2024中國汽車智能底盤產(chǎn)業(yè)技術(shù)趨勢(shì)

2024-06-07 08:38:30·  來源:云想電驅(qū)動(dòng)
 

過去幾年,中國各大自主品牌車企持續(xù)加碼智能底盤賽道。據(jù)了解,奇瑞、長城汽車、比亞迪、吉利等十多家車企都在智能底盤賽道進(jìn)行了深度布局。


01. 概述


消費(fèi)者對(duì)智能電動(dòng)汽車“智能化”屬性的感知逐步加深。在高端智能電動(dòng)汽車被選擇的原因中,“更先進(jìn)的智能駕駛功能”和“智能座艙體驗(yàn)”兩個(gè)因素排名分別位居前兩位,智能化功能正逐漸成為自主品牌的核心差異化優(yōu)勢(shì),并收獲中國用戶青睞。


在電動(dòng)汽車的智能化進(jìn)程中,底盤技術(shù)扮演著核心角色。它不僅為車輛提供穩(wěn)固的支撐,更對(duì)提升安全性、可靠性和智能化水平起著決定性作用。


底盤技術(shù)的創(chuàng)新,是推動(dòng)智能汽車向更高級(jí)別自動(dòng)駕駛和智能交互發(fā)展的關(guān)鍵。



智能底盤是底盤向“線控化”與“域融合”發(fā)展演變的最新技術(shù)形態(tài),相比于傳統(tǒng)汽車底盤,智能底盤通過電子裝置逐步取代機(jī)械或液壓裝置,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了底盤域與智駕域、車身域等域的聯(lián)動(dòng),具備主動(dòng)感知和決策能力,并能夠?qū)崿F(xiàn)自主控制。


在線控化方面,線控制動(dòng)、主動(dòng)懸架和線控轉(zhuǎn)向?yàn)橹悄艿妆P的關(guān)鍵子系統(tǒng),各系統(tǒng)正在向純線控和輕量化方向發(fā)展迭代;在協(xié)同化方面,智能底盤的發(fā)展趨勢(shì)是底盤域的域內(nèi)融合和跨域融合,具備遠(yuǎn)程控制等在內(nèi)的“云”功能。


02. 智能底盤市場(chǎng)


據(jù)測(cè)算2023年中國乘用車市場(chǎng)智能底盤規(guī)模達(dá)391.9億元,預(yù)計(jì)在2027年將突破千億元,2030年達(dá)1802.7億元,未來增長空間廣闊。


據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2023年智能底盤領(lǐng)域融資20筆,相較于2022年實(shí)現(xiàn)數(shù)量翻倍,2024年已披露數(shù)家獲得融資的智能底盤企業(yè),智能底盤對(duì)資本的吸引力不斷增強(qiáng)。




預(yù)計(jì)未來兩年內(nèi),賽道將維持高景氣度,智能底盤藍(lán)海市場(chǎng)有待挖掘。


03. 智能底盤技術(shù)趨勢(shì)


線控制動(dòng)


相比于傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng),線控制動(dòng)系統(tǒng)在響應(yīng)速度、集成度、輕量化以及能量回收等方面優(yōu)勢(shì)顯著。線控制動(dòng)系統(tǒng)目前的技術(shù)方案有EHB(包括Twobox、One box)和EMB系統(tǒng)。


由于線控制動(dòng)系統(tǒng)需要考慮安全冗余問題,當(dāng)前應(yīng)用方案呈現(xiàn)Two Box解耦方案、One Box+電子冗余方案、EMB+多冗余三種方案并存的局面。


目前線控制動(dòng)主流技術(shù)方案仍為EHB,其中Two box方案技術(shù)成熟度高,One box方案憑借成本優(yōu)勢(shì)其裝配率正在逐步提高。EMB方案實(shí)現(xiàn)了完全的線控化,是目前可見的線控制動(dòng)最優(yōu)產(chǎn)品。


三種線控制動(dòng)方案(億歐智庫)


但現(xiàn)階段EMB技術(shù)仍存在安全冗余以及成本等問題,預(yù)測(cè)2026~2027年行業(yè)內(nèi)有望實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。


線控轉(zhuǎn)向


電子助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)技術(shù)成熟度高,是目前大多乘用車的標(biāo)準(zhǔn)配置,能夠滿足L3級(jí)以下的智駕功能。


線控轉(zhuǎn)向(SBW)系統(tǒng)取消了轉(zhuǎn)向柱萬向節(jié),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的純線控。其在響應(yīng)速度和精度方面具備顯著優(yōu)勢(shì)、是實(shí)現(xiàn)L3級(jí)及以上高階智駕的核心部件。目前SBW的應(yīng)用較少僅在少數(shù)車型上搭載,如特斯拉Cybertruck、蔚來ET9等。


政策層面,2022年新國標(biāo)取消了對(duì)“全動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)”限制,線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的應(yīng)用迎來政策上的松綁,預(yù)計(jì)到2025年,隨著相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的完善和技術(shù)的成熟,部分新能源高端車型將開始搭載線控轉(zhuǎn)向技術(shù)。



電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)


目前在乘用車上的搭載率已超過98%,維持在較高水平


線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(SBW)


目前僅有少數(shù)量產(chǎn)車型搭載:


英菲尼迪Q50L、QX50、Q60:搭載DAS轉(zhuǎn)向系統(tǒng),由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向機(jī)和3組ECU電子控制單元以及轉(zhuǎn)向盤后的轉(zhuǎn)向動(dòng)作回饋器和轉(zhuǎn)向離合器組成,由于該系統(tǒng)保留了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向柱,因此不屬于真正意義上的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。


特斯拉Cybertruck:搭載線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),該系統(tǒng)配備兩個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)雙冗余,每個(gè)電機(jī)在低速停車情況下能夠產(chǎn)生約50-60%的最大扭矩。


蔚來ET9:搭載天行線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)“雙重供電、雙重通信、雙重硬件和雙重軟件”的全冗余設(shè)計(jì)。


雷克薩斯R7:搭載One Motion Grin線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),據(jù)棄機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu),方向盤和轉(zhuǎn)向機(jī)之間僅中電信號(hào)傳遞信息。


主動(dòng)懸架


懸架系統(tǒng)根據(jù)其剛度和阻尼的可調(diào)性,可以分為被動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架系統(tǒng),目前行業(yè)正處于由被動(dòng)懸架向主動(dòng)懸架轉(zhuǎn)變的階段。


根據(jù)是否依賴外部動(dòng)力源,主動(dòng)懸架進(jìn)一步細(xì)分為半主動(dòng)懸架和全主動(dòng)懸架。目前市場(chǎng)上主流的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)通常采用空氣彈簧結(jié)合連續(xù)阻尼控制(CDC)或磁流變控制(MRC)技術(shù),前者應(yīng)用較為廣泛,后者性能更優(yōu),但目前由于成本較高,主要應(yīng)用于高端市場(chǎng)。


全主動(dòng)懸架系通過內(nèi)置的動(dòng)力源,如電動(dòng)機(jī)或液壓泵,主動(dòng)調(diào)節(jié)懸架參數(shù)。根據(jù)執(zhí)行器的不同,全主動(dòng)懸架系統(tǒng)可以分為機(jī)電式、液壓式、電磁式和氣動(dòng)式等多種形式,可以結(jié)合AI實(shí)現(xiàn)車身高度的智能調(diào)節(jié),未來應(yīng)用的想象空間較大。


 懸架系統(tǒng)分類(億歐智庫)


XYZ三向六自由度的整車運(yùn)動(dòng)控制


智能底盤系統(tǒng)集成控制架構(gòu)分為分散式控制、集中式控制和分層式控制架構(gòu)。其中,分散式架構(gòu)集成度低,集中式架構(gòu)理論上能夠?qū)崿F(xiàn)控制性能的全局最優(yōu),但其功能可擴(kuò)展性較差。


而分層式架構(gòu)更適用于復(fù)雜程度高的控制器集成,是成為未來底盤集成的主流技術(shù)趨勢(shì)。


智能底盤集成控制架構(gòu)發(fā)展路徑(億歐智庫)


在底盤域控制器的協(xié)同控制下,制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸架等線控系統(tǒng)的融合控制可以實(shí)現(xiàn)更快動(dòng)態(tài)反應(yīng)、更短時(shí)間建壓能力,細(xì)顆粒度精準(zhǔn)化線控制動(dòng)、線控轉(zhuǎn)向、電子懸架精準(zhǔn)調(diào)參(靈活調(diào)整阻尼、剛度、高度、減震控制)等,并能夠不斷主動(dòng)學(xué)習(xí)路況環(huán)境規(guī)律,持續(xù)提升底盤舒適表現(xiàn)。