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智能底盤——邁向高階智駕的基石

2024-01-31 13:16:23·  來源:ATC汽車底盤  
 

底盤系統(tǒng)是電動汽車進(jìn)入智能自動駕駛時代的關(guān)鍵執(zhí)行部件。底盤系統(tǒng)執(zhí)行層和決策層的硬件升級,是實現(xiàn)電動車高階自動駕駛的必由之路。


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智能底盤系統(tǒng)的核心構(gòu)造包括感知層、執(zhí)行層和決策層,其中執(zhí)行層的技術(shù)發(fā)展重點是線控制動、線控轉(zhuǎn)向和懸架系統(tǒng)的深度協(xié)同,而決策層的關(guān)鍵技術(shù)則在于域控制和 E/E 架構(gòu)。


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我國乘用車智能底盤發(fā)展正處于從 1.0 階段向 2.0 階段進(jìn)化的過渡期,當(dāng)前智能駕駛賽道迎來跨越式發(fā)展,有望帶動智能底盤等增量零部件成長空間倍增。


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傳統(tǒng)燃油車時代,汽車零部件市場始終被國外巨頭所占據(jù),尤其在底盤領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)能力和市場份額都相對落后。而近年來汽車行業(yè)的電動化、智能化變革為國內(nèi)企業(yè)帶來了彎道超車的機(jī)會,在智能底盤的各個細(xì)分領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)正在迎頭趕上。


線控制動:更快、更輕、更安全,逐漸成為智能電動車的標(biāo)配


制動系統(tǒng)線控化升級,制動單元由傳統(tǒng)的機(jī)械制動向電助力制動和線控制動逐步升級,實現(xiàn)制動更快、更輕、更安全,匹配汽車的智能化、電動化的變革需求。


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線控制動系統(tǒng)具備安全性更強(qiáng)、能量回收更高效、間接提升燃油/電能經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢:


電子化:響應(yīng)速度遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)液壓制動,制動距離降低,駕駛安全性顯著加強(qiáng)。


集成化、輕量化:通過集成控制、驅(qū)動、助力模塊,提高汽車燃油 /電能經(jīng)濟(jì)性。


高效能量化:解決了新能源汽車缺乏真空動力源的問題,可實現(xiàn)協(xié)調(diào)式回收,提高能量回收效率進(jìn)而提升行駛里程。


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基于這些優(yōu)勢線控制動成為了汽車電動化、智能化進(jìn)程的必然選擇,隨著智能駕駛的滲透率提高,裝載線控制動系統(tǒng)將逐漸成為新能源電動車智能駕駛的“標(biāo)配”。


技術(shù)應(yīng)用趨勢:EHB是當(dāng)前線控制動主流方案,EMB是真正意義上的線控制動,但大規(guī)模量產(chǎn)的可靠性尚需驗證。


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線控制動系統(tǒng)壁壘較高,其突破與創(chuàng)新需要長期研發(fā)和技術(shù)積累,目前產(chǎn)品落地應(yīng)用速度和國產(chǎn)化率都在加速提升,但國內(nèi)供應(yīng)商仍面臨著打造自主可控的供應(yīng)鏈和獲取更多全球主機(jī)廠認(rèn)可的挑戰(zhàn)。


我國線控制動裝配率已突破20%的門檻,當(dāng)前國內(nèi)已基本具備線控制動產(chǎn)品的量產(chǎn)能力,線控制動將迎來快速成長期。



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2019-2021年線控制動系統(tǒng)產(chǎn)品大多由博世提供,國內(nèi)主機(jī)廠商議價空間較小。但近年國內(nèi)自主廠商技術(shù)突破,線控制動技術(shù)方案逐步成熟。規(guī)?;?yīng)帶來持續(xù)降本,推動行業(yè)裝配率提升。


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國內(nèi)零部件廠商正積極推進(jìn)國產(chǎn)化率和自制化率的提升,降本空間可觀。


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當(dāng)規(guī)?;a(chǎn)下的制造成本降低后,自主廠商的整體競爭力將進(jìn)一步加強(qiáng)。



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競爭格局:海外巨頭具備先發(fā)優(yōu)勢,但自主供應(yīng)商已加速突破。



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智能懸架:大幅強(qiáng)化駕駛體驗感,從高端車型開始滲透


可控懸架系統(tǒng)是智能底盤系統(tǒng)中最易為消費者直接感知的執(zhí)行部件,能在不同駕駛情境下給予用戶更好的駕乘體驗。



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懸架的兩個核心技術(shù)參數(shù)是剛度和阻尼,根據(jù)參數(shù)的可調(diào)整性分類為被動懸架和可控懸架(半主動懸架、主動懸架)。


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主動空氣懸架系統(tǒng)將是未來汽車底盤智能化升級的重要方向。


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目前配置主動空氣懸架系統(tǒng)的車型仍以進(jìn)口和合資車系為主,多為40萬元以上車型:理想、蔚來、極氪在內(nèi)的中高端自主品牌車型也開始搭載主動空氣懸架系統(tǒng)。



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空氣懸架的應(yīng)用升級進(jìn)一步提升了懸架系統(tǒng)的價值量。


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伴隨著產(chǎn)化步伐加快,空氣懸架成本降低,配套空懸系統(tǒng)的車型價格區(qū)間得以下探。而國內(nèi)新能源智能電動高端車型的快速放量,也給空懸滲透率的攀升提供了催化劑。未來空懸系統(tǒng)將持續(xù)作為自主品牌差異化、個性化配置的重要構(gòu)件。


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關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化率的提升帶來系統(tǒng)性成本降低,成為空懸系統(tǒng)滲透率提升的加速器。



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競爭格局:空氣懸架最先發(fā)展于美歐等發(fā)達(dá)國家,其相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈成熟度高于國內(nèi)。本土廠商已開始掌握核心零部件及總成制造能力,業(yè)務(wù)訂單持續(xù)突破,已初具競爭實力。


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線控轉(zhuǎn)向:實現(xiàn)高階自動駕駛的關(guān)鍵性技術(shù)


線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則擺脫了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)限制,經(jīng)由控制算法實現(xiàn)智能化車輛轉(zhuǎn)向,優(yōu)勢源于方向盤和轉(zhuǎn)向機(jī)的完全物理解耦:1)節(jié)省空間、重量輕;2)優(yōu)化駕駛體驗;3)提升安全性;4)加強(qiáng)系統(tǒng)集成。


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線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研發(fā)已獲得突破性進(jìn)展,規(guī)模化量產(chǎn)尚需時日。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將成為車企“裝備竟賽”的下一陣地。


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線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的國家標(biāo)準(zhǔn)正在跟進(jìn)補(bǔ)齊,為其量產(chǎn)裝車奠定基礎(chǔ)。


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根據(jù)智能底盤線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)路線圖,國內(nèi)將目標(biāo)定在 2025年實現(xiàn)關(guān)鍵零部件的技術(shù)可控,并量產(chǎn)完全線控的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),預(yù)計屆時線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的國內(nèi)滲透率有望進(jìn)入 3% 左右的導(dǎo)入階段。


我們認(rèn)為未來 4-5 年智能底盤將會成為零部件市場的核心增量,其中線控制動和電控懸架將會是重要構(gòu)成部分,到 2025 年國內(nèi)智能底盤市場規(guī)模有望超 500 億元。


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競爭格局:國內(nèi)廠商奮起直追,量產(chǎn)進(jìn)程不落人后。


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底盤域控:實現(xiàn)智能底盤功能的硬件底座,

搭建集中式架構(gòu)的核心部件


在車輛智能駕駛功能逐步成為行業(yè)標(biāo)配的背景下,集中式的電子電氣架構(gòu)不斷發(fā)展、進(jìn)化并逐漸成為主流,承載了軟硬件解耦重任的域控制器也由此應(yīng)運而生,成為分布式架構(gòu)向集成式汽車電子電氣架構(gòu)跨越的橋梁。


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到2022年末,已有不少國內(nèi)自主品牌搭建了自身的集中式電子電氣架構(gòu),意味著對于域控制器的需求正在逐步擴(kuò)大。未來跨域融合架構(gòu)將成為主流,通過中央控制器完全實現(xiàn)汽車軟硬件的解耦。


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就智能底盤系統(tǒng)來說,線控技術(shù)的應(yīng)用直接反映了底盤系統(tǒng)的智能化程度。底盤域控制器的應(yīng)用使車輛實現(xiàn)轉(zhuǎn)向、制動、懸架子系統(tǒng)功能的集中控制和軟硬件分離,確保車輛的橫向、縱向、垂向的高效協(xié)同配合,從而提升車輛主動駕駛的可操控性,使高階自動駕駛得以實現(xiàn)。


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作為架構(gòu)的“大腦”,域控制器還能夠帶來整車制造成本降低、開發(fā)周期縮短等諸多優(yōu)勢。


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在底盤線控化技術(shù)不斷發(fā)展和高階智能駕駛需求高漲的催化下,底盤域控制器有望加速實現(xiàn)從0到1的突破。


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