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汽车产业变革浪潮中 线控底盘缘何受青睐?
时间:2021-11-10 20:37:16 来源:中国汽车报

智能化、电动化、自动驾驶……在汽车产业大变革浪潮中,一系列新技术正以前所未有的速度扑面而来,线控底盘就是其中一大支撑。

在近日举办的2021进博会上,丰田首次采用基于e-TNGA理念打造的纯电动专属平台TOYOTA bZ4X CONCEPT亮相,其中最大亮点之一就是应用了线控底盘,由此,也极大提升了即将面市的新车型的性能和体验感。丰田计划2025年前向全球发售7款该系列车型,并将向中国市场导入其中5款新车型。

线控底盘正在兴起

其实,不仅是丰田,国内外已经有多家车企及零部件供应商杀入这一细分领域新赛道。

10月28日,长城汽车以公开课形式,公开介绍了其自研的智慧线控底盘。其特点包括,一是基于长城GEEP 4.0全新电子电气架构,完全整合了线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门、线控悬挂5个核心底盘系统,涵盖车辆前后左右上下六个自由度的运动控制,囊括所有底盘驾驶动作。达成了1个“大脑”协调五大系统、实现六个自由度控制的表现。二是长城汽车智慧线控底盘全面支持L4级及以上自动驾驶。在应用中,可以依托中央控制单元和车辆传感器自行形成各种控制闭环,带领消费者从机械世界迈进“线控世界”。三是长城汽车线控转向系统彻底摈弃了转向器与转向管柱之间的转向传动轴,改为由私有CANFD完成系统内信号传递,在自动驾驶阶段,既可以收起方向盘,也可以通过手感模拟器来模拟路感,寻找驾驶乐趣。

目前,蔚来、小鹏、理想等多款热门智能电动汽车车型上,均使用了博世等跨国零部件巨头提供的线控底盘。

“在智能汽车零部件新技术竞争中,线控底盘是一个名副其实的制高点。伴随着国内外配置自动驾驶或辅助自动驾驶功能车型的增多,线控底盘的市场需求将进一步增加。”华南理工智能感知与控制工程研究中心研究员张睿林向《中国汽车报》记者介绍,线控底盘之所以被称为线控,是因为使用了电信号线传的方式,取代了传统的机械、液压或气动等方式,从而不仅使驾驶变得更加轻松,而且可以实现智能化、自动化控制,是自动驾驶的基础支撑技术或称关键载体。同时,还可以提升汽车能量利用效率,从而提升新能源汽车续航里程。

“总体上看,线控底盘是伴随着L3-L4级自动驾驶汽车逐步实现量产而兴起的一项新技术。从分类上看,国内外车企及零部件供应商对线控底盘的分类上认识上仍不统一。”北方大数据与人工智能研究院研究员曾文翔向《中国汽车报》记者表示,行业内大致有三种分类方法,一是“三分法”,即认为线控底盘包括线控转向、线控驱动和线控制动三大系统;二是“四分法”,即认为线控底盘包括线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门四大系统;三是“五分法”,即认为线控底盘应包括为线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门和线控悬挂五大系统。

新技术的核心奥秘

线控底盘的技术竞争中,不仅有车企的身影,也有更多零部件供应商的产品。

“在汽车零部件企业各自开发的线控底盘中,博世研发了iBooster,大陆集团研发了MKC1,日立研发了EACT等,其各有千秋但又殊途同归。”张睿林表示,以博世的线控底盘iBooster为例,其拥有几个较为明显的特征。一是为了更好实现轻量化,除主动驱动小齿轮采用钢制齿轮之外,其他传动齿轮均为非金属,不过采用的都是耐久性能极好的材料,相比之下,当前国内的类似产品基本采用的全都是金属齿轮传动,重量大,成本高,耐久性也比不上博世。二是制动不再依赖传统的真空源,没有了传统的真空泵和真空软管,体积更小,整个制动系统重量更轻,既无需在真空源上消耗能量,也没有“高原反应”。三是iBooster每20秒执行一次自检,避免失效;而且通过使用该系统,以高水平的制动能量回收,可使电动车辆的续航里程增加20%以上。

“国外的线控底盘系统中都有足够的冗余设计,保证了系统的安全。”西安工业大学微电子技术实验室工程师魏冬在接受《中国汽车报》记者采访时表示,博世iBooster中的冗余设计包括,一是如果车载电源不能满负载运行,iBooster则以节能模式工作,以避免给车辆电气系统增加更多负荷;二是万一发生断电,驾驶员仍然可以用纯液压模式对四个车轮进行制动,使车辆安全停止。

而近几年来,随着国内市场需求的增长,国内汽车零部件企业也开始自主研发线控底盘系统,其中,包括拿森、海之博、格陆博等汽车零部件企业。

“客观而言,国内产品研发起点较高,成本等个别指标上可以优于国外产品,但总体由于投入研发时间较短,车规级验证时间不够,在软件的先进程度、软硬件的融合度、系统自身重量等方面还存在一定短板和差距。”曾文翔认为。

吸引更高关注度

任何一项新技术,都会随时应用中不断改进和时间的推移走向完善,线控底盘也是如此。“随着设计水平的提升、生产工艺的改良、结构的优化、控制策略和算法的不断更新迭代,线控底盘技术会不断进步。”魏冬认为,正是因为其良好的应用前景,得到了广泛关注。

资本的走向,在一定程度上表明了产品被看好的前景。在国内涉及线控底盘的汽车零部件企业中,今年5月,拿森获得了数亿元的B轮融资,这已是第二轮收到数亿元进账了。7月,海之博宣布完成数千万元A+轮融资,由小米汽车支持的顺为资本独家投资,至此该公司累计融资金额达1.23亿元,其核心产品为线控底盘配套的智能助力器和线控传感器等。9月,同驭汽车宣布完成近亿元规模的A轮融资,同时公司完成线控底盘产品开发及生产。近日,英创汇智宣布完成2亿元B轮融资,资金将用于扩建线控底盘eBooster产线。

目前,国内的政策对于发展线控底盘等智能汽车新技术也给予极大支持。2020年,国务院办公厅发布的《新能源汽车产业发展规划(2020-2035年)》中,对自动驾驶汽车技术开发及演进作出规划性安排。时至今日,国内汽车行业正逐步形成“无线控,不自动驾驶”的共识。

“在国内智能汽车技术快速演进及各方面的高度关注下,线控底盘技术及产品有望很快迎来一个爆发性增长的‘春天’。”张睿林认为,这一细分领域新赛道上,既有不少挑战,也有更多机遇。

(赵建国)

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