智能化、電動化、自動駕駛……在汽車產業大變革浪潮中,一系列新技術正以前所未有的速度撲面而來,線控底盤就是其中一大支撐。
在近日舉辦的2021進博會上,豐田首次采用基于e-TNGA理念打造的純電動專屬平臺TOYOTA bZ4X CONCEPT亮相,其中最大亮點之一就是應用了線控底盤,由此,也極大提升了即將面市的新車型的性能和體驗感。豐田計劃2025年前向全球發售7款該系列車型,并將向中國市場導入其中5款新車型。
線控底盤正在興起
其實,不僅是豐田,國內外已經有多家車企及零部件供應商殺入這一細分領域新賽道。
10月28日,長城汽車以公開課形式,公開介紹了其自研的智慧線控底盤。其特點包括,一是基于長城GEEP 4.0全新電子電氣架構,完全整合了線控轉向、線控制動、線控換擋、線控油門、線控懸掛5個核心底盤系統,涵蓋車輛前后左右上下六個自由度的運動控制,囊括所有底盤駕駛動作。達成了1個“大腦”協調五大系統、實現六個自由度控制的表現。二是長城汽車智慧線控底盤全面支持L4級及以上自動駕駛。在應用中,可以依托中央控制單元和車輛傳感器自行形成各種控制閉環,帶領消費者從機械世界邁進“線控世界”。三是長城汽車線控轉向系統徹底擯棄了轉向器與轉向管柱之間的轉向傳動軸,改為由私有CANFD完成系統內信號傳遞,在自動駕駛階段,既可以收起方向盤,也可以通過手感模擬器來模擬路感,尋找駕駛樂趣。
目前,蔚來、小鵬、理想等多款熱門智能電動汽車車型上,均使用了博世等跨國零部件巨頭提供的線控底盤。
“在智能汽車零部件新技術競爭中,線控底盤是一個名副其實的制高點。伴隨著國內外配置自動駕駛或輔助自動駕駛功能車型的增多,線控底盤的市場需求將進一步增加。”華南理工智能感知與控制工程研究中心研究員張睿林向《中國汽車報》記者介紹,線控底盤之所以被稱為線控,是因為使用了電信號線傳的方式,取代了傳統的機械、液壓或氣動等方式,從而不僅使駕駛變得更加輕松,而且可以實現智能化、自動化控制,是自動駕駛的基礎支撐技術或稱關鍵載體。同時,還可以提升汽車能量利用效率,從而提升新能源汽車續航里程。
“總體上看,線控底盤是伴隨著L3-L4級自動駕駛汽車逐步實現量產而興起的一項新技術。從分類上看,國內外車企及零部件供應商對線控底盤的分類上認識上仍不統一。”北方大數據與人工智能研究院研究員曾文翔向《中國汽車報》記者表示,行業內大致有三種分類方法,一是“三分法”,即認為線控底盤包括線控轉向、線控驅動和線控制動三大系統;二是“四分法”,即認為線控底盤包括線控轉向、線控制動、線控換擋、線控油門四大系統;三是“五分法”,即認為線控底盤應包括為線控轉向、線控制動、線控換擋、線控油門和線控懸掛五大系統。
新技術的核心奧秘
線控底盤的技術競爭中,不僅有車企的身影,也有更多零部件供應商的產品。
“在汽車零部件企業各自開發的線控底盤中,博世研發了iBooster,大陸集團研發了MKC1,日立研發了EACT等,其各有千秋但又殊途同歸。”張睿林表示,以博世的線控底盤iBooster為例,其擁有幾個較為明顯的特征。一是為了更好實現輕量化,除主動驅動小齒輪采用鋼制齒輪之外,其他傳動齒輪均為非金屬,不過采用的都是耐久性能極好的材料,相比之下,當前國內的類似產品基本采用的全都是金屬齒輪傳動,重量大,成本高,耐久性也比不上博世。二是制動不再依賴傳統的真空源,沒有了傳統的真空泵和真空軟管,體積更小,整個制動系統重量更輕,既無需在真空源上消耗能量,也沒有“高原反應”。三是iBooster每20秒執行一次自檢,避免失效;而且通過使用該系統,以高水平的制動能量回收,可使電動車輛的續航里程增加20%以上。
“國外的線控底盤系統中都有足夠的冗余設計,保證了系統的安全。”西安工業大學微電子技術實驗室工程師魏冬在接受《中國汽車報》記者采訪時表示,博世iBooster中的冗余設計包括,一是如果車載電源不能滿負載運行,iBooster則以節能模式工作,以避免給車輛電氣系統增加更多負荷;二是萬一發生斷電,駕駛員仍然可以用純液壓模式對四個車輪進行制動,使車輛安全停止。
而近幾年來,隨著國內市場需求的增長,國內汽車零部件企業也開始自主研發線控底盤系統,其中,包括拿森、海之博、格陸博等汽車零部件企業。
“客觀而言,國內產品研發起點較高,成本等個別指標上可以優于國外產品,但總體由于投入研發時間較短,車規級驗證時間不夠,在軟件的先進程度、軟硬件的融合度、系統自身重量等方面還存在一定短板和差距。”曾文翔認為。
吸引更高關注度
任何一項新技術,都會隨時應用中不斷改進和時間的推移走向完善,線控底盤也是如此。“隨著設計水平的提升、生產工藝的改良、結構的優化、控制策略和算法的不斷更新迭代,線控底盤技術會不斷進步。”魏冬認為,正是因為其良好的應用前景,得到了廣泛關注。
資本的走向,在一定程度上表明了產品被看好的前景。在國內涉及線控底盤的汽車零部件企業中,今年5月,拿森獲得了數億元的B輪融資,這已是第二輪收到數億元進賬了。7月,海之博宣布完成數千萬元A+輪融資,由小米汽車支持的順為資本獨家投資,至此該公司累計融資金額達1.23億元,其核心產品為線控底盤配套的智能助力器和線控傳感器等。9月,同馭汽車宣布完成近億元規模的A輪融資,同時公司完成線控底盤產品開發及生產。近日,英創匯智宣布完成2億元B輪融資,資金將用于擴建線控底盤eBooster產線。
目前,國內的政策對于發展線控底盤等智能汽車新技術也給予極大支持。2020年,國務院辦公廳發布的《新能源汽車產業發展規劃(2020-2035年)》中,對自動駕駛汽車技術開發及演進作出規劃性安排。時至今日,國內汽車行業正逐步形成“無線控,不自動駕駛”的共識。
“在國內智能汽車技術快速演進及各方面的高度關注下,線控底盤技術及產品有望很快迎來一個爆發性增長的‘春天’。”張睿林認為,這一細分領域新賽道上,既有不少挑戰,也有更多機遇。
(趙建國)