关于汽车变异成电子产品对机械工程师产生的影响分析

全球汽车产业正在发生翻天覆地的变化，硅片正以难以想象的速度向汽车产品自我复制。因为，电动化、智能化和网联化的基础是电气化。汽车，正从机械产品高速向电子产品演进。

最近，和不少业内同仁聊天，深感全球汽车产业电气化人才极度稀缺。而机械工程师，对呼啸而来的趋势缺乏足够的警惕，不能快速更新认知结构和技能包，应对挑战。

适逢2017年10月27日，云集国内最多汽车电子工程精英的“英飞凌汽车电子开发者大会”将于上海召开，借此良机，作文以引发行业的思考，拥抱变化，顺势而为，加速行业的转型。

人类历史第一个白领阶层——汽车机械工程师，正走向黯淡的职业黄昏。卡尔·奔驰发明汽车时，显然不会料到，作为机械工业巅峰之作的汽车产品正在逐渐演变为半导体定义、以电驱动的电子产品。

汽车的电动化、智能化、网联化正在飞速席卷这个行当。然而，所有这一切应用的背后，是硅和电，正在以强大的生命力快速复制，全力向古老而又强大的汽车产业发动猛攻。这是他们全面占领世界的“门户之战”。

打通这个关卡之后，人类社会将飞速向“万物互联”时代迈进。万物正在被唤醒，硅为其提供算力，电为其提供动力。

回望10年之前，人们无法想象在手机中会有那么多的大规模集成电路，今天智能手机代表着全球最大的半导体市场。

变化转瞬而至。

对于所有的汽车从业者而言，这是一个产业结构在发生飞速变化的时代，这是一个产品和消费变革汹涌而至的时代，这是一个认知结构需要持续更新的时代。时间不会等待任何一个守旧者，要么改变，要么被抛弃。

骄傲的汽车工程师亟需更新技能包，以迎接机电一体化的挑战。而汽车电子工程师，已是行业的新宠，成为炙手可热的抢手货。

汽车：从铁基到硅基

2017年，一辆普通的燃油车，电子零部件的成本已占到整车的35%；到2020年，这个比例将会超过50%。

2013年，一辆普通汽车上面，有550颗芯片，2016年这个数量到达了616颗。然而，对于特斯拉而言，仅仅是一个电机控制器模块，就拥有84颗IGBT芯片。

理由很简单，特斯拉电机的峰值功率高达310kw，假设车内的电压为220V的话，产生的电流将达到1409A，这需要多么粗壮的铜线，以及需要多么恐怖的散热，毫无疑问也是极度危险的。

更可悲的是，通常情况下，车内电压只有12V。毫无疑问，这是通往电动化世界最基本的挑战。

于是，强大的功率半导体开始大规模地进入汽车世界：把直流电变成交流电，交流电变成直流电，以及提高或降低电压，包括通过并联的方式减小电流。

这仅仅是个开始。

对于一辆普通的汽车，芯片的采购成本约为350美金；插电式混合动力汽车，单车芯片成本则为600美金；纯电动汽车，则单车芯片成本要达到1000美金。

对于智能汽车，特斯拉的车载AI处理器Drive PX 2的价格为2500美金，还不包括用于通讯的基带芯片，用于处理大量数据的memory芯片。

截止2016年，汽车半导体市场规模约为300亿美元，约占整体芯片市场规模的10%。但是，截止目前，在汽车市场中，新能源汽车渗透率约为1%，而智能汽车的渗透率不到1‰（Tesla）。

所以，在刚刚结束的法兰克福车展上，某一位手机芯片制造商的CEO激动地说：“未来10年，最令人兴奋的创新是汽车，而不是手机。”2017年初，拉斯维加斯的消费电子展饱受汽车企业的肆虐，2017年9月的法兰克福车展，科技企业大局入侵，包圆了一整个展馆。

在电动化、智能化和网联化三大核心发现上，汽车半导体将会发挥怎样的作用，谁将会胜出呢？

1、电动化浪潮，最重要的是功率半导体器件，用于变压和整流。在这个领域最具竞争力的是英飞凌，是新能源汽车功率半导体器件领先供应商。几乎任何一家生产电池、电机或充电桩的企业，都在向英飞凌采购IGBT和MOSFET器件。

2、围绕着ADAS和自动驾驶，传感器、AI处理器等领域迎来爆发式的增长。传感器领域，Mobileye是摄像头芯片的王者，英飞凌是毫米波雷达芯片的老大。处理器市场方面，传统玩家，未来将会遭受英伟达和英特尔非常强有力的挑战，围绕着处理器市场，依然会是一场恶战。

3、网联化。最重要是车载娱乐系统的处理器，基带芯片、存储芯片和以太网关。这个市场最重要的玩家是高通、英特尔和华为。移动连接的市场首先属于高通，英特尔和华为只能作为后备供应商存在。内存的机会是三星和西部数据们的。

在这一轮浪潮中，最现实的是电动化，渗透率会更高，英飞凌会是主要的赢家。智能驾驶也将会快速发展，传感器方面Mobileye的摄像头芯片，英飞凌的雷达芯片会得利。而运算处理上，英伟达和英特尔在争夺剩余蛋糕，英伟达暂时领先。

汽车半导体的市场规模将会超过智能手机，任何一家半导体制造商，如果不能在汽车半导体的市场上占据有利地形，将错失本世纪最激动人心的机会，在硅和电的世界成为loser。

通往智能汽车的三座大山

对于所有的车企而言，通往智能化的道路上，要搬掉三座大山：

1、重构汽车电气化架构。尽可能地降低电流传输路径，减少线束使用量；尽可能地减少数据传输数量，降低芯片的运算负荷。电气化革命是电驱动的基础。以博世发明的CAN总线系统，作为旧有的和曾经发挥过重要作用的电气化架构，亟需有新的突破：以原有的线束为主的，变革为强弱电混合，结合传感器、处理器和线控执行机构，能够传递电流和数据流，又不会轻易被黑客攻破的新一代电气化架构。

2、电动化。替换传统动力系统，搞定“三电”系统，搞定底盘、车身、转向、制动等领域的线控。在性能和价格上，要能够PK掉内燃机、变速箱和邮箱的组合。

3、智能化。在全新电气化架构，和驱动、底盘、车身、转向、制动控制的电子化的支撑下，在三个方面展开智能化工作。A、在操控上从ADAS向自动驾驶演进。B、在娱乐和服务上开发车载OS。C、在更新和迭代中具备整车OTA功能。

对于任何一个整车企业，如想应对智能汽车的挑战，须跨越上述的3大挑战。毫无疑问，汽车企业的人力资源构成将会发生重大变化。

需要在原有的以硬件工程师为主的团队中，增加3个强有力的工种，这些工种，将决定未来汽车产品90%上的创新。

1、强有力的电气化团队。这个团队必须同时拥有强弱电工程师，有懂强电的人，也有懂半导体和微电子的人，搭建优秀的电气化机构。

目前在汽车制造领域，整车企业能胜任AutoSAR、VCU工作的人才异常稀缺。更多的是沿袭供应商提供旧有电气架构，难以更新，难以提升，极大制约了在此基础上电动化、智能化和网联化的效率。

2、强有力的“三电”团队。这块反而是不缺的。

3、强有力的智能化团队。包括自动驾驶人才，优秀的软件工程师。主要来自于科技公司。

任何一家具备雄心壮志的车企，要想硅和电的扩张中生存下来，必须拥有强大的电气化团队。

必须要面对严酷的现实，机械性能，日趋成为执行结构的一部分，成为基础功能。连接、感知、运算、决策将决定一辆汽车是否具有竞争力。

在N多年前，车评君学的是汽车工程，核心专业是汽车理论，汽车发动机，汽车构造和汽车设计。彼时，大多数车企去高校招聘时，直奔汽车学院而来。现在，机械行业的毕业生在车企将会日渐边缘化，取而代之的是电气工程、电子工程、计算机和软件专业的学生。

遗憾的是，行业对此并未做好充分的准备。一方面，机械工程师在机电一体化方面的演进缺乏足够的危机感；另一方面，过去的20年，汽车产业并未储备足够多的尖端电气电子工程师。因为“强电”和“弱电”大规模上车这个事情，才刚刚发生。

但我们的时间不多了。

国内少见的汽车电子生态

车评君欣喜地发现，在国内还有一个汽车电子开发者生态，由全球最大的功率半导体制造商和世界上第二大汽车芯片生产商英飞凌在运营和维护。

这家企业于2010年开始，就持续不断地在中国做汽车电子开发者大会，每个季度都会到各地，邀请汽车电子开发者进行研讨和交流，每年会举行汽车电子开发者年会，已持续6年。截止目前，这个圈子已聚集了数千名汽车电子领域精英。

这些人聚在一起，为变化中的汽车产业，在锂电池组管理、增程式纯电动轿车整车控制、大巴电机控制系统、非接触式充电、自动泊车、智能空气悬架控制、电动车转向线控、自动驾驶、车身电子化架构、无线控制车辆移动、OTA等新兴的热门技术领域，做出了数百个接近量产的汽车电子解决方案。

10月底，他们之中的数百家国内外汽车电子开发产学研机构、近千名汽车电子工程师将汇聚上海，召开务实的“汽车电子开发者大会”，共同探讨行业问题、趋势和解决方案。

汽车电气化的时代浪潮难以遏制，在高速奔向智能化的终局中，必须要补好电气化和电子化的课，否则没有可能行稳致远。