近些年，得益于新兴市场经济的快速发展以及居民消费结构的不断优化升级，汽车产业快速发展，进而带动汽车零部件产业不断扩大，使其发展成为我国支柱产业之一。同时，全球汽车零部件产业在专业化、体系化和规模化方面不断提升，也推动汽车零部件技术发生巨大变革。

从1885 年第一辆汽车诞生至今，全球汽车零部件产业已历经百余年发展，当前产业发展呈现以下几大趋势。

（1）整车与零部件企业关系演变。整车企业与零部件企业逐渐分离并走向相互独立，提升了双方的专业化分工程度。为应对日益激烈的市场竞争，整车企业的采购方式从单个零部件转向系统化。

（2）模块化。整车被划分为若干大模块，整车企业在大规模定制生产模式下，进行模块化采购再完成整车组装。

（3）电子化、智能化、节能化、环保化。汽车消费升级推动汽车零部件相关技术快速发展，在机械技术创造附加值的潜力逐渐受限时，电子和信息技术在汽车工业中的广泛应用为提升产品附加值拓展了空间，并推动了燃油系统等关键技术的新突破。

（4） 开发数字化。随着仿真、计算机辅助设计（computer-aided design, CAD）/计算机辅助工程（computeraided engineering, CAE）/计算机辅助制造（computer-aided manufacturing, CAM）等技术在汽车产品设计中的深入应用，数字化技术正深刻改变汽车的设计开发方式。

（1）汽车零部件产业发展潜力

当前，我国整车与零部件销售额比例大致为55∶45。通常，技术含量较高的汽车零部件产品利润远高于整车。目前我国汽车零部件产业仍多集中在加工制造层面，如生产耗材量较大的车轮、轮毂、轴承等。同时，我国现有零部件三资企业近1 000家，如德尔福、博世、采埃孚等国外大型零部件公司均已在我国建立起多家合资公司或正在寻找本土合作伙伴。

（2）整车及零部件产业发展方向

①推动各企业间开展强强联合，形成规模化企业集群。同时，全球化采购和模块化供应已成为发展趋势。

②随着汽车工业持续发展，整车企业必将不断推出新产品，因此相应零部件的更新和改进须先于整车进入开发流程。

③推进电子化、模块化技术应用，建设现代化柔性生产线。

④构建生产、销售、服务一体化体系，确保三者具有同等重要性[1]。

采用计算机辅助设计工具（图1），并广泛应用虚拟样车技术，可实现车型的快速迭代开发。同时，消费者的生活方式引领了现代汽车设计潮流。

近年来，汽车设计更强调轻量化和空气动力学性能，也更注重面向制造和装配的设计、模块化与平台化的设计、以用户为中心的设计（尤其在智能座舱领域）以及为智能化、电动化需求量身定制的设计。

3.2 汽车动力

3.3 材料

车身轻量化材料包括高强度铝材、镁材、超轻钢材及碳纤维复合材料、轻质聚合物等。

功能性材料主要包括用于电池隔膜的特种材料，用于传感器的敏感材料，用于热管理的相变材料与导热材料，用于噪声、振动与声振粗糙度（noise vibration harshness, NVH）控制的声学材料，用于智能表面的材料（透明天线、触觉反馈材料）。

可持续材料包含生物基材料（如生物基工程塑料、天然纤维增强复合材料）、再生材料（回收塑料、再生铝/钢）、可降解材料。可持续材料的种类对车辆全生命周期碳排放具有直接影响。

3.4 舒适性

机械系统正逐步被电子系统取代，后者的典型应用包括自动灯光、自动雨刮、自动空调、无钥匙启动、自动变速、助力转向（图4）、自适应巡航、全球定位系统及辅助驾驶等。

图4 助力转向

智能座舱集成多项提升驾乘体验的技术，如主动降噪、智能空气净化（可过滤PM2.5、病毒、过敏源）、香氛系统、智能座椅（具备多向调节、按摩、通风、加热、健康监测功能）和个性化环境设置。同时，通过融合大屏/多屏交互、智能语音助手、生物识别、情景感知以及沉浸式娱乐等，智能座舱成为提升用户体验和塑造品牌差异化的核心。

3.5 安全性

被动安全技术持续升级，包括新一代安全带、能量吸收结构、前端和侧面安全气囊以及更智能的安全气囊控制策略（如多级点爆、外部传感器信息融合）、新型约束系统（中央气囊、远端气囊）、行人保护技术等方面的提升。典型应用如具备智能升降车窗和防夹功能的车门，如图5所示。

图5 车门控制（具备智能升降车窗和防夹功能）

主动安全以高级驾驶辅助系统（advanced driver assistance system, ADAS）为核心，并强调其与车身电子稳定系统的深度协同。典型功能包括紧急情况自动求救、防抱死制动等。

随着汽车网联化和软件定义汽车的发展，网络安全成为关键安全维度。网络安全会关注车辆所面临的关键威胁，并采取相应的防护技术，如加密通信、入侵检测、安全网关、安全空中下载（over-the-air, OTA），同时遵循相关标准。

3.6 电子电气技术

在ADAS 核心零部件技术方面，须深入分析传感器、域控制器（搭载高算力芯片）、线控执行机构（如线控制动、线控转向）的技术原理、发展现状与面临的挑战。

OTA 技术已从早期主要服务于信息娱乐系统更新，扩展至对动力系统控制、底盘控制、电池管理、自动驾驶等核心功能的远程更新和升级。基于车辆产生的大数据，OTA 技术还支持用户行为分析、功能优化、预测性维护等。

基于应用程序接口与应用生态，开发者可参与创建应用和服务。这一趋势推动汽车价值重心从硬件向软件转移，并深刻改变整车开发模式、商业模式和用户体验。

3.7 智能网联技术

域集中式与中央集中式电子电气架构正逐步取代传统的分布式电子控制单元架构。新架构通过实现软硬件解耦、算力集中、线束简化以及支持全车OTA 升级，为车辆智能化提供了基础支撑。

车联网（vehicle-to-everything, V2X）技术通过实现车与车、车与路、车与云、车与人的全面互联，有效提升行车安全性（如前方碰撞预警）、交通效率（如协同编队行驶）、出行舒适性（如智能路径规划）以及整车能量效率（如预见性能量管理）。

高精度定位与多传感器融合是支撑高级别自动驾驶的核心技术， 涉及全球导航卫星系统/实时动态差分定位、激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波雷达等传感器的融合，也是智能网联汽车的关键基础。

旨在基于模型的系统工程实现从需求到设计、仿真、制造、运维的全流程数据贯通。AI 驱动的仿真优化（如拓扑优化、参数优化）、创成式设计广泛应用于轻量化零部件开发；计算机辅助制造与加工仿真软件（如VERICUT）深度融合，有效保障复杂零部件加工过程的无碰撞、高精度。车辆总成和零部件的三维建模及有限元分析技术如图7所示。

应用一体化压铸技术能够大幅减少零部件数量、简化装配流程、实现轻量化并降低成本，但同时其也对车身结构设计和材料性能提出新要求。赛力斯汽车超级一体化压铸设备如图8所示。

增材制造在汽车领域的应用包括金属3D 打印技术，如选择性激光熔化或直接金属激光烧结。该技术用于制造轻量化拓扑优化结构件（如支架、摇臂）、随形冷却模具镶件（提升注塑效率）、个性化内饰件及小批量备件。此外，选择性激光烧结、立体光固化、熔融沉积成形等技术可用于快速制造定制化检具、焊接夹具、装配辅助工具及小批量原型件或备件，甚至直接制造最终使用的零部件，缩短产品开发周期。

先进机器人技术与人机协作可应用于精密装配、线束插接、涂胶、最终检测等工位，提升生产效率与质量。通过结合3D 视觉与力传感器，机器人能够完成复杂的曲面零件抓取、精密力控装配（如发动机缸盖拧紧、电池模组插入）、自适应打磨/抛光等任务。

车身连接技术包含铝钢异种材料连接（如自冲铆接）、热熔自攻螺接、激光焊接等工艺，此外还包括结构胶粘接、高速激光焊接/远程激光焊接等工艺。

电池制造关键技术主要包括电极涂布精度控制、叠片/卷绕工艺、激光焊接（极耳、壳体密封）、注液及化成分容等。

其他技术还包括点焊电极表面振动电火花熔敷碳化钛涂层技术、高频焊薄壁管制造技术、真空钎焊技术、模具表面强化技术（电刷镀、化学镀、热扩散法表面硬化处理、喷涂等） 以及铸态铁素体、珠光体球墨铸铁（图9）生产技术等[2]。

图9 球墨铸铁

AI 在质量控制与生产优化中发挥重要作用，典型应用包括基于机器视觉的自动检测、数据驱动的生产过程优化以及自动化点云数据处理与缺陷识别。

AI 视觉质检技术已超越传统机器视觉技术，深度学习被广泛应用于复杂缺陷识别（如车身漆面瑕疵、焊接质量缺陷、精密零件外观缺陷）、字符识别（如车辆识别代号、零件号）以及装配完整性检查，可显著提升检出率和准确性。

在预测性维护方面，通过采集设备运行数据（振动、电流、温度、声学）构建AI 模型，可实现对机床主轴故障、机器人减速机磨损、冲压模具疲劳等的早期预警，有效减少非计划停机。

在工艺参数优化方面，利用机器学习分析历史生产数据，可自动优化焊接电流与时间、注塑压力与温度、热处理工艺曲线等关键参数，从而提升良品率与一致性。

智能排产与调度系统依托AI 算法，结合实时订单、物料库存、设备状态，可实现动态排产、自动导引运输车（automated guided vehicle, AGV）路径规划与资源最优分配，以应对多品种、小批量的生产需求。

设备联网与数据采集是数字化生产的基础，数控机床、机器人、AGV 及检测设备等通过开放平台通信统一架构、MTConnect 等协议实现互联，实时传输设备状态、工艺参数和质量数据。冲压件、模具、检具等复杂产品依托三维测量和数字化扫描及反求工程技术服务，在线/在机测量技术则为加工过程提供实时质量反馈与补偿。

制造执行系统（manufacturing execution system, MES）作为连接企业资源计划（enterprise resource planning,ERP）系统与控制层设备的重要媒介，助力汽车零部件制造企业实现生产透明化、全过程可追溯（追溯至原材料批次）、质量闭环管理以及整体设备效率分析。

产品数据管理（product data management, PDM）系统正逐步升级为产品全生命周期管理（product lifecycle management, PLM）系统，覆盖从概念设计到报废回收的所有产品数据和流程；与之配套的成本核算系统也处于设计与开发过程中。

企业资源计划系统可整合企业物资管理、工具管理、档案资料管理以及工资管理系统等。

构建信息流闭环的系统集成（PLM-ERP-MES 等）已成为各汽车零部件制造企业面临的重要且具有挑战性的课题。德利公司汽车零部件B13B 后盖加工机器人线信息系统主界面如图10所示。

（1）模块化车身设计：如大众的模块化电驱动平台（MEB）、吉利的浩瀚智能进化体验架构（sustainable experience architecture, SEA）等，支持跨车型、跨级别的柔性共线生产。

（2）柔性总装技术：利用移动机器人集群，广泛采用AGV 或自主移动机器人实现物料配送、承载车身、可升降/旋转装配台、模块化吊具、无线拧紧工具等，支持柔性产线对接、跨车间转运，从而实现物流自动化、柔性化与产线快速切换。

（3）混流生产智能调度：通过AI 算法优化不同配置车型在涂装、总装车间的生产序列，以满足个性化定制和多车型共线生产需求。

（1）能源管理与优化：部署工厂级能源监控系统，利用AI 优化空压机、空调等设备群的控制策略；推广光伏屋顶、余热回收等节能技术。

（2）低碳制造工艺：干式切削/微量润滑技术替代传统切削液；推广低温粉末涂料、无铬钝化工艺；以激光清洗替代化学清洗。

（3）循环经济实践：推动废料回收再利用（金属屑、塑料边角料）；实施废水深度处理与回用；建立电池生产废料闭环回收体系，以应对电动汽车面临的环保挑战。

本文系统梳理了全球与中国汽车零部件产业的发展脉络、技术趋势与前沿制造技术。在“新四化”（电动化、智能化、网联化、共享化）浪潮的席卷下，汽车产业正经历一场百年未有的深刻变革。这场变革不仅重塑了整零协同关系，更驱动技术核心向“软件定义”与“数据驱动”迁移，并促使制造模式向柔性化、模块化与绿色化加速转型。在此背景下，产业竞争的核心已从成本与规模，转向对前沿技术的洞察力、对智能制造体系的构建能力以及对全生命周期可持续发展的践行力。未来的产业格局必将属于那些能够深刻理解并率先践行数据驱动的智能制造与绿色可持续制造的先行者。对于中国汽车零部件企业而言，这既是空前的挑战，也是实现产业跃迁、孕育细分领域“小型巨人”的历史性机遇。唯有紧扣技术发展脉搏，强化自主创新与数字化融合，方能在全球产业链重构中占据有利地位，助力我国从“制造大国”迈向“制造强国”。