欢迎访问ic37.com |
会员登录 免费注册
发布采购

智能化汽车时代的基座,线控底盘有哪些国内机遇?

日期:2023-3-13 (来源:互联网)

随着高级自动驾驶的到来,过去通过机械传动控制的汽车底盘领域的许多部分已经不能满足自动控制的需求。(EPS),也就是说,保留转向柱等机械部件,电动机只能起到辅助作用。目前,线控制动已广泛应用于电动汽车,线控制动也分为两种类型,包括湿式线控制动系统(EHB)干线控制动系统(EMB)。

随着电气化和辅助驾驶技术的快速推广,汽车电子电气架构发生了变化。随着高级自动驾驶的到来,过去通过机械传动控制的汽车底盘领域的许多部分已经不能满足自动控制的需求。可以说,线控底盘是实现高级自动驾驶的基础。

然而,作为一种新型底盘技术,在发展初期,行业也存在各自的行政情况,不同品牌甚至不同型号的底盘性能也不同,这给推广自动驾驶系统带来了一定的困难。由于底盘没有行业标准,在自动驾驶系统实际落地时,需要对不同车型进行重复开发,造成资源浪费。直到上个月,行业内首个线控底盘系列标准才正式发布,包括百度Apollo、比亚迪、联创电子、国汽智联等汽车供应链厂商共同参与了该系列标准的起草工作。

因此,线控底盘与传统底盘有什么不同,未来线控底盘又有什么国产机会?

线控底盘与传统底盘的区别

汽车底盘主要由转向、制动、传动、驾驶等部分组成,因此传统底盘与线控底盘的区别,也集中在这四个部分。

在传统燃油车中,转向部分由方向盘、AP1513SG-13转向器、转向节等部件组成,车轮的转向角度由驾驶员控制方向盘驱动。当然,纯机械转向已经基本淘汰。现在汽车一般都有助力转向,比如液压、电力等。对于一些低级辅助驾驶车型来说,目前市场上的主流是半线控制转向。(EPS),也就是说,保留转向柱等机械部件,电动机只能起到辅助作用。

而且全线控制转向(SBW)中间去除了方向盘和转向之间的所有机械连接部分,转向和方向盘实现了机械解耦,通过电机提供了转向助力和路感反馈,可以有更灵活的可调转向比和路面反馈,实现可折叠方向盘。目前,全线控制转向尚未广泛落地。由于成本高、技术难度大等原因,线控转向可能需要几年时间才能在高端车型上逐步应用。

在制动部分,真空助力液压制动系统是目前市场的主流。例如,在燃油车中,真空助力器利用发动机运行过程中需要从外部吸气的原理,为真空助力器提供低压环境。但显然,目前的混合动力和纯电动汽车无法提供持续的真空环境,因此需要添加电子真空泵或使用线控制动力,通过电机直接提供制动力。

目前,线控制动已广泛应用于电动汽车,线控制动也分为两种类型,包括湿式线控制动系统(EHB)干线控制动系统(EMB)。正如其名称所示,前者EHB通过液压管道将有助于从电机传输到制动片;而EMB则省略了液压管道,将电机直接安装在制动卡钳附近。就目前的技术而言,EHB将在未来很长一段时间内占据主流位置。

在新能源汽车中,线控制动还有一个非常重要的应用,那就是能量回收。也就是说,汽车滑行时,通过电机反转发电,从而达到一定程度的减速。但这种方式显然会导致制动过程中踏板反馈不一致,动能回收效率也可能受到影响。因此,目前市场上有几种方案:单踏板回收、叠加回收和协调回收。

单踏板回收是指松开油门踏板进行类似制动效果的能量回收。这种模式的能量回收效率很高。但由于基本不需要使用制动踏板,与传统汽车的操作模式有很大不同,可能对初次用户有一定的学习成本。

叠加能量回收效率低,使用效果与传统驾驶相似。在制动的同时,增加了固定或可变的能量回收。协调能量回收优化了分配。例如,当踩下制动踏板时,控制器计算出所需的总制动力,因此制动力优先分配给能量回收。当能量回收达不到所需的制动力时,制动片将通过制动,使能量回收效率更高,使用体验比单踏板更直观。因此,目前高端电动汽车将采用协调能量回收,博世iBoster+ESPH暂时是市场上的主要产品。

在传动方面,主要有两个部分:油门和变速箱。电线控制油门在油门方面已经很流行了。例如,巡航是电线控制油门的典型应用。在燃油车上,通过传感器监控油门踏板的开合度,控制节气门的开度以实现加速。在电动车上,电线控制油门控制电机的输出功率。

在变速箱方面,线控换挡的目的是将换挡操作与变速箱机械解耦。例如,换挡可以通过按钮实现,不需要将换挡机构与变速箱机械连接。目前线控换挡技术成熟,渗透率高。

驾驶主要是汽车悬架,目前主要用于一些高端车型,如主动空气悬架、CDC电磁悬架等,而且渗透率低。然而,随着技术的成熟,已经开始在30-40万区间的车型中使用。

市场模式&国内供应商机会?

先说线控制动。目前市场领先的线控制动计划无疑是博世,博世iBosster系列在市场上几乎没有竞争对手。此前,国内新能源龙头比亚迪和博世共同开发了一套线控制动系统IPB,目前已广泛应用于其中高端车型。国内量产线控制动计划主要包括亚太股份的IBS、拿森电子的N-Booster、作为目前线控底盘增长最快的部分之一,伯特利、经纬恒润等。国内新能源汽车渗透率快速增长,尤其是新势力产品迭代快,与国内供应商合作的机会将继续扩大。

然而,线控悬架系统的总成仍然是海外供应商的垄断。目前,世界上只有大陆、威巴克等供应商能够独立供应空气悬架的所有核心部件的研发和制造。然而,国内制造商目前正在加快空气悬架系统的努力。中鼎、宝隆等供应商已经可以提供空气弹簧和空气供应单元,但CDC减震器仍需对外采购。

另一方面,线控底盘的各个部件对MCU等车规芯片的需求也很大。对于与驾驶安全相关的底盘域应用,芯片往往需要达到ASILD的功能安全等级,这也是目前国内车规芯片供应商缺失的一部分。

通过ASILD功能安全等级认证,芯驰科技去年发布了一系列汽车控制芯片E3系列,可用于线控底盘、制动控制、BMS、自动驾驶运动控制等应用;此外,旗芯微今年1月还推出了支持功能安全ASIL-D的控制器芯片FC7300,应用覆盖汽车动力、智能底盘、功能安全控制器、域控制器等领域。

与此同时,许多国内MCU制造商正在加强ADIL-D认证,预计今年将有更多的国产MCU可以用于汽车线控底盘的应用。