放眼未來車輛即將面對的轉型，勢必將為汽車電子供應鏈帶來相當程度的變化。其中，不僅是汽車駕駛輔助系統與各類感測設備會帶來更多資訊傳輸的需求，就連動力系統電動化也會為了充電狀態監控、充電樁資訊傳輸等功能，提升通訊需求，儀器廠商無不大舉布局，以滿足市場需求。
另一方面，不僅是汽車內外的通訊將為儀器量測帶來挑戰，為因應動力系統電動化趨勢，儀器商也正布局高功率量測方案，以搶攻商機。
高電壓/精密控制帶來量測挑戰
在精密電子量測領域中，過往只有在特殊領域用電才會有高功率量測需求。然而是德科技(Keysight)資深專案經理蘇千翔(圖1)表示，由於電動車的電力是用以帶動動力，因此對於電力輸出的精準度要求更為嚴苛。
蘇千翔說明，由於過往的電力量測需求以靜態的用電狀況量測為大宗，然而如今電動車需要以電力轉換為動能，其中的控制必須非常精準；否則，電動車將容易出現加速時爆衝的狀況。不僅如此，還必須要在大電壓的環境下做到精準的控制，這對於量測儀器而言是非常大的挑戰。
然而，多數電子元件沒有辦法在如此高電壓的情況下進行量測，也就是說傳統量測設備本身就沒有辦法負荷汽車電子所須承受的高電壓環境。正因如此，該公司推出了一系列車用方案，針對高電壓控制輸出量測設計特殊的量測儀器。
自放電測試新法 2小時找出電池壞品
正由於車內的特殊環境，使電源/動能系統的量測考量非常多。包含如何緊急救援、氣候環境是否能夠適應等等都是元件模組廠商需要考慮的。其中自放電測試便是重要測試項目之一，而是德科技亦推出了相關解決方案，將過去需要一周才能完成的量測過程縮短至2小時，大大提升生產效率。
在電池相關的量測之中，除了充放電的測試之外，電池自放電時間的量測觀察亦非常重要，藉此能分辨電池效能優劣。蘇千翔強調，由於目前依然有相當多傳統車廠持續沿用舊有的電池相關量測方案，但是面對汽車電動化趨勢，未來複雜的電池量測需求肯定會越來越多，因此也會更需要有效率的量測方案。是德科技提供了一量測方法，透過軟體以及量測儀器的進步，以2小時就能完成傳統量測方式需要一周才能完成的測試流程。
模組化儀器為固態電池過渡量測對策
車輛電動化已成必然趨勢，為求更高續航力與行車安全，固態電池的研發已成大勢。然而，在固態電池大舉導入之前，鋰電池在短時間內依然是主流。在此階段，模組化量測儀器將能符合現階段相關製造廠商之需求。
國家儀器(NI)技術行銷經理吳維翰(圖2)指出，自電動車發展初期至今，皆是以使用鋰電池為主；儘管鋰電池技術成熟並具備足夠蓄電量，然而由於其內含電解液的材料特性，當遇到車禍時，電解液燃燒將會釋放大量有毒物質，因此有非常高的安全風險。
有鑑於此，固態電池由於其體積小、較安全、充電量大的特性，可能成為未來趨勢。預計在未來3~5年將會出現顯著的進展。不過目前固態電池的製程還未穩定，尚未進入量產階段，且固態電池檢測規範亦尚未落地。
吳維翰指出，鋰電池的價格將隨著採用率提高而逐漸下降，到了2025年時，鋰電池的價格預計將達到2010年價格的十分之一。因此，在固態電池成熟並量產之後，成本也將逐漸降低，進而帶動在電動車領域的滲透率。
然而，在固態電池正式量產之前，相關供應商依然必須滿足目前的鋰電池量測要求，然而面對3~5年後即將面臨的固態電池大趨勢，也必須要開始布局。吳維翰認為，電池的測試項目不外乎結構相關測試(高溫、低溫、震動等測試項目)與電氣相關測試(高速充放電等測試項目)，因此，在此新技術研發階段，便相當適合導入模組化量測儀器。模組化儀器之優點在於能靈活應變不斷變動的測試規範，並能依照不同國家的法規要求調整。
優力(UL)技術研發部研發總監王凱魯表示，鋰電池由於其材料特性的原因，將勢必有一定的安全風險，不能將之視為一般元件使用。在未來，除了固態電解液的導入之外，耐高溫的隔離膜或是其他維護電池安全的設計都可能陸續出現。但是大體而言，目前電動車鋰電池的安全規範已相當成熟，未來將會針對失事後採取更多的程序規範。
由於鋰電池起火後的威力不容小覷，至今依然尚未制定完整的消防安全程序規範，但隨著電動車逐漸普及，這勢必將是未來的關鍵趨勢之一。王凱魯進一步提到，在美國已開始針對電動車消防安全進行訓練，其中包含該如何預防電池芯延燒，以及如何保護消防人員自身安全。
車聯網領域台廠商機多
由於台灣許多設備廠、模組廠、元件廠、系統廠皆是以網通產品起家，台灣具備扎實的ICT產業基礎是眾所皆知的事情。因此面對未來的車輛轉型，相較於能源相關的零組件而言，在車聯網相關的產品是較有優勢的。是德科技資深行銷專案經理吳哲樂(圖3)指出，目前甚至已經有一些台灣模組廠打進汽車Tier1供應鏈之中。
吳哲樂進一步說明，對於零組件廠商而言，要打入汽車供應鏈之中非常的困難，一項產品要通過車規驗證也可能會需要將近五年的時間；但是一旦打入其中也將很難被汰換。台灣在通訊方面相當在行，未來在車聯網、V2X領域，將會看到不少台灣的廠商搶下商機。
影音娛樂需求帶動車用Ethernet量測方案
無論是車聯網或是車輛電動化趨勢都大大提升了車內資訊傳輸的需求，尤其是資訊娛樂系統所帶來的資料傳輸量更是呈倍數的提升。時至今日，車內的影音通訊傳輸速度可上看100Mbps，因此將會需要車用乙太網路(Automotive Ethernet)來滿足通訊需求。
吳哲樂指出，在以往，車內的有線通訊以CAN(Controller Area Network)為大宗，但是隨著來自影音娛樂設備的畫質要求越來越高，CAN通訊已不符合需求，因此，在車內影音的通訊上，現已逐漸轉為使用車用乙太網路通訊。車用乙太網路傳輸速度快，布線也相對較為簡單、輕巧，將成為車內影音傳輸的介面主流。是德科技也因看好此需求將成長，因此也祭出了相對應的量測解決方案。
然而，由於車用乙太網路建置成本相對CAN較高，因此，由於在電子控制器(Electronic Control Unit, ECU)與中控台之間的車體控制通訊傳輸量並不大，在未來依然將會以CAN通訊為主。
傳輸需求日漸提升 光纖車內應用即將引爆
不僅是自用車輛，各類交通載具上的資訊娛樂系統傳輸資料皆逐漸提升，因此近來民航客機、火車等較為大型的交通工具皆開始導入光纖，用以滿足乘客的高畫質影音需求。在未來，光纖網路也將逐漸導入至客運巴士中，各類車內的光通訊商機即將引爆。
安立知(Anritsu)業務暨技術支援部門專案經理杜建一(圖4)指出，由於交通工具上資訊娛樂系統產生的資料量以及對畫質的要求越來越高，因此有許多廠商已經開始將民航客機、火車等大眾運輸交通工具上的傳輸介面光纖化。在未來，客運巴士中所使用的傳輸介面將是下一波導入的應用領域。
由於自用車體積小，車內資訊傳輸距離不會太長，故較難展現光纖傳輸速度快、資料量大的優勢。因此，目前的應用多是以大型的交通載具為主。更由於光纖系統在車內傳輸的應用普及率較低，若要導入自用車的價格恐將過高。然而，光纖通訊不但具備傳輸速度快的優勢，光纜的重量與成本也皆優於銅線，因此未來電動車依然有望成為光纖通訊的重要應用領域。
不僅是光纜的重量與成本優勢將成為導入電動車通訊介面的重要推力。杜建一也提到，在現今電信機房之中，換用光纜之後的電費開銷將是使用銅纜的十分之一。可以想見，光纜的節能特性也將成為電動車導入的一大誘因。
杜建一說明，近年來由於車聯網趨勢興起，許多在以往只會運用在手機設備、電信機房的通訊技術皆漸漸導入汽車應用之中，光通訊技術便是其中一例。更由於近年來車內的資料傳輸量逐漸增加，因此，對於提供量測解決方案的廠商而言，部門之前的分工已難如以往清楚分割；時至今日，車內引擎量測、電子系統量測，也同樣有許多監測訊號、感測器訊號、管理訊號必須回傳。正因如此，需要整合各類通訊模組在其中，該趨勢也大幅提升了量測儀器的挑戰。
