新廠(chǎng)商磨拳切入智能車(chē)聯(lián)網(wǎng)，但可靠性關(guān)口怎么跨？

昨日，在由Aspencore旗下《EDN電子技術(shù)設計》、《EET電子工程專(zhuān)輯》和《ESM國際電子商情》共同舉辦的Tech Shanghai汽車(chē)電子設計論壇上，德凱宜特股份有限公司（DEKRA iST）技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)室的陳旺助先生，在“智能車(chē)聯(lián)網(wǎng)之汽車(chē)電子模塊可靠度設計驗證”議題上，為我們分享了可靠性在汽車(chē)電子中的重要性。

“如果你的企業(yè)是在起步的求生存的階段，可能不會(huì )那么重視品質(zhì)。然而，如果未來(lái)你想要切入到整車(chē)廠(chǎng)，和知名整車(chē)廠(chǎng)和Tier 1供應商做合作，那就不得不重視品質(zhì)。否則，你的產(chǎn)品就無(wú)法切入進(jìn)去。”陳旺助先生表示。

從2016全球汽車(chē)銷(xiāo)售量排行榜可以看到，全球前七大汽車(chē)廠(chǎng)商的銷(xiāo)售量占到前十大的60%。因此這才是汽車(chē)電子廠(chǎng)商最終需要打進(jìn)的市場(chǎng)。另外，Tier 1廠(chǎng)商也是汽車(chē)電子廠(chǎng)商的一個(gè)關(guān)鍵客戶(hù)群，主要涵蓋歐美日地區。中國市場(chǎng)這么大，但中國的供應鏈卻無(wú)法進(jìn)到全球十大汽車(chē)零組件供應商的陣營(yíng)中，這個(gè)問(wèn)題值得我們反思。中國前十大車(chē)廠(chǎng)以生產(chǎn)小型車(chē)為主，但近兩年也陸續有MPV、SUV加入。

另外，全球車(chē)廠(chǎng)都將目標放在2020年（5G商用引入車(chē)聯(lián)網(wǎng)？）。

汽車(chē)電子智能車(chē)聯(lián)網(wǎng)應用與市場(chǎng)概況

1970年代，汽車(chē)電子的金額占汽車(chē)價(jià)格的2%，而到現在，汽車(chē)電子的金額占到汽車(chē)價(jià)格的40~50%。由于要確保安全，因此對于傳統系統，汽車(chē)廠(chǎng)商不情愿去采納新的供應鏈。但是現在汽車(chē)電子所占比重越來(lái)越高，對于動(dòng)力總成和電池等新興供應鏈，這也帶來(lái)了機會(huì )。但是如果沒(méi)有品質(zhì)，相關(guān)產(chǎn)品也是無(wú)法進(jìn)入到這些供應鏈當中。

SAE J3016-2016法規將自動(dòng)駕駛分成6個(gè)等級（0~5級）。

據HIS 2016年統計，2~4級自動(dòng)駕駛技術(shù)由汽車(chē)廠(chǎng)商主導，而5級自動(dòng)駕駛技術(shù)則由蘋(píng)果、優(yōu)步、Google這三家非車(chē)廠(chǎng)主導（原因自己去想……）。

自動(dòng)駕駛技術(shù)首先要有傳感器（如雷達、激光雷達、攝像頭、超聲波、衛星導航系統、V2X車(chē)載單元等）數據來(lái)支持。然后送入電控單元（ECU）做感知和決策，最后送入汽車(chē)做各種控制。對于4級和5級自動(dòng)駕駛，傳統的ECU將被Super ECU所取代。它將加入人工智能（AI，通過(guò)機器學(xué)習得到程序）、V2I（車(chē)對基礎設施）、高精度導航地圖（比如位于高架路的哪一層）等元素，并通過(guò)LTE-V/4G/5G或DSRC/802.11p（共存）與云端實(shí)現連接，陳旺助先生談道。

新能源車(chē)/電動(dòng)車(chē)采用交流或直流電來(lái)充電。交流充電是在汽車(chē)內部有一個(gè)車(chē)載充電器來(lái)將交流電轉換成直流電。直流充電則是AC/DC轉換在外部完成。鋰電池提供250~450V直流電，而電機是交流三相系統，因此需要經(jīng)過(guò)DC/AC逆變器來(lái)轉換。另外車(chē)內的12V直流供電系統則需要經(jīng)過(guò)DC/DC轉換器來(lái)供電。

Audi RS 5 TDI概念車(chē)中采用了48V鋰電池，這將在以后越來(lái)越多地被看到。“Audi認為，傳統使用12V電壓配置與鉛酸電池的組合，約可供應3kW電能輸出，能夠供應一般車(chē)輛上用電低的電子設備，但其實(shí)已負荷不了現代化或是替代能源車(chē)款對于電力的需求，更負擔不了電子渦輪增壓器所需電力，因此才加上了這套48V電系配置。

“同時(shí)若怠速熄火時(shí)，鋰電池儲純的電能亦可分攤鉛酸電池負荷，一起供應車(chē)輛電子或空調設備用電，不僅如此，由于電壓提高至48V、電流較小，因此也將可使用較細的電纜，盡可能降低車(chē)輛負重。”陳旺助先生透露。

智能車(chē)聯(lián)網(wǎng)——車(chē)用電子可靠度驗證方法

汽車(chē)零部件分為原廠(chǎng)車(chē)零部件（又分原廠(chǎng)委托制造OEM和原廠(chǎng)委托設計制造ODM）、售后維修零件（又分正廠(chǎng)零件OES和副廠(chǎng)零件AM）和經(jīng)銷(xiāo)商選配件（經(jīng)銷(xiāo)商委托設計制造DOP）。對于售后維修零件，歐美地區OES占七八成，而中國大陸和臺灣則是AM占七八成。二者相比，OES比AM的品質(zhì)/可靠度更高，售價(jià)/成本也更高（OEM、ODM則是最高）。

據介紹，汽車(chē)設計需要符合車(chē)廠(chǎng)規范。汽車(chē)ECU的PCBA，車(chē)廠(chǎng)會(huì )指定自己的車(chē)廠(chǎng)規范，并且有國際規范，比如IATF 16949（ISO/TS 16949）、ISO 26262，Tier 2的產(chǎn)品必須符合這些規范，才能交付給Tier 1廠(chǎng)商。PCBA拆分成PCB和IC，PCB又有IPC TM 650 / IPC-6012DA，IC又有AEC Q100/Q101/Q200規范。

IATF 16949是對生產(chǎn)流程的管控。經(jīng)銷(xiāo)商必須做此類(lèi)標準的認證，而對于剛起步、求生存的企業(yè)，這個(gè)標準可以不必考慮。汽車(chē)安全規范ISO 26262分為很多部分，其中的功能安全部分，只要是和安全相關(guān)的產(chǎn)品（比如ADAS）就必須要過(guò)。進(jìn)入到驗證的部分，又包括零組件供應鏈（Tier 2和3）和系統/子系統供應鏈（Tier 1和2），出廠(chǎng)件需要符合ISO 16750規范。對于零組件供應鏈，必須過(guò)AEC Q100/Q101規范，AEC Q200則是可選。

智能車(chē)聯(lián)網(wǎng)——車(chē)用電子可靠度需求與壽命實(shí)證

可靠度的定義 美國電子裝備可靠度顧問(wèn)小組（AGREE）對可靠度下的基本定義為：產(chǎn)品于固定的時(shí)間內，在特定的工作與環(huán)境條件下，執行特定性能或功能，成功達成任務(wù)的機率。

可靠度的測試，即在產(chǎn)品設計時(shí)期，利用不同的“環(huán)境應力”，來(lái)驗證產(chǎn)品的耐受水平。除驗證產(chǎn)品耐受水平外, 亦可利用可靠度試驗證明“產(chǎn)品壽命”，常見(jiàn)有下列三種方法：可靠度壽命預估，可靠度壽命實(shí)測和市場(chǎng)回饋。最終目的為提高產(chǎn)品質(zhì)量與降低市場(chǎng)客退的風(fēng)險。

可靠度驗證并非強制性要求，完全取決于買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)議，此與一般強制驗證要求不同，例如電磁兼容（EMC）、安規、無(wú)線(xiàn)通信，若無(wú)通過(guò)該國或區域相關(guān)法令核準，則不得在該區銷(xiāo)售。

以下是汽車(chē)電子零組件設計與驗證流程。

最后，陳旺助表示，德凱宜特DEKRA-iST 提供全方位的車(chē)用驗證平臺，涉及機構部件/電子部件領(lǐng)域、ECU電子控制模塊領(lǐng)域、PCB /PCBA電路板領(lǐng)域和芯片/元器件領(lǐng)域的驗證，并提供可靠性試驗、失效分析、材料測試、化學(xué)分析以及電磁兼容測試。