线控转向进入“中国时间”
2024-11-18 来源:高工智能汽车
线控制动逐步普及(EHB到EMB升级在即)、空气悬架带来的驾乘体验升级以及底盘域、运动控制软件(通常所说的数字智慧底盘概念)等增量市场的启动,线控转向作为智能底盘拼图的最后一块,正在进入规模化上车的临界点。
就在上个月,蔚来全新纯电行政旗舰轿车ET9正式完成工信部新车申报目录,将在国内市场首发搭载来自采埃孚的最新一代线控转向(SBW)方案,预计将于2025年一季度上市。
而在11月6日举办的“AI科技日”上,小鹏汽车相关负责人表示,“线控转向系统可实现取消方向盘,从原来必选变为可选,用户可根据需要进行隐藏或使用。
此外,小米汽车近日也披露,正在布局48V线控转向/制动等智能底盘技术研发,原生支持完全自动驾驶。
众所周知,目前,EPS(电动助力转向)是市场主流,尽管取消了液压元件,但传统的转向连杆仍然存在。而线控转向将彻底取代传统机械转向装置的“硬”连接,取而代之的是完全由电信号实现转向控制。
按照此前蔚来对外的信息显示,线控转向除了结构重量轻,传递效率也能提升40%,并支持OTA迭代升级。同时,相比于传统的机械转向,线控转向对于智驾系统来说,更为友好。
此外,对于四轮转向等高端车型需求来说,目前车型主要通过前轮和后轮两套机械转向系统来实现,成本较高。而基于线控转向的四轮独立控制模式,既降低了硬件成本,同时也进一步提升自动泊车等智驾功能的操控难度。
“对于高阶智驾来说,四轮线控转向可以更轻易实现多目标优化控制,如操纵稳定性控制、防侧翻控制和路径跟踪控制,”在业内人士看来,这对于执行层来说,有了更多的自由度(DOF),也可以延伸更多的转向和运动模式。
此外,政策“绿灯”也已经开启。
比如,自2022年1月,国标GB 17675-2021《汽车转向系统基本要求》中,删除了不得装用全动力转向机构的要求,法规层面已允许转向系统方向盘与转向器之间的物理解耦。
而国务院印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》中,已将纯电动汽车底盘一体化、线控执行系统等列为重点技术攻关工程。线控转向系统作为智能驾驶汽车中执行端重要一环,也迎来了新的市场变革契机。
同时,随着去年开始,Robotaxi、Robobus等各类无人化自动驾驶终端应用的持续升温,尤其是特斯拉首发Cybercab取消方向盘和油门刹车踏板,也在带动线控转向上车效应。此前,Waymo与极氪合作的Waymo第六代无人驾驶车,同样也是取消了方向盘。
目前,全球主要的EPS转向系统供应商都在下场争夺线控升级机会。
比如,博世华域国内首发产品、基于本土自主研发“合”平台的线控转向系统(Steering By Wire)BHSS,采用了全冗余系统和架构(双控制器+电机),通过减少零件管理来降低成本,使OEM能够专注于个性化的内部设计和与底盘相关的安全性和舒适性设计。
同时,配合博世的车辆动态控制系统,可协调控制线控转向的转向轮角度和制动控制器,满足全场景定制化驾驶体验,适用于各种车辆类型和不同动力总成配置。目前,上述方案已经拿到客户定点。
而在2022年10月14日,采埃孚宣布与蔚来在德国慕尼黑签署战略合作协议,双方将在线控转向产品等领域展开合作。此次协议的签署,标志着采埃孚集团首次在亚太区开展线控转向业务合作。
此前,采埃孚已经与欧美地区的主要汽车制造商签订了合同,也计划在全球主要市场量产线控转向系统。此外,还包括全自主驾驶模式的可伸缩方向盘、全自适应转向控制(便于在停车或低速行驶时减小方向盘旋转角度),以及通过去除转向柱来增强碰撞安全性。
目前,采埃孚也是全球为数不多同时具备前/后轮EPS转向、集成式线控制动以及空气悬架、整车运动控制系统(cubiX软件和域控制器)全栈方案量产能力和经验的供应商之一。
“相比仅使用单一技术,整合线控技术形成的系统解决方案能释放出更大的效用。”在该公司看来,整车全栈线控系统提供了更大程度的车辆控制能力、更短的停车距离,以及更高的操控自由度;同时,在高速场景下拥有更好的稳定性、更长的续航里程和更高的效率。
此外,作为丰田的EPS系统核心供应商之一,捷太格特(JTEKT)曾在丰田纯电动车型BZ4X以及雷克萨斯RZ两款车型尝试第一代线控转向系统的上车测试,不过,最终都没有实现真正的量产交付。
按照JTEKT官方披露的信息,2024-2026年将是线控制动系统导入市场的第一阶段。与此同时,该公司判断,到2030年,线控转向将会成为市场的主力选择;同时,软件算法将成为转向系统的核心价值贡献点。
此外,除了传统转向系统供应商的量产在即,车企(智能底盘是继智能舱驾之后,又一个技术新高地)和Tier1(线控转向从过去的机械控制转为侧重算力、算法以及底盘协同控制策略)在线控转向上的布局也在加速。
根据高工智能汽车研究院监测数据显示,作为智能电动增量部件的头部供应商,华为正在布局线控转向系统产品线;其中,车BU负责相关系统设计和软件开发,华为数字能源则负责转向系统(机械部分)的设计开发。
而在今年4月,华为数字能源对外发布了DriveONE纯电智动方案,并与车企在EMB线控制动领域率先展开深度合作。这套方案通过驱动和制动系统的融合控制,来大幅缩短刹车距离和高速避障距离。
同时,华为也提出,动力域将由当前的驱动系统电动化,走向驱动、转向、悬架、制动等系统的全面电动化。此外,华为希望通过芯片融合、功能融合、域控融合、功率融合,使BOM数量降低40%,芯片数量降低60%,开发周期缩短10个月。
车企部分,11月7日,广汽零部件、长安汽车正式战略投资辰致科技,后者成立于2022年,原为中国长安汽车集团有限公司全资子公司,专注于汽车智能线控底盘系统研发,涉及智能线控制动、智能线控转向、智能线控空气悬架、线控集成底盘等全栈线控产品。
此外,11月12日,红旗品牌天工纯电平台正式发布,平台采用千伏架构打造,驱动部分采用四轮独立驱动,可实现独立线控转向功能、全主动悬架以及底盘AI垂直模型。参数方面,四轮线控转向系统的前轮转角速比为5:1~16:1,后轮转角最大20度。
与此同时,部分头部智驾方案商也在加紧布局线控转向、制动、悬架等相关软件算法开发;而一些已经在线控底盘赛道实现单点突破的中国本土供应商,也在强化横向布局。
比如,两年前,通过收购浙江万达,汽车制动系统玩家—伯特利切入转向赛道。按照后者对外披露的信息显示,收购万达,是为了在现有电控转向技术基础之上完成线控转向产品的技术开发,从而完成线控底盘一体化方案布局。
不过,最新披露数据显示,目前伯特利的线控转向系统产品正在研发过程中,还没有定点项目。此前,浙江万达的主力业务仍来自传统机械转向产品线,EPS电动助力产品规模仍有限。
此外,在今年的北京车展,同驭汽车科技的控转向系统(SBW)首发亮相,其产品重点构建了手感模拟、可变传动比、可嵌入方向盘三大特点。目前,同驭汽车科技的SBW产品正在测试中,预计2026年实现量产。目前,该公司已经在线控制动领域实现规模化交付上车。
在高工智能汽车研究院看来,本轮即将上演的「线控转向上车潮」,无疑首先将在中国市场启动。
在国内市场,包括蔚来、华为鸿蒙智行(问界、智界等)、吉利、上汽、广汽等车企都已经陆续上车智慧数字底盘功能,主要基于车身传感器以及底盘XYZ方向控制,实现对路面环境的提前预判来对车身姿态进行实时调整。
随着线控制动、转向以及悬架的技术逐步落地上车,在采埃孚看来,整合线控技术形成的系统解决方案能释放出更大的效用。比如,线控转向系统+集成线控制动系统+电控主动悬架,从而为车辆提供了更高的操控自由度,并且在高速场景下拥有更好的稳定性。
「集成式智能线控为机械连接时代画上了句号,开启了车辆控制新纪元,尤其是智能电动成为市场主流的大背景下,是具有里程碑意义的。」在业内人士看来,全线控技术+智能化中央协调控制架构,无疑是下一代智能底盘架构的主角。