高階自動駕駛標(biāo)配,線控底盤走到“上行時刻”

時間:2022-07-26

來源:讀懂財(cái)經(jīng)

導(dǎo)語:線控底盤市場的藍(lán)海正在開啟。

  隨著電子電氣化程度不斷加深,汽車早已不再是完全的機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。而隨著新能源汽車尤其是以電動汽車為代表的電力驅(qū)動型汽車的爆發(fā),汽車這一產(chǎn)品進(jìn)入了新的發(fā)展時代。

  電動汽車市場的爆發(fā),伴隨著傳統(tǒng)機(jī)械件產(chǎn)品的逐步簡化以及電信號控制系統(tǒng)的逐步加強(qiáng)。同時,軟件的價值被提升到前所未有的高度,智能座艙和自動駕駛被視為汽車的終極形態(tài)——智能汽車的兩大主要特征。

  但這并不意味著硬件的全面弱化,反而,伴隨著汽車數(shù)字化和智能化的發(fā)展,硬件產(chǎn)品作為直接實(shí)現(xiàn)功能的結(jié)構(gòu),將向更智能的方向邁進(jìn)。也正因此,除智能座艙和自動駕駛這兩大軟件系統(tǒng)應(yīng)用外,線控底盤也被視為未來智能汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。

  線控底盤,包含線控油門、線控?fù)Q擋和線控懸架這三大已經(jīng)成熟的技術(shù),以及線控制動和線控轉(zhuǎn)向兩大新技術(shù)。本質(zhì)上來說,線控底盤的意義在于,減少底盤的機(jī)械件,以傳遞速度更快的電信號來對底盤進(jìn)行控制,加強(qiáng)控制精度。這在自動駕駛技術(shù)上的重要性不言而喻。

  更為重要的是,底盤作為電動汽車時代唯一保留下來的傳統(tǒng)汽車“三大件”,將其進(jìn)行電氣化升級,有著更重要的意義。電動化必然帶來數(shù)字化,而數(shù)據(jù)的積累則有望極大地促進(jìn)效率提升,并帶來更強(qiáng)的智能化,以此實(shí)現(xiàn)更好的駕乘體驗(yàn)。

  從數(shù)據(jù)上來看,隨著新能源汽車市場的發(fā)展以及國產(chǎn)新造車品牌的強(qiáng)勁突破,多項(xiàng)線控技術(shù)已經(jīng)迎來了爆發(fā)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。而隨著更高階自動駕駛的逐步實(shí)現(xiàn),線控底盤這一市場藍(lán)海正在開啟。

  01 新能源汽車駕駛體驗(yàn)背后的“線控”優(yōu)勢

  如果除去新能源的名頭和資本市場熱度加持,以及某些技術(shù)以外的因素影響,新能源汽車尤其是代表性的電動汽車,相比于傳統(tǒng)燃油車對消費(fèi)者來說最大的優(yōu)點(diǎn)即在于電能動力帶來的更優(yōu)質(zhì)的駕駛體驗(yàn)。

  相對而言,純電驅(qū)動的車輛電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍較廣,目前絕大多數(shù)電動汽車最高轉(zhuǎn)速在1-1.8萬轉(zhuǎn)之間。在這種高轉(zhuǎn)速下,電驅(qū)動車輛無需多檔便可以滿足絕大多數(shù)的車速使用需求,也正因此電動車在駕駛性上沒有換擋引起的頓挫感。同時,電機(jī)響應(yīng)迅速,電動汽車加速能力極強(qiáng),且基本沒有噪音。

  這些來自動力驅(qū)動的優(yōu)勢,結(jié)合多種線控技術(shù),成為了新能源汽車尤其是電動汽車打造差異化的關(guān)鍵點(diǎn)。

  最基礎(chǔ)的即是線控油門。實(shí)際上,當(dāng)前線控油門技術(shù)已經(jīng)十分成熟,在燃油車和新能源汽車上已經(jīng)屬于標(biāo)準(zhǔn)配置。而在主打智能屬性的新能源汽車上,定速巡航這個基礎(chǔ)輔助駕駛功能即是線控油門的基礎(chǔ)應(yīng)用,凡是具有定速巡航功能的車輛都配備有線控油門。

  電動車全面的電子電氣架構(gòu),能夠更迅速地將油門高度位置變化信息傳遞至ECU進(jìn)行運(yùn)算處理,進(jìn)而將控制信號送到伺服電動機(jī)進(jìn)行執(zhí)行。更重要的是,在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上,線控油門系統(tǒng)中油門高度這些關(guān)鍵信息將同步傳送至云平臺,以作為汽車行駛狀況的判斷依據(jù)。

  除線控油門外,線控?fù)Q擋也是在燃油車時代就已經(jīng)成為成熟配置,而在電力驅(qū)動汽車時代被再次創(chuàng)新的線控技術(shù)。與傳統(tǒng)燃油車自動擋相比,由于只有單速變速箱,電驅(qū)動汽車使用線控?fù)Q擋更為簡潔,這也使得電動汽車能夠在換擋機(jī)構(gòu)上進(jìn)行差異化創(chuàng)新。

  傳統(tǒng)手動擋汽車往往在中控臺位置有顯眼的檔桿,而線控?fù)Q擋技術(shù)的發(fā)展,讓檔桿逐漸消失,而變換為懷擋、按鍵等各種形態(tài)。而在新能源汽車時代,新能源品牌更愿意打破用戶固有習(xí)慣,在換擋機(jī)構(gòu)上大加創(chuàng)新,特斯拉甚至推出了無換擋操作裝置。目前來看,這一領(lǐng)域開始成為造車新勢力們的創(chuàng)新點(diǎn)之一。

  與前兩種線控技術(shù)相比,線控懸架則由于價格較高,一般只存在于高端車型上。汽車界曾有一個說法:“高端車型未必有線控懸架,但有線控懸架的一定是高端車型。”線控懸架以空氣懸架為核心解決方案,是根據(jù)道路實(shí)際情況自動調(diào)節(jié)懸架的高度、剛度和阻尼,以實(shí)現(xiàn)行車姿態(tài)的精細(xì)化控制系統(tǒng)。

  不難看出,線控懸架的技術(shù)理念與智能汽車屬性存在方向性上的統(tǒng)一。也正因此,國內(nèi)主打中高端定位和智能汽車屬性的電動汽車品牌,都基本配置或選裝了空氣懸架。與線控?fù)Q擋的小設(shè)計(jì)不同,高價格的空氣懸架更能夠成為新能源汽車的賣點(diǎn),也逐漸成為高端新能源品牌的基礎(chǔ)配置之一。

  電力驅(qū)動汽車本身的動力優(yōu)勢,結(jié)合這些線控技術(shù)的應(yīng)用,已經(jīng)形成了電驅(qū)動汽車獨(dú)特的競爭力。而從長遠(yuǎn)來看,包含這些線控技術(shù)在內(nèi)的線控底盤將成為電動汽車向智能汽車邁進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)。

  02 線控底盤,高階自動駕駛的標(biāo)配

  線控油門、線控?fù)Q擋和線控懸架,這些本是燃油車時代就已經(jīng)部分或普遍應(yīng)用的線控技術(shù),在智能汽車時代開始展現(xiàn)出更大的發(fā)展?jié)摿ΑT谥悄芷嚂r代,汽車狀況、行駛信息等數(shù)據(jù)都需要可記錄、可復(fù)現(xiàn),基于龐大的數(shù)據(jù)庫來完善更優(yōu)質(zhì)的駕駛體驗(yàn)。

  這也正是線控底盤所存在的最大價值。傳統(tǒng)汽車三大件,發(fā)動機(jī)和變速箱已經(jīng)在電動汽車身上被革除,唯有底盤保留下來。底盤承載車身和動力結(jié)構(gòu),同時對汽車的結(jié)構(gòu)性、承載性、安全性、穩(wěn)定性、運(yùn)動特性和舒適性等特征均有極大影響,這也是傳統(tǒng)燃油車競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域。

  而線控底盤,則包含線控油門、線控?fù)Q擋和線控懸架這三大已經(jīng)成熟的技術(shù),以及線控制動和線控轉(zhuǎn)向兩大新技術(shù)。本質(zhì)上來說,線控底盤的意義在于,減少底盤的機(jī)械件,以電信號來對底盤進(jìn)行精細(xì)控制,也正因此,線控底盤可以說是更高階自動駕駛的標(biāo)準(zhǔn)硬件。其中,線控轉(zhuǎn)向和線控制動技術(shù),更是高階自動駕駛不可或缺的功能。

  目前,無論是燃油車還是新能源汽車,上路行駛的車輛自動駕駛級別最高僅有L2級別。但在車企們規(guī)劃的L3、L4自動駕駛汽車中,不乏存在取消方向盤和剎車踏板的產(chǎn)品。美國國家公路交通安全管理局在今年3月也開始規(guī)定,“汽車制造商不再需要為完全自動駕駛汽車配備手動駕駛控制系統(tǒng),以滿足碰撞標(biāo)準(zhǔn)?!边@也意味著,在更高階的自動駕駛級別汽車上,方向盤和剎車踏板是完全沒有必要的。

  如此一來,自動駕駛汽車就需要通過傳感器感知路面狀況,以處理器分析并做出決策,以控制器迅速執(zhí)行。而電信號傳遞信息,響應(yīng)更快、精度更高。這也意味著,線控制動和線控轉(zhuǎn)向,必將成為高階自動駕駛汽車的標(biāo)準(zhǔn)功能。

  實(shí)際上,目前與ADAS高度相關(guān)的ACC、AEB、AP、ESP等功能都需要在制動系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn),線控制動直接關(guān)系到自動駕駛汽車的安全性能,也是線控底盤技術(shù)中難度最高但也最為關(guān)鍵的技術(shù)。而線控轉(zhuǎn)向則直接掌握自動駕駛路徑和方向的精確控制,是智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤與避障避險的關(guān)鍵技術(shù)。

  從根本上看,線控底盤的發(fā)展將與自動駕駛汽車的技術(shù)進(jìn)步緊密結(jié)合?!坝芯€控底盤的不一定是自動駕駛汽車,但自動駕駛汽車必然有線控底盤?!?/p>

  03 技術(shù)驅(qū)動下,線控底盤千億藍(lán)海正在形成

  目前來看,線控油門和線控?fù)Q擋已經(jīng)成為主流燃油車和新能源汽車的普遍配置。線控懸架則由于成本較高在中高端車型上有所應(yīng)用,整體滲透率較低。而線控制動和線控轉(zhuǎn)向在技術(shù)上尚未成熟,搭載率較低。

  根據(jù)民生證券分析的交強(qiáng)險數(shù)據(jù),以IBS為核心解決方案的線控制動目前整體滲透率接近1.5%,而以空氣懸架為解決方案的線控懸架在今年4月的滲透率為0.75%。

  不過,從數(shù)據(jù)來看,空氣懸架搭載率正在不斷上升。在2021年1月,空氣懸架滲透率僅在0.3%左右,一年多以來這一數(shù)字已經(jīng)提升了一倍以上。而從價格帶上看,空氣懸架滲透率主要由50萬以上車型貢獻(xiàn)。但是,從趨勢上看,隨著造車新勢力們大力推動,空氣懸架配置正在向30-50萬元車型加速滲透。

  線控制動技術(shù)同樣如此。隨著新能源汽車市場爆發(fā),國內(nèi)車企對線控制動的熱情迅速提升,但市場主流方案以博世i-Booster電傳制動技術(shù)為主。目前,國產(chǎn)車型線控制動IBS搭載率已經(jīng)超過3%,其中廣汽乘用車線控制動搭載率在今年3月和4月迅速提升。

  從長遠(yuǎn)來看,干式線控制動系統(tǒng)(EMB)是線控制動的長期終極方案,但在短期內(nèi),該技術(shù)仍存在相應(yīng)的技術(shù)壁壘尚待突破。

  而在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上,目前電子助力轉(zhuǎn)向(EPS)已經(jīng)隨著法規(guī)約束基本完成滲透,是當(dāng)前主流的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方案,未來將逐步向線控轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展。

  線控轉(zhuǎn)向是在EPS的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步取消了方向盤和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械連接。截至目前,EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)滲透率在80%以上,而市場上線控轉(zhuǎn)向量產(chǎn)方案有限,滲透率較低。預(yù)計(jì)未來,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中更高性能EPS將替代現(xiàn)有EPS技術(shù),并進(jìn)一步向線控傳動滲透。

  從目前市場情況來看,線控懸架自身具有的高價值屬性,已經(jīng)成為中高端新能源汽車的賣點(diǎn)之一,預(yù)計(jì)將在短期內(nèi)迎來新一輪爆發(fā)。

  相對而言,線控制動和線控轉(zhuǎn)向在技術(shù)成熟度上都較低,預(yù)計(jì)需要更長的技術(shù)發(fā)展時間。不過,隨著自動駕駛技術(shù)在Robotaxi和乘用車領(lǐng)域的雙向突破,線控制動和線控轉(zhuǎn)向技術(shù)有望迅速進(jìn)入量產(chǎn)上車周期。

  綜合來看,隨著新能源汽車市場的爆發(fā)和自動駕駛技術(shù)的推進(jìn),線控底盤多項(xiàng)技術(shù)都迎來了新的爆發(fā)節(jié)點(diǎn)。展望未來,隨著汽車數(shù)字化和智能化程度逐步加深,線控底盤這一市場藍(lán)海正在加速形成。

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