當剎車走向智能化時,量產前夜誰會第一個吃螃蟹?
前言:
隨著智能底盤、人工智能大模型以及高級輔助駕駛技術的綜合應用,這些技術的融合為其他汽車制造商的研發(fā)工作指明了新的方向。
可以預見,在未來,智能汽車的研發(fā)將不再局限于單一領域,而是通過跨領域的深度整合,實現更為高級的技術應用。
作者 | 方文三
圖片來源 | 網 絡
剎車系統最終也將走進智能化
燃油汽車的核心部件包括發(fā)動機、變速箱和底盤,這些部件的耐用性和可靠性是其主要賣點;
而新能源汽車則依賴于電池、電機和電控系統構成的動力總成以及底盤,這些部件是決定新能源汽車性能和品質的關鍵。
目前,智能汽車大件技術的發(fā)展時機已經成熟,比亞迪、吉利等領先企業(yè)已經為其他廠商提供了新的發(fā)展思路。
整車智能化是智能汽車發(fā)展的終極目標,也是汽車制造商在智能化領域面臨的最終挑戰(zhàn)。
就目前的技術水平而言,底盤和動力總成已經能夠滿足大多數用戶的需求。
在日常使用中,智能大件技術主要集中在提升駕駛和乘坐的質感以及能量控制的精確度上,這些細微的變化可能不易被消費者察覺,因此并非所有消費者都愿意為此支付額外費用。
問題的關鍵在于,許多汽車制造商更傾向于在打造更直觀的用戶體驗上下功夫,而對傳統汽車的使用痛點,例如底盤行駛質感和駕駛能力的改善投入較少。
此外,消費者的購車需求也影響了這一現象,例如盡管駕駛體驗和底盤質感并不出色,日產軒逸依然連續(xù)多年成為銷量冠軍;
而注重駕駛體驗的車型如?怂沟葎t淪為小眾選擇,這導致愿意在底盤技術上進行深入研發(fā)的汽車制造商并不多。
剎車智能化的發(fā)展方向和現狀
當前的智能駕駛系統普遍通過電子穩(wěn)定程序(ESP)來實現對車輛的制動和轉向控制。
然而,ESP本質上是一個備用系統,允許駕駛員和自動駕駛系統同時發(fā)出制動指令,這種設計被稱為非解耦式方案。
目前,制動系統普遍采用液壓模式,從主泵到硬管、軟管,直至輪邊的卡鉗,每種材料和每個連接點都可能成為滲漏的風險點。
因此,業(yè)界普遍認為,去除制動液的方案是線控制動技術的終極目標。
電磁制動(EMB)方案的原理十分簡潔,通過踏板與力傳感器的連接,獲取剎車信號后,直接驅動車輪邊上的電機進行制動,整個過程中沒有任何物理連接,完全依賴電信號進行傳輸。
線控制動技術分為機械式線控制動系統(EMB)和液壓式線控制動系統(EHB)。
EMB完全摒棄了液壓制動系統,利用電能驅動制動墊塊進行剎車,電能和信號分別通過電線和數據線傳輸,結構簡單、反應靈敏。
EHB則是從傳統液壓制動系統發(fā)展而來,以電子元件替代部分機械元件,將電子系統和液壓系統相結合。
相較于現行的制動方案,EMB技術的優(yōu)勢顯而易見,它不僅提高了安全性,還具有節(jié)能的特點。
首先,電信號能夠更迅速地傳遞至車輪輪邊,從而實現更快的制動響應。
與傳統制動系統300毫秒的響應時間相比,EMB系統的響應時間僅為80毫秒。
這直接降低了踏板調校的復雜性,因為電信號的控制范圍已經從助力器擴展至整個制動系統。
其次,傳感器和電子控制單元(ECU)體積小、重量輕,有助于減輕整車重量,從而增加續(xù)航里程;
同時,將主要制動設備移至車輪邊,還能進一步釋放車內空間。
對于汽車制造商而言,新技術帶來的成本優(yōu)化和效益提升是推動其發(fā)展的關鍵動力。
無論是傳統的制動系統還是現有的線控制動技術,車輛都需要從制動總泵向四個車輪布置軟管,每開發(fā)一款新車,都需要設計布管方案。
而采用EMB方案,由于不需要使用制動液,因此無需布置軟管。
眾多知名品牌和車型已經開始采用線控制動技術
·Brembo:推出了與人工智能相結合的電子制動系統SENSIFY,為每個車輪提供單獨的制動力,提升了剎車性能和安全。
Brembo的SENSIFY系統通過先進的電子技術和智能化控制,顯著提升了剎車系統的響應速度和安全性,特別是在高性能車型中的應用前景廣闊。
在2021年推出了BRAKE-BY-WIRE線控制動解決方案。其最大的獨特之處在于創(chuàng)新的分布式架構,在每個車輪上都設置了電動制動執(zhí)行器,使得每個車輪都成為相對獨立的制動系統。
該方案具有更快的響應速度,響應時間僅為100毫秒,是傳統制動器響應時間的1/3,能有效縮短制動距離,提升安全性。
同時,它還支持定制化的剎車,駕駛員可以根據自己的喜好調節(jié)制動力和剎車腳感。
此外,它能集成多種電子安全功能和智能駕駛輔助功能,并且在維護保養(yǎng)方面更為簡便,可靠性也更高。
·伯特利:已經與華為等行業(yè)巨頭建立了緊密的合作關系,并在智能電控產品如ABS、EPB、ESC等方面取得了顯著進展。
伯特利是國內首家量產One-box集成線控制動產品的企業(yè),這一技術突破不僅提升了剎車性能,還降低了生產成本,為新能源汽車提供了更加安全、高效的制動系統解決方案。
伯特利正開展對空氣懸架的研究,加速實現線控底盤的全線覆蓋。
空懸落地后,伯特利配套產品的單車價值量,將從2千元提升至1萬元,這一技術突破將進一步提升車輛的舒適性和性能。
伯特利在智能剎車領域的技術突破不僅展示了公司在技術創(chuàng)新方面的實力,也為智能汽車的安全駕駛提供了新的解決方案。
·利氪科技:國內首家實現one-box制動系統規(guī);慨a的科創(chuàng)公司,其產品集成了傳動真空助力器、制動主缸、車身穩(wěn)定系統ESC等關鍵組件,支持所有駕駛輔助功能和自動駕駛功能。
利氪科技在one-box制動系統方面的創(chuàng)新和技術突破,使其在市場中具有較強的競爭力,特別是在新能源汽車和智能駕駛領域。
實現了功能的高度集成,包括傳動真空助力器、制動主缸、車身穩(wěn)定系統ESC等關鍵組件,支持所有駕駛輔助功能和自動駕駛功能。
國內的拿森和威肯西也都推出了自己的線控制動產品。
拿森于2023年5月推出的Onebox 2.0集成式智能制動系統,采用全解耦式制動技術,集成了多種功能,具有高動態(tài)響應、集成方式豐富、支持高階自動駕駛等亮點。
威肯西科技旗下的ONE-BOX 線控制動產品液壓解耦制動系統HDBS也在2023年12月實現量產下線,預計年產量達到60萬套,并將與多個汽車品牌簽署量產及定點協議。
除了這些專業(yè)的制動系統制造商,一些汽車品牌在其新車型中也逐步引入了線控制動技術,以提升車輛的制動性能和智能化水平。
特斯拉一直以來都在汽車智能化領域積極布局,致力于打造具有高度自動化和智能化的電動汽車。
在剎車智能化方面,特斯拉采用了先進的線控制動技術,并不斷通過軟件更新來優(yōu)化剎車性能。
特斯拉的技術儲備涵蓋了高精度傳感器、強大的計算能力以及先進的算法,以實現對剎車系統的精確控制。
其車輛配備了多個傳感器,包括攝像頭、毫米波雷達等,能夠實時感知車輛周圍的環(huán)境和行駛狀態(tài),為剎車智能化提供數據支持。
蔚來在剎車智能化方面也做出了諸多努力和突破。蔚來注重研發(fā)投入,不斷探索創(chuàng)新的剎車技術解決方案。
其車輛采用了先進的電子制動系統,能夠根據不同的駕駛場景和路況,智能調節(jié)剎車力度,提供更加平穩(wěn)和高效的制動效果。
同時,蔚來在用戶體驗方面下足功夫,通過大數據分析和用戶反饋,不斷優(yōu)化剎車智能化的功能和表現,以滿足用戶對于安全和舒適的需求。
EMB系統目前處于嘗試和完善階段
目前,業(yè)界普遍預期,2025年將是EMB技術實現量產并應用于汽車的起始年份。
先前,特斯拉宣稱將于2025年實現EMB技術的車載應用。
國內領先的線控制動制造商伯特利所研發(fā)的“前濕后干線控制動系統”,已與某自主品牌達成合作,預計最早將于2025年實現量產并投放市場;
同時,理想汽車等品牌亦已與國內其他EMB系統供應商建立合作,預計將于2025年實現量產。
隨著規(guī);瘧,EMB的成本預計將低于傳統制動及EHB系統。
液壓制動的專利長期被國際大公司所掌握,即便專利到期,國內廠商在精密零件的制造精度上仍有所不及。
然而,EMB技術的發(fā)展使得國內外廠商幾乎處于同一起跑線上,國產廠商在量產方面甚至可能走得更快。
因此,率先嘗試EMB技術的可能是特斯拉,也可能是國內的汽車制造商。
EMB系統在輪邊配置了兩個關鍵部件:一是負責產生制動力的電機,二是用于測量制動力的傳感器。
直接接觸地面的車輪會帶來灰塵、雨水等多種雜質,這些都可能侵入電機導致故障。
一旦傳感器出現故障,車輛便容易發(fā)生打滑、抱死,嚴重時甚至可能導致翻車。
另一方面,高溫問題也是不容忽視的,這是消費者所熟知的議題:剎車過熱。
相較于機械部件,電子器件更容易受到高溫的影響。
在法規(guī)方面,現行法規(guī)并未強制要求剎車油的存在,任何剎車方案只要能穩(wěn)定提供足夠的制動力,便可以上市銷售。
由于缺乏詳細規(guī)定,因此沒有廠商敢于率先嘗試。預計最早在2025年,最遲不超過2026年,將會有更詳盡的細則出臺。
這對于企業(yè)的決策產生了重要影響。一方面,企業(yè)需要權衡投入與預期收益,確保在可承受的風險范圍內進行技術創(chuàng)新。
另一方面,高成本可能導致產品價格上漲,從而影響市場競爭力。
結尾:
隨著技術的成熟和成本的降低,越來越多的企業(yè)將加入剎車智能化領域。
不僅傳統的汽車零部件制造商將加大研發(fā)投入和生產規(guī)模,一些科技公司、新興創(chuàng)業(yè)企業(yè)也可能憑借其獨特的技術優(yōu)勢和創(chuàng)新的商業(yè)模式分得一杯羹。
部分資料參考:電車通:《智能底盤技術“等風來”》,36氪汽車:《當剎車也變「智能」,安全底線之困》
原文標題 : AI芯天下丨分析丨當剎車走向智能化時,量產前夜誰會第一個吃螃蟹?
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