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盖世汽车研究院:智能底盘的春天来了

06/21 10:35
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随着智能驾驶的发展,作为执行层的核心技术,底盘线控化已经成为必然趋势。尤其是随着以NOA功能为代表的高等级自动驾驶的加速普及,智能底盘行业将迎来空前的发展机遇。

基于此背景,盖世汽车研究院从行业发展概况、市场分析、未来发展趋势三个维度对智能底盘行业进行研究剖析,供相关人士参考。本报告部分内容如下:

行业发展概况

线控底盘技术,就是把刹车、油门、转向、档位、悬挂五个关键部分从传统的整体硬连接改造成通过电线连接的线控设计,通过电信号对汽车底盘执行机构实施控制,实现加速、制动、转向、悬挂调节的功能。智能线控底盘的核心特点是“人机解耦”,即将执行器与驾驶员所控制的方向盘和刹车踏板做到解耦。

智能底盘由线控制动、线控转向、线控悬架、线控驱动、线控换挡五个子系统构成,其中线控制动和线控转向为核心环节,技术也最为复杂,是未来底盘零部件智能化发展的关键;线控悬架正在加速上车应用;线控油门和线控换挡技术已经非常成熟且应用广泛。

线控制动能实现Y向的主动、精确、快速制动,满足智能汽车对制动的要求。线控制动主要有线控液压制动系统(EHB)和电子机械制动系统(EMB)两条技术路线,目前EHB为主流。

EHB Two-box方案先发,有制动冗余优势;EHB One-box方案具有成本和性能优势。2024年1-4月,国内乘用车线控制动渗透率已达42.7%,其中One-box方案占比61.2%,为主流方案。

EMB相比于EHB,完全摒弃了液压部件,由电机直接驱动卡钳完成制动。每个车轮分别对应一套制动执行机构,每一套执行机构都包括力矩电机,制动器外壳和制动钳块。EMB凭借更高制动功率、更快响应速度、更精准制动控制,有望成为线控制动终极形态之一,但目前面临技术和量产难题,离大规模量产尚需时日。

此外,业界也提出了前轮采用EHB制动后轮采用EMB制动的前湿后干混合制动过渡方案HBBW,既能满足L3法规对于冗余的要求,又能满足成本考量,有望成为EHB到EMB的过渡产品。目前业内主流玩家如大陆、采埃孚、布雷博、伯特利、利氪科技等均在加速推动前湿后干和EMB制动方案落地。

线控转向技术SBW基于电子助力转向ESP发展而来,取消了机械中间轴,由电信号实现转向的信息传递,由控制算法实现智能化车辆转向,是实现高阶自动驾驶的关键性技术。SBW实现了方向盘与转向系统之间的物理解耦,理论上可实现任意传动比,从而可以大幅提升汽车的智能化和操控性。但受可靠性和高成本制约,目前全线控转向技术量产上车较少,后轮线控转向已经在部分中高端车型量产上市。

线控悬架通过ECU控制悬架执行机构调节车辆Z向的刚度和阻尼,使悬架系统始终处于最佳减振状态,保证车辆的舒适性及操控性。空气悬架是目前主要的线控悬架形态,与传统悬架系统最大的差异在于弹性元件的升级,并新增电子控制系统及气泵等部件,赋予悬架智能动态调节功能,结构也更为复杂。目前乘用车空气悬架系统多采用“空气弹簧+CDC电控减振器”方案。

智能化趋势下,空气悬架进阶为具有路面预瞄功能的“魔毯悬架”,可结合车辆感知系统或云端数据,提前扫描前方路况,进行悬架的主动调节。目前搭载空悬车型价格已经下探至 25万元,随着国产成本下降和消费升级的需求,空气悬架将加速上车进程。

底盘域控制器是包括域主控硬件、操作系统、算法和应用软件等组成的整个系统。在“中央集成+域控制器”架构下,底盘域控制器担任汽车“小脑”的角色,实现汽车纵向、横向、垂向的集成控制。

底盘域控制器具备较高的开发壁垒,其相关部件主要涉及悬挂、制动、转向等几大模块,集成难度较高,并且与车辆行驶安全性高度相关,需要解决不同功能的零部件供应商之间的软件互通问题,控制算法开发难度高、周期长。目前Tier1多聚焦于底盘子系统的单个/多个子系统开发(域)控制器,成熟的底盘域控制器量产方案的厂商并不多,国内厂商凭借在开发配合度、响应速度上的优势有机会弯道超车。

市场分析

线控制动市场将随着L2+及以上智驾的普及迎来爆发式增长,预计2025年渗透率将达50%。目前我国线控制动市场外资仍占据主导地位,但随着自主品牌智能化的加速渗透,本土供应商市场份额将逐渐提高。国内厂商伯特利和弗迪动力市场份额均已突破10%,利氪科技、拿森电子、千顾科技等厂商开始快速量产上车。

线控转向行业处于起步阶段,预计2025线控转向在国内的渗透率有望进入5%。海外企业如博世、捷太格特、采埃孚等占据先发优势,国内厂商由于切入较晚差距较大,多数企业正处于研发阶段,其中耐世特已实现量产。

线控悬架市场处于快速发展阶段,预计2025年渗透率将达13%。目前国内企业孔辉科技、保隆科技已占据市场主导地位,国产替代提速。

车企方面,以蔚来、理想、长城、比亚迪、吉利、华为为代表的主机厂正积极布局智能线控底盘和底盘域控技术,部分已实现量产上车。

供应商方面,在线控执行系统模块化、底盘运算控制集成化的趋势下,同时布局线控制动、转向和底盘域控的供应商,可以为客户提供一体化的线控底盘解决方案,有望在线控底盘商业化落地中抢得先机。

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