第五篇 安全保护、舒适系统
1.1 安全保护系统
背景（驱动因素）：汽车安全永远是汽车行业最为关注的话题之一，从 1953 年安全气囊被发明和 1957 年标准三点式安全带的出现到目前，几乎所有新车都会配置安全带和安全气囊。
据 NHTSA 统计分析，安全气囊结合安全带使用可以有效保护驾驶员，安全保护率为 50%；只使用安全带，安全保护率为 45%；而仅使用安全气囊，安全保护率只有 13%。交通事故统计数据表明，安全气囊与安全带结合使用有明显减少事故伤害的作用。在安全气囊和安全带普及的过程中，相关车型评测机（如 NHTSA 和 Euro-NCAP）和政府出台的相关安全法规起到了重要的推动作用。
图 1：安全气囊和安全带的普及历程
工作原理：
安全气囊和安全带属于被动安全系统（Passive Safety System）系统，是指汽车发生交通事故后，对乘员进行保护的装备措施，以避免伤害或将伤害降到最低程度。当汽车遭遇冲击，碰撞传感器将碰撞强度信号传输到安全气囊控制单元，如果信号值达到设定值，控制单元发送点火信号触发气体发生器点爆，安全气囊迅速充满，保护乘员安全。同时安全带通过齿轮卡紧装置琐止，固定乘员。
图 2：被动安全系统电路框图
汽车从发生碰撞到危险解除的时间间隔大概为 100ms 左右，这么短的时间要完成从传感器检测、控制器处理、气体发生器点火、气囊充放气整个过程，对系统要求非常高。整个系统是通过传输速率较快的 F-CAN 总线实现。
图 3：图解被动安全系统工作过程
产业链现状：被动安全系统零部件包括安全气囊、安全带和被动安全电子：安全气囊控制单元（SRS ECU）、碰撞传感器、乘员坐姿传感器等。一般驾驶侧和副驾驶侧各安装一个安全气囊，在中高级车中还会装备腿部安全气囊和侧气帘；整车前后左右各安装一个碰撞传感器，SRS、ECU 需要满足高级别的防尘防水要求，为免受外力破坏，一般安装在驾驶舱背后居中位置。
图 4：被动安全系统产业链全景图
在被动安全系统中，对各个零件的性能要求很高，供应商需要保证提供零缺陷的产品，这形成了行业较高的进入门槛。目前被动安全市场集中度较高，前三家（奥托立夫、高田、ZF TRW）已占据 76% 的份额，其中奥托立夫以 39% 的市场份额引领行业，其他被动安全知名供应商有丰田合成、摩比斯、富拉司特、芦森科技、锦州锦恒、东方久乐等。近年来，高田由于气体发生器缺陷身陷史上最大质量召回漩涡，被动安全市场预计迎来较大变局。
图 5：2015 全球被动安全系统市场格局
据统计，汽车被动安全全球市场规模将从 2015 年的 216 亿美元增长到 2018 年的 237 亿美元，各产品（安全气囊、安全带、安全电子、方向盘）年复增长率至少为 3%。从地区来看，全球安全市场 3 年年复合增长率达到 6%, 中国为 7%，高于其他地区，届时也将以 58 亿美元的市场规模仅次于北美市场。
2015 年全球平均每辆车安全配置花费 290 美元，而我国每辆车安全配置花费还低于世界平均水平。
2.1 舒适系统
消费者对汽车的要求不断地提高，汽车不仅仅是一个交通工具，更是一个承载消费者休息甚至办公的移动场所。舒适功能正成为人们购买汽车的重要考虑因素。承载汽车舒适功能的系统主要是空调系统。
汽车空调系统：汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。汽车空调工作时把车厢内温度控制到舒适的水平，排出空气中的湿气并且吸入新风，具有通风功能，还可过滤空气，排除空气中的灰尘，达到净化空气的效果。汽车空调系统旨在调节进入车内的空气质量，为乘客提供舒适环境。
图 7：汽车空调工作原理介绍
汽车空调系统零部件包括 HVAC、压缩机、冷凝器、空调管道、储液罐、膨胀阀、空调管道、空调控制单元等。其中，汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用。按照空调压缩机的分类主要有斜盘式、旋叶式和涡旋式。
图 8：汽车空调产业链全景图
第五篇 安全保护、舒适系统
目前，汽车空调市场主要是欧美、日资和本土企业三分天下的局面。空调企业和整车企业已经基本形成稳定的合作关系，现有的配套体系很难打破。大部分汽车空调企业都通过与整车企业合资或在其生产区域内建厂的方式进入整车厂的配套体系。如东风与贝洱合资建立东风贝洱，一汽与法雷奥合资建立一汽法雷奥。汽车空调系统行业领先的企业主要是欧美日企业，如翰昂、法雷奥、电装、马勒 - 贝洱、京滨等，欧美日企业占据着50% 以上的市场份额。
未来空调发展趋势：
节能环保、小型化、轻量化以及低成本的供应是汽车空调系统发展的主旋律。
图 9：汽车空调发展趋势
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