智能汽车时代的基座，线控底盘有哪些国产化机会？

电子发烧友报道（文/梁浩斌）汽车电子电气架构随着电动化以及辅助驾驶等技术的迅速推广而迎来改变，高阶自动驾驶的到来，使得汽车底盘域以往多个通过机械传动进行控制的部分已经无法满足自动化控制的需求，可以说线控底盘是高阶自动驾驶实现的基础。
 
不过，作为一种新的底盘技术，在发展初期行业中也存在各自为政的局面，各品牌、甚至不同型号车型底盘性能都各不相同，这为自动驾驶系统的推广造成一定的困难。由于底盘没有一个行业标准，在自动驾驶系统实际落地时，需要对不同车型进行重复性开发，造成资源浪费。直到上个月，行业内首个线控底盘系列标准才正式发布，包括百度Apollo、比亚迪、联创电子、国汽智联等汽车供应链厂商共同参与了该系列标准的起草工作。
 
所以线控底盘与传统底盘有哪些区别，未来线控底盘又有哪些国产化机会？
 
线控底盘和传统底盘的差异
 
汽车底盘主要是由转向、制动、传动、行驶几个部分组成，所以传统底盘和线控底盘的区别，也集中于这四个部分。
 
在传统的燃油汽车中，转向部分由方向盘、转向器、转向节等零部件构成，通过驾驶员对方向盘的控制来驱动车轮的转向角度。当然，纯机械转向已经基本被淘汰，如今汽车一般都拥有助力转向比如液压、电助力等，对于一些低阶辅助驾驶车型，目前市场上主流是半线控转向（EPS），即保留转向柱等机械部分，电机仅起到助力作用。
 
而在全线控转向（SBW）中，则将方向盘与转向的机械连接部分全部去除，转向与方向盘实现机械解耦，完全通过电机来提供转向助力和路感反馈，可以具备更加灵活的可调转向比以及路面反馈，并能够实现可折叠的方向盘。目前全线控转向还未实现广泛落地，由于成本、技术难度大等原因，线控转向可能还需要几年时间才会在高端车型上逐渐开始应用。
 
在制动部分，目前市场主流的是真空助力液压制动系统，比如在燃油车中，利用发动机运转过程需要从外界吸气的原理，为真空助力器提供低压环境。但显然，在目前的混动以及纯电动汽车中无法提供持续的真空环境，所以需要添加电子真空泵或者是采用线控制动，通过电机直接提供制动力。
 
线控制动目前已经在电动汽车上广泛应用，而线控制动也分为两种，包括湿式线控制动系统（EHB）和干式线控制动系统（EMB）。顾名思义，前者EHB是通过液压管路将助力从电机传递到刹车片；而EMB则省略了液压管路，直接将电机安装在刹车卡钳附近。从目前的技术来看，未来很长时间内EHB会占据主流位置。
 
在新能源汽车上，线控制动还有一个很重要的应用，那就是能量回收。即在汽车滑行时通过电机反转来进行发电，从而实现一定程度的减速。但这种方式很明显会导致刹车过程中踏板的反馈不一致，动能回收效率也可能受到影响。因此目前市场上主要有单踏板回收、叠加式回收、协调式回收这几种方案。
 
单踏板回收即松开油门踏板就进行类似制动效果的能量回收，这种模式能量回收效率高，但由于基本不需要使用刹车踏板，与传统汽车的操作方式差异大，可能对初次使用者有一定学习成本。
 
叠加式的能量回收效率较低，使用效果与传统驾驶类似，在制动的同时，加入固定或可变的能量回收。而协调式能量回收则优化了分配，比如在踩下制动踏板时，控制器计算所需的总制动力，于是将制动力优先分配给能量回收，当能量回收不能达到所需制动力时再通过刹车片进行制动，这样能量回收效率会较高，同时使用体验也要比单踏板更加直观。所以目前高端电动车都会采用协调式能量回收，市面上暂时是以博世iBooster+ESPHEV系统为主。
 
传动方面，主要有油门、变速箱两个部分，油门方面线控油门早已普及，比如定速巡航就是线控油门的一个典型应用。在燃油车上通过传感器对油门踏板开合度的监测，控制节气门的开度以实现加速。在电动汽车上，线控油门则是控制电机输出功率的大小。
 
变速箱方面，线控换挡是为了将换挡操作与变速箱机械解耦，比如通过按钮可以实现换挡，无需将换挡机构与变速箱进行机械连接。目前线控换挡技术较为成熟，渗透率较高。
 
行驶主要是汽车悬挂，目前主要是在一些高端车型上会使用，比如主动式空气悬挂、CDC电磁悬挂等等，渗透率较低。不过目前随着技术成熟，已经开始被应用到30万-40万区间的车型中。
 
市场格局&国产供应商的机会？
 
先说说线控制动，线控制动方案目前市场的龙头毫无疑问是博世，博世iBosster系列几乎在市场上没有对手。此前国内新能源龙头比亚迪也与博世共同开发了一套线控制动系统IPB，目前已经广泛应用到旗下中高端车型上。国内的量产线控制动方案主要有亚太股份的IBS、拿森电子的N-Booster、伯特利、经纬恒润等，作为线控底盘目前增长最快的其中一个部分，国内新能源汽车渗透率高速增长，特别是新势力的产品迭代快，与国内供应商合作的机会也将持续拓展。
 
而线控悬挂系统总成依然是海外供应商垄断，全球暂时只有大陆、威巴克等供应商能独自供应空气悬挂所有核心部件的研发和制造。不过国内厂商目前也在空气悬挂系统中加速发力，中鼎、宝隆等供应商已经可以提供空气弹簧以及空气供给单元，但CDC减震器依然需要对外采购。
 
另一方面，线控底盘的各个部件对MCU等车规芯片的需求也较大，对于底盘域等关系到驾驶安全的应用，往往需要芯片达到ASIL D的功能安全等级，这也是目前国内车规芯片供应商缺失的一环。
 
去年，芯驰科技发布了车规级控制芯片E3系列，通过ASIL D功能安全等级认证，可应用于线控底盘、制动控制、BMS、自动驾驶运动控制等应用；除此之外，旗芯微今年1月也推出了支持功能安全ASIL-D的控制器芯片FC7300，应用覆盖汽车动力、智能底盘、功能安全控制器、域控制器等领域。
 
与此同时，还有不少国产MCU 厂商在加紧通过ADIL-D的认证，预计今年将会有更多的国产车规级MCU能够用于汽车线控底盘应用上。