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2024中国汽车智能底盘产业技术趋势

2024-06-07 08:380

过去几年,中国各大自主品牌车企持续加码智能底盘赛道。据了解,奇瑞、长城汽车、比亚迪、吉利等十多家车企都在智能底盘赛道进行了深度布局。


01. 概述


消费者对智能电动汽车“智能化”属性的感知逐步加深。在高端智能电动汽车被选择的原因中,“更先进的智能驾驶功能”和“智能座舱体验”两个因素排名分别位居前两位,智能化功能正逐渐成为自主品牌的核心差异化优势,并收获中国用户青睐。


在电动汽车的智能化进程中,底盘技术扮演着核心角色。它不仅为车辆提供稳固的支撑,更对提升安全性、可靠性和智能化水平起着决定性作用。


底盘技术的创新,是推动智能汽车向更高级别自动驾驶和智能交互发展的关键。



智能底盘是底盘向“线控化”与“域融合”发展演变的最新技术形态,相比于传统汽车底盘,智能底盘通过电子装置逐步取代机械或液压装置,并在此基础上实现了底盘域与智驾域、车身域等域的联动,具备主动感知和决策能力,并能够实现自主控制。


在线控化方面,线控制动、主动悬架和线控转向为智能底盘的关键子系统,各系统正在向纯线控和轻量化方向发展迭代;在协同化方面,智能底盘的发展趋势是底盘域的域内融合和跨域融合,具备远程控制等在内的“云”功能。


02. 智能底盘市场


据测算2023年中国乘用车市场智能底盘规模达391.9亿元,预计在2027年将突破千亿元,2030年达1802.7亿元,未来增长空间广阔。


据不完全统计,2023年智能底盘领域融资20笔,相较于2022年实现数量翻倍,2024年已披露数家获得融资的智能底盘企业,智能底盘对资本的吸引力不断增强。




预计未来两年内,赛道将维持高景气度,智能底盘蓝海市场有待挖掘。


03. 智能底盘技术趋势


Ø 线控制动


相比于传统制动系统,线控制动系统在响应速度、集成度、轻量化以及能量回收等方面优势显著。线控制动系统目前的技术方案有EHB(包括Twobox、One box)和EMB系统。


由于线控制动系统需要考虑安全冗余问题,当前应用方案呈现Two Box解耦方案、One Box+电子冗余方案、EMB+多冗余三种方案并存的局面。


目前线控制动主流技术方案仍为EHB,其中Two box方案技术成熟度高,One box方案凭借成本优势其装配率正在逐步提高。EMB方案实现了完全的线控化,是目前可见的线控制动最优产品。


三种线控制动方案(亿欧智库)


但现阶段EMB技术仍存在安全冗余以及成本等问题,预测2026~2027年行业内有望实现量产。


Ø 线控转向


电子助力转向(EPS)系统技术成熟度高,是目前大多乘用车的标准配置,能够满足L3级以下的智驾功能。


线控转向(SBW)系统取消了转向柱万向节,实现了系统的纯线控。其在响应速度和精度方面具备显著优势、是实现L3级及以上高阶智驾的核心部件。目前SBW的应用较少仅在少数车型上搭载,如特斯拉Cybertruck、蔚来ET9等。


政策层面,2022年新国标取消了对“全动力转向机构”限制,线控转向技术的应用迎来政策上的松绑,预计到2025年,随着相关技术标准的完善和技术的成熟,部分新能源高端车型将开始搭载线控转向技术。



电子助力转向系统(EPS)


目前在乘用车上的搭载率已超过98%,维持在较高水平


线控转向系统(SBW)


目前仅有少数量产车型搭载:


英菲尼迪Q50L、QX50、Q60:搭载DAS转向系统,由转向盘、转向柱、转向机和3组ECU电子控制单元以及转向盘后的转向动作回馈器和转向离合器组成,由于该系统保留了传统的转向盘与转向柱,因此不属于真正意义上的线控转向系统。


特斯拉Cybertruck:搭载线控转向系统,该系统配备两个电机实现双冗余,每个电机在低速停车情况下能够产生约50-60%的最大扭矩。


蔚来ET9:搭载天行线控转向系统,实现“双重供电、双重通信、双重硬件和双重软件”的全冗余设计。


雷克萨斯R7:搭载One Motion Grin线控转向系统,据弃机械传动结构,方向盘和转向机之间仅中电信号传递信息。


Ø 主动悬架


悬架系统根据其刚度和阻尼的可调性,可以分为被动悬架和主动悬架系统,目前行业正处于由被动悬架向主动悬架转变的阶段。


根据是否依赖外部动力源,主动悬架进一步细分为半主动悬架和全主动悬架。目前市场上主流的半主动悬架系统通常采用空气弹簧结合连续阻尼控制(CDC)或磁流变控制(MRC)技术,前者应用较为广泛,后者性能更优,但目前由于成本较高,主要应用于高端市场。


全主动悬架系通过内置的动力源,如电动机或液压泵,主动调节悬架参数。根据执行器的不同,全主动悬架系统可以分为机电式、液压式、电磁式和气动式等多种形式,可以结合AI实现车身高度的智能调节,未来应用的想象空间较大。


 悬架系统分类(亿欧智库)


Ø XYZ三向六自由度的整车运动控制


智能底盘系统集成控制架构分为分散式控制、集中式控制和分层式控制架构。其中,分散式架构集成度低,集中式架构理论上能够实现控制性能的全局最优,但其功能可扩展性较差。


而分层式架构更适用于复杂程度高的控制器集成,是成为未来底盘集成的主流技术趋势。


智能底盘集成控制架构发展路径(亿欧智库)


在底盘域控制器的协同控制下,制动、转向、悬架等线控系统的融合控制可以实现更快动态反应、更短时间建压能力,细颗粒度精准化线控制动、线控转向、电子悬架精准调参(灵活调整阻尼、刚度、高度、减震控制)等,并能够不断主动学习路况环境规律,持续提升底盘舒适表现。

来源:云想电驱动

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