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    全球及中国汽车电磁兼容性测试行业研究及前瞻分析报告

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    林小小1012022-09-23

    智研瞻产业研究院专注于中国产业经济情报及研究,目前主要提供的产品和服务包括传统及新兴行业研究、商业计划书、可行性研究、市场调研、专题报告、定制报告等。涵盖文化体育、物流旅游、健康养老、生物医药、能源化工、装备制造、汽车电子、农林牧渔等领域,还深入研究智慧城市、智慧生活、智慧制造、新能源、新材料、新消费、新金融、人工智能、“互联网+”等新兴领域。

    产品定义及统计范围

    电磁兼容性测试EMC(Electro Magnetic Compatibility),是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。 EMC设计与EMC测试是相辅相成的。EMC设计的好坏是要通过EMC测试来衡量的。只有在产品的EMC设计和研制的全过程中,进行EMC的相容性预测和评估,才能及早发现可能存在的电磁干扰,并采取必要的抑制和防护措施,从而确保系统的电磁兼容性。否则,当产品定型或系统建成后再发现不兼容的问题,则需在人力、物力上花很大的代价去修改设计或采用补救的措施。然而,往往难以彻底的解决问题,而给系统的使用带来许多麻烦。

    EMC测试包括测试方法、测量仪器和试验场所,测试方法以各类标准为依据,测量仪器以频域为基础,试验场地是进行EMC测试的先决条件,也是衡量EMC工作水平的重要因素。EMC检测受场地的影响很大,尤其以电磁辐射发射、辐射接收与辐射敏感度的测试对场地的要求最为严格。目前,国内外常用的试验场地有:开阔场、半电波暗室、屏蔽室、混响室及横电磁波小室等。

    作为EMC测试的实验室大体有两种类型:一种是经过EMC权威机构审定和质量体系认证而且具有法定测试资格的综合性设计与测试实验室,或称检测中心。它包括有进行传导干扰、传导敏感度及静电放电敏感度测试的屏蔽室,有进行辐射敏感度测试的消声屏蔽室,有用来进行辐射发射测试的开阔场地和配备齐全的测试与控制仪器设备。要建立这样一套完善的实验室需投入几百万甚至数千万元人民币。目前,国内已有数家已建成或正在投资兴建。

    另一种类型就是根据本单位的实际需要和经费情况而建立的具有一定测试功能的EMC实验室。比起大型的综合实验室,这类测试实验室规模小,造价低。主要适用于预相容测试和EMC评估。也就是为了使产品在最后进行EMC认证之前,具有自测试和评估的手段。如有不足,还可充分利用社会成果,内外合作,相互比对和交流,以达节约开支,改进设计,不断提高产品的电磁兼容性之目的。

    汽车电磁兼容性测试行业发展主要特点

    随着时代的发展和科技的进步,通信学科和信息行业逐渐出现了一门新兴领域――电磁兼容。作为一门新兴的综合性交叉学科,电磁兼容学科的理论体系以电磁场理论为基础,并在研发中不断拓展与延伸。电磁兼容技术是由电磁干扰引出的一项新技术,它强调地是电气装置或电气系统不产生干扰或不受环境干扰,并能够工作在指定环境中的能力。电磁兼容技术作为一门迅速发展的交叉学科,其理论基础除了电磁场理论之外,还涉及数学、电路基础、信号分析等学科与技术,其应用范围几乎涉及到所有电子领域。目前,由于人们对计算机及手机等电子产品的广泛应用,加之广播、电视、微波技术的发展,射频设备功率成倍增加,电磁污染问题愈加严重,直接影响人体健康。探索有效控制电磁负效应的原理、方法与技术,对于促进电子信息技术进步及环境安全亦具有重要现实意义。

    一般而言,EMC是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。随着电子技术、自动控制技术、数字制造技术及计算机技术的发展,人们在各类系统中所采用的电子设备数量不断增加,其频带加宽,功率增大,结构复杂,传输速率提高,因此,电磁兼容问题日趋重要。众所周知,半导体元件对脉动电压非常敏感,当瞬变电压值超过其电压值时,半导体元件会被击穿而损坏,而脉冲信号一旦被电子控制单元(ECU)误认为输入信号便会使电子设备做出错误的判断,以至产生故障。

    事实上,设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值,是电磁兼容的内涵要求;同时,在实际应用中,设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,也是电磁兼容的客观要求。电磁干扰与电磁耐受是电磁兼容的主要类型。在实际应用中,所有电子产品均须符合电磁兼容的一般规定与特定标准。

    从理论及应用的角度而言,汽车电器的电磁兼容环境应是一个设备共存、互不干扰的环境,然而研发及现实应用中并非如此。大量研究证明,造成电器功能降级或失效的电磁干扰发生的主要要素为干扰源,干扰耦合通路及敏感源;其中,干扰源为产生干扰的电路或设备,干扰耦合通路为能够将干扰源产生的干扰能量传递到敏感源的路径,敏感源为受这种干扰影响的电路或设备。研发及应用相关技术抑制干扰源,阻断耦合以及提高敏感设备的抗干扰阈值,是解决电磁兼容负效应问题的根本措施。

    中国快速发展的现代化促进了汽车产业的快速发展,在技术领域人们关心和重视汽车电磁兼容性的程度也在不断提高;在这种背景下,中国汽车电磁兼容技术,特别是标准化进程将会加快。但是,信息化的快速发展,汽车制造及运行所面临的内部及外部电磁环境的复杂性加剧,使得汽车的电磁兼容问题变得愈加突出,汽车日常使用受到外部的电磁干扰越来越多,特别是周围环境中的通讯设备、电力设备、无线电广播等无处不在,极大地干扰着汽车的正常工作。与此同时,汽车所安装的多样化的电子电器设备,既会对其周围的其它车载电子电器设备产生电磁干扰,其自身也会受到周围其它车载电子电器设备电磁干扰的影响。   一般汽车内部的电磁干扰主要来自发动机点火系统、电源系统、仪表系统及控制系统中的各种执行机构,汽车上的电子电器设备所产生的电磁干扰会给汽车本身装备的电子控制系统及其它电子产品的正常工作带来诸多不利影响。因此,要保证诸如发动机燃油电子控制等系统和其它电子设备的稳定性,就必须重视对电磁兼容技术的研发与应用。无论是汽车内部还是外部的电磁干扰,其对车用电子设备尤其是车用ECU影响都很大,这些电磁干扰会严重影响汽车电子设备的工作性能。

    中国市场汽车电磁兼容性测试总体规模(2016-2027)

    据了解,2016-2027年中国市场汽车电磁兼容性测试总体规模不断上升,2016年达亿65.34亿元,2016-2027年中国市场汽车电磁兼容性测试总体规模如下图:

    图表:2016-2027年中国市场汽车电磁兼容性测试总体规模

    数据来源:智研瞻产业研究院整理

    发展趋势及建议

    随着汽车电子化程度的提高,汽车电磁兼容技术作为汽车技术的一个重要分支正在确立。人们关心和重视汽车电磁兼容性的程度正在提高。我国汽车电磁兼容技术标准化进程将会加快,新的国家标准会不断地制定,旧标准也会不断地被修订。未来2年内将要制定的国家标准有:GB《道路车辆一由传导和耦合引起的电骚扰限值和测量方法》;GB《道路车辆一由静电放电引起的电磁骚扰限值和测量方法》;今后一段时期,将重点开展汽车零部件的电磁兼容性研究与测试,以推动国内汽车电子电器部件技术的加速发展,提高国内企业汽车电子电器部件的生产水平,加快我国汽车生产的国产化进程在汽车电子电器部件的电磁兼容技术取得阶段性成果的基础上,我们将加强汽车整车的电磁抗扰性研究与测试,赶上国际汽车技术发展水平,提高国产汽车的整体水平。

    无论是在整车还是驱动系统等关键零部件上,国内电动汽车的电磁兼容测试标准还不够完善,标准的研究与制定还处于借鉴与翻译国际标准的阶段。国内电动汽车电磁兼容测试标准体系的不健全必然会影响到整个国家电动汽车的行业发展,严重制约了国内电动汽车技术发展的脚步,也会在电动汽车出口时受到发达国家技术壁垒的限制,造成国内电动车产品在国际竞争中处于弱势。

    我国电动汽车电磁兼容测试标准的完善建议有以下3个方面:

    (1)广泛学习与了解国外电动汽车电磁兼容测试标准进行消化吸收;

    (2)丰富并积累大量的电动汽车电磁兼容性测试数据;

    (3)立足于国内外电动汽车技术的发展与创新,依靠产学研结合的模式,推动电动汽车电磁兼容测试标准与评价体系的不断完善。

    更多本行业研究分析详见智研瞻产业研究院 《全球及中国汽车电磁兼容性测试行业研究及前瞻分析报告》同时智研瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、政策研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、IPO业务与技术撰写、IPO工作底稿咨询等解决方案。

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