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    • 線控轉(zhuǎn)向:高階自動駕駛的“執(zhí)行”基石
    • 發(fā)力線控制動領(lǐng)域,ESC的國產(chǎn)化破局
    • 新能源“漲”,線控制動“高” 聯(lián)創(chuàng)One-box方案將迎量產(chǎn)
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線控底盤的百億藍(lán)海:智駕“上行” 自主崛起

2022/12/10
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底盤、發(fā)動機、變速箱是傳統(tǒng)汽車的三大核心結(jié)構(gòu)件,汽車“新四化”變革下,唯有底盤得以保留,并通過線控改造實現(xiàn)“人機解耦”:將駕駛員的操作命令通過電子控制器傳輸給執(zhí)行機構(gòu),替代方向盤、剎車、踏板等傳統(tǒng)機械連接,因而具備了高精度、高安全性、高響應(yīng)速度等優(yōu)勢。

結(jié)構(gòu)上,線控底盤由線控?fù)Q擋、線控制動、線控轉(zhuǎn)向、線控油門、線控懸架五大系統(tǒng)組成,而這五大系統(tǒng)的滲透率分別為3%、<1%、100%、25%、<3%,單車價值量則分別在2,000~2,500元,5000元,300元,400~500元,10,000~20,000元。

顯然,伴隨智能駕駛成為中高端車型的功能標(biāo)配,線控底盤的市場重點也將集中在轉(zhuǎn)向、懸架、制動這類技術(shù)難度、含金量雙高的領(lǐng)域。

圖片來源:安信證券研究中心

蓋世汽車研究院預(yù)測,2025年,汽車線控底盤的國內(nèi)市場規(guī)模將達600億元,年均符合增長率達25.9%,其中線控轉(zhuǎn)向和線控制動的年均符合增長率分別達到72.2%和45.3%。

賽道吸金,新老玩家自然不斷涌現(xiàn)。繼博世、大陸、采埃孚之后,中國自主品牌也在線控制動、線控轉(zhuǎn)向這兩大藍(lán)海持續(xù)發(fā)力,蓋世汽車2022第二屆汽車智能底盤大會上,聯(lián)創(chuàng)汽車電子有限公司 IBS事業(yè)部總經(jīng)理隋巧梅表示:

聯(lián)創(chuàng)汽車電子布局線控底盤領(lǐng)域數(shù)十年,其線控轉(zhuǎn)向和線控制動產(chǎn)品已全部實現(xiàn)量產(chǎn),累計銷量分別超過500萬和200萬件,在中國自主品牌的市場份額和市場增速上均處于前列。

隋巧梅 | 聯(lián)創(chuàng)汽車電子有限公司 IBS事業(yè)部總經(jīng)理

隋巧梅強調(diào),無論是從汽車強國建設(shè),還是從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度出發(fā),發(fā)展智能底盤都是極其迫切的需求。

在智能轉(zhuǎn)向EPS、制動ABS/ESC系統(tǒng)上,聯(lián)創(chuàng)汽車電子已成功突破國際巨頭的技術(shù)壟斷,并實現(xiàn)穩(wěn)定供貨,那么,聯(lián)創(chuàng)汽車電子是如何開始其在線控領(lǐng)域的自主技術(shù)布局的?而線控底盤的發(fā)展又將給自動駕駛的場景化落地帶來了怎樣的機遇?線控底盤的哪些領(lǐng)域會率先迎來放量環(huán)節(jié),自主品牌又將如何把握住這一時機?

結(jié)合聯(lián)創(chuàng)汽車電子的發(fā)展歷程,或許可以一窺這些問題的答案。

從EPS到SBW,聯(lián)創(chuàng)在汽車轉(zhuǎn)向核心技術(shù)上的破局之路

聯(lián)創(chuàng)汽車電子有限公司成立于2006年,是上汽集團領(lǐng)導(dǎo)下的核心汽車電子零部件企業(yè),成立之初就聚焦汽車電子核心技術(shù)的自主研發(fā),其中就包括轉(zhuǎn)向領(lǐng)域的核心“卡脖子”技術(shù):電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)。

“2008年,上海開世博會,當(dāng)時,上汽承接了一個新能源汽車的任務(wù),需要無刷EPS,當(dāng)時(中國)這塊的發(fā)展還是很弱的,國外的一個供應(yīng)商說可以做,但提出要兩千萬歐元的開發(fā)費?!?/p>

在這一契機的驅(qū)動下,聯(lián)創(chuàng)汽車電子全面展開在轉(zhuǎn)向領(lǐng)域的自研技術(shù)布局:“聯(lián)創(chuàng)成立了EPS核心研發(fā)團隊,開展產(chǎn)學(xué)研合作,自主創(chuàng)新研發(fā),最后花了2千萬人民幣把這個系統(tǒng)做出來了?!眳f(xié)助上汽集團順利完成了世博會用車任務(wù)。

2012年,聯(lián)創(chuàng)汽車電子推出國產(chǎn)首發(fā)、批量供貨的第一代無刷電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng),此后,聯(lián)創(chuàng)先后推出第二代集成式無刷/有刷電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、第三代滿足ASIL D要求的模塊化電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng),第四代滿足L3級智能駕駛的全冗余轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)

圖片來源:聯(lián)創(chuàng)汽車電子

事實上,出于對車內(nèi)空間限制、信號傳導(dǎo)機制、響應(yīng)精度、響應(yīng)速度等因素的考慮,以線控結(jié)構(gòu)替代機械式結(jié)構(gòu)正是實現(xiàn)執(zhí)行器多重安全冗余的必要條件。

正常情況下,多套獨立并行的控制系統(tǒng)會同時工作并分擔(dān)總的輸出需求,若其中一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障,則其余系統(tǒng)可以獨立提供剩余助力,從而避免完全無助力的情況,要實現(xiàn)多重冗余,必須處理好不同系統(tǒng)之間的功能同步、數(shù)據(jù)共享等技術(shù)難點。

量產(chǎn)和上路是驗證一套產(chǎn)品技術(shù)底氣的最好說明。

2021年12月8日,搭載聯(lián)創(chuàng)線控轉(zhuǎn)向的享道Robotaxi正式上線運營,這也是國內(nèi)自主品牌線控轉(zhuǎn)向的首次實際應(yīng)用。

聯(lián)創(chuàng)在EPS技術(shù)上的自主突破也為上汽在合資企業(yè)的業(yè)務(wù)布局中爭得了話語權(quán)。

據(jù)悉,2014年前后,上汽旗下一家零部件合資企業(yè)的合作外方原本想新建EPS獨資公司工廠,但由于聯(lián)創(chuàng)的EPS產(chǎn)品已經(jīng)具備了發(fā)展實力,外方最終決定取消獨資公司計劃,轉(zhuǎn)而與上汽聯(lián)創(chuàng)加大合作力度,共同成立EPS研發(fā)中心。

線控轉(zhuǎn)向:高階自動駕駛的“執(zhí)行”基石

隋巧梅透露,2025年12月,聯(lián)創(chuàng)汽車電子將進一步推出滿足L4級及以上無人駕駛全場景應(yīng)用的第五代線控轉(zhuǎn)向(SBW)系統(tǒng),由園區(qū)無人車、Robotaxi、干線重卡再進一步,邁向無方向盤的無人駕駛未來。

在聯(lián)創(chuàng)合作研發(fā)的線控轉(zhuǎn)向樣車上,方向盤、人機交互屏、雙向控制遙感均可以控制車輛方向,以便于人工接管,其中,交互屏還可以實時演示線控轉(zhuǎn)向的工作狀態(tài)和關(guān)鍵參數(shù),控制線控轉(zhuǎn)向的功能開關(guān),這一線控轉(zhuǎn)向樣車于兩年前就已上路實測。

實現(xiàn)方向盤與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間的物理解耦,這正是線控轉(zhuǎn)向的核心優(yōu)勢,其技術(shù)原理是:在電動助力轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上取消了方向盤與轉(zhuǎn)向器之間的中間傳動軸,直接通過傳感器獲得方向盤的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù),并由ECU計算,結(jié)合車速和行駛狀態(tài)實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

正因為完全通過電信號傳輸指令,理論上,線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以通過軟件算法的調(diào)試,結(jié)合路感模擬器和電調(diào)轉(zhuǎn)向管柱,實現(xiàn)自動化、無人化的轉(zhuǎn)向操作。

這無疑可以助推高階自動駕駛系統(tǒng)駛?cè)搿懊撌帧边\行的新航道。

據(jù)蓋世汽車研究院預(yù)測,短期內(nèi)“EPS+冗余”將作為線控轉(zhuǎn)向的替代品,滿足L3及以下自動駕駛的需要。隨著L3+自動駕駛滲透率提升,線控轉(zhuǎn)向有望在高端旗艦車型上實現(xiàn)批量應(yīng)用,2025年內(nèi)乘用車線控轉(zhuǎn)向市場規(guī)模有望達到44億元。

發(fā)力線控制動領(lǐng)域,ESC的國產(chǎn)化破局

線控轉(zhuǎn)向之外,聯(lián)創(chuàng)在線控制動領(lǐng)域的精準(zhǔn)發(fā)力與快速量產(chǎn)也不可忽視。

制動技術(shù)主要由供能、控制、傳動和制動器四部分組成,線控制動本質(zhì)上是對傳動裝置的電子化升級。

車機械技術(shù)發(fā)展的中后期,氣體/液體壓力制動已成為傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)的核心解決方案。其中氣壓制動主要用于重卡、貨車等大型商用車;而液壓制動則主要應(yīng)用于乘用車,其核心原理在于:制動踏板被踩下后,推動真空助力器后腔進氣,利用壓力差形成對制動主缸推桿向前的推力,推動制動主缸內(nèi)液體進入制動管路形成車輪制動力。

圖片來源:安信證券研究中心

然而,新能源汽車去除了由發(fā)動機產(chǎn)生的真空壓力來源,線控制動方案(EMB/EHB)應(yīng)運而生:通過踏板傳感器將電信號傳遞給ECU,由ECU進行計算決策,并交由制動執(zhí)行器執(zhí)行。這一方案的核心優(yōu)勢有兩點:1、不依賴傳統(tǒng)真空助力即可實現(xiàn)主動安全制動;2、高效制動能量回收。

根據(jù)有無液壓后備,進一步可將線控制動系統(tǒng)分為EHB電子液壓制動和EMB電子機械制動,前者保留了液壓管路,在線控失效時可被替換為傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng),而EHB又可分為One-box和Two-box,前者在單ECU內(nèi)集成了ESC(汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng))和電子助力系統(tǒng)。

2018年,聯(lián)創(chuàng)汽車電子發(fā)力線控制動領(lǐng)域,并于1年后實現(xiàn)國內(nèi)量產(chǎn)供貨,目前,其線控制動產(chǎn)品的銷量已突破百萬,同上汽榮威、上汽通用五菱、上汽大通、哪吒汽車、小鵬汽車、創(chuàng)維汽車等品牌與車企達成項目合作。

值得注意的是,在智能制動ABS/ESC/EBS系統(tǒng)上,聯(lián)創(chuàng)汽車電子已成功突破國際巨頭的技術(shù)壟斷,并實現(xiàn)穩(wěn)定供貨,打造出滿足L0-L5智能駕駛要求的全產(chǎn)品譜系。在軟件領(lǐng)域,聯(lián)創(chuàng)可以在第三方CP和AP軟件的基礎(chǔ)上,提供符合AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)軟件,并開放應(yīng)用標(biāo)定接口與增值功能集成接口,助力OEM實現(xiàn)產(chǎn)品快速迭代。

圖片來源:聯(lián)創(chuàng)汽車電子

新能源“漲”,線控制動“高” 聯(lián)創(chuàng)One-box方案將迎量產(chǎn)

乘聯(lián)會數(shù)據(jù)顯示,2022年10月,中國新能源汽車產(chǎn)量75.2萬輛,同比增長85.0%,滲透率環(huán)比升至29.4%。2022年1-10月累計滲透率達24.7%。

伴隨新能源汽車銷量的不斷提升,線控制動作為新能源車制動的主要方案,將先于線控轉(zhuǎn)向、線控懸架進入放量環(huán)節(jié)。安信證券測算,2023年,線控制動的新能源汽車市場空間將突破110億元,并于2025年增至188億元,此時,搭載線控制動的單車價值量將“上行”至1,470元,而線控制動的總市場空間將高達206億元

風(fēng)口將至,基于ESC核心技術(shù)的突破,聯(lián)創(chuàng)進一步推出XBS(機械解耦)+ESC Two-Box系統(tǒng)解決方案;One Box IEB-集成式智能電子助力器。

其中,IEB具備1、高度集成化(EBS+ESC),滿足L2+的智能駕駛要求;2、實現(xiàn)踏板全解耦,踏板感可調(diào)節(jié),更接近傳統(tǒng)助力器;3、實現(xiàn)最大建壓180bar,最大建壓排量21cc;4、能夠?qū)崿F(xiàn)完全的能量回收這四點優(yōu)勢。

基于全解耦的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),IEB-集成式智能電子助力器在自動駕駛的運行過程中不會下拉踏板,量化指標(biāo)表現(xiàn)為:主動制動時踏板運動<2mm ,是區(qū)別于Bosch iB2的獨特優(yōu)勢,進一步保障了駕駛體驗感和安全性。

此外,全解耦系統(tǒng)更有利于實現(xiàn)踏板感和基礎(chǔ)制動功能的獨立優(yōu)化,更重要的是,實現(xiàn)了CRBS-協(xié)調(diào)式能量回收功能:+0.3g以上的再生制動和10%以上的續(xù)航里程提升。

隋巧梅透露:?One Box IEB-集成式智能電子助力器已投產(chǎn),并將于2023年9月走向大批量產(chǎn)業(yè)化。

買不來的know-how,國產(chǎn)化倒映著強國夢

此前接受媒體采訪時,聯(lián)創(chuàng)團隊曾展示過一張普通的夏季試車工作場景照:工程師站在車頭,而司機正在轉(zhuǎn)動方向盤。

這張照片拍攝于聯(lián)創(chuàng)自主研發(fā)EPS的階段里,由工程師站上車頭,向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)直接施壓,為EPS加“載”增熱,同時由司機快速轉(zhuǎn)動方向盤,從而驗證EPS在過熱狀態(tài)下的系統(tǒng)可靠性。

聯(lián)創(chuàng)團隊將這類“土方法”體系化,并建立起一套完整的失效分析數(shù)據(jù)庫,并將其稱之為“買不來的know-how”,但也正是這類“買不來的know-how”支撐著聯(lián)創(chuàng)突破EPS領(lǐng)域的技術(shù)壁壘,成為國內(nèi)為數(shù)不多的SBW頭部供應(yīng)商;再基于ESC核心技術(shù)切入One Box領(lǐng)域,于線控制動的國產(chǎn)化布局再落一子。

正如隋巧梅所言:“建立全棧自研、自主可控的全產(chǎn)業(yè)鏈,共同推動中國本土零部件品牌的崛起,就是我們自主品牌的未來發(fā)展之路?!?/p>

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