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当刹车走向智能化时,量产前夜谁会第一个吃螃蟹?

2024-08-26 14:33
Ai芯天下
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前言:

随着智能底盘、人工智能大模型以及高级辅助驾驶技术的综合应用,这些技术的融合为其他汽车制造商的研发工作指明了新的方向。

可以预见,在未来,智能汽车的研发将不再局限于单一领域,而是通过跨领域的深度整合,实现更为高级的技术应用。

作者 | 方文三

图片来源 |  网 络 

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刹车系统最终也将走进智能化

燃油汽车的核心部件包括发动机、变速箱和底盘,这些部件的耐用性和可靠性是其主要卖点;

新能源汽车则依赖于电池、电机和电控系统构成的动力总成以及底盘,这些部件是决定新能源汽车性能和品质的关键。

目前,智能汽车大件技术的发展时机已经成熟,比亚迪、吉利等领先企业已经为其他厂商提供了新的发展思路。

整车智能化是智能汽车发展的终极目标,也是汽车制造商在智能化领域面临的最终挑战。

就目前的技术水平而言,底盘和动力总成已经能够满足大多数用户的需求。

在日常使用中,智能大件技术主要集中在提升驾驶和乘坐的质感以及能量控制的精确度上,这些细微的变化可能不易被消费者察觉,因此并非所有消费者都愿意为此支付额外费用。

问题的关键在于,许多汽车制造商更倾向于在打造更直观的用户体验上下功夫,而对传统汽车的使用痛点,例如底盘行驶质感和驾驶能力的改善投入较少。

此外,消费者的购车需求也影响了这一现象,例如尽管驾驶体验和底盘质感并不出色,日产轩逸依然连续多年成为销量冠军;

而注重驾驶体验的车型如福克斯等则沦为小众选择,这导致愿意在底盘技术上进行深入研发的汽车制造商并不多。

刹车智能化的发展方向和现状

当前的智能驾驶系统普遍通过电子稳定程序(ESP)来实现对车辆的制动和转向控制。

然而,ESP本质上是一个备用系统,允许驾驶员和自动驾驶系统同时发出制动指令,这种设计被称为非解耦式方案。

目前,制动系统普遍采用液压模式,从主泵到硬管、软管,直至轮边的卡钳,每种材料和每个连接点都可能成为渗漏的风险点。

因此,业界普遍认为,去除制动液的方案是线控制动技术的终极目标。

电磁制动(EMB)方案的原理十分简洁,通过踏板与力传感器的连接,获取刹车信号后,直接驱动车轮边上的电机进行制动,整个过程中没有任何物理连接,完全依赖电信号进行传输。

线控制动技术分为机械式线控制动系统(EMB)和液压式线控制动系统(EHB)。

EMB完全摒弃了液压制动系统,利用电能驱动制动垫块进行刹车,电能和信号分别通过电线和数据线传输,结构简单、反应灵敏。

EHB则是从传统液压制动系统发展而来,以电子元件替代部分机械元件,将电子系统和液压系统相结合。

相较于现行的制动方案,EMB技术的优势显而易见,它不仅提高了安全性,还具有节能的特点。

首先,电信号能够更迅速地传递至车轮轮边,从而实现更快的制动响应。

与传统制动系统300毫秒的响应时间相比,EMB系统的响应时间仅为80毫秒。

这直接降低了踏板调校的复杂性,因为电信号的控制范围已经从助力器扩展至整个制动系统。

其次,传感器和电子控制单元(ECU)体积小、重量轻,有助于减轻整车重量,从而增加续航里程;

同时,将主要制动设备移至车轮边,还能进一步释放车内空间。

对于汽车制造商而言,新技术带来的成本优化和效益提升是推动其发展的关键动力。

无论是传统的制动系统还是现有的线控制动技术,车辆都需要从制动总泵向四个车轮布置软管,每开发一款新车,都需要设计布管方案。

而采用EMB方案,由于不需要使用制动液,因此无需布置软管。

众多知名品牌和车型已经开始采用线控制动技术

·Brembo:推出了与人工智能相结合的电子制动系统SENSIFY,为每个车轮提供单独的制动力,提升了刹车性能和安全。

Brembo的SENSIFY系统通过先进的电子技术和智能化控制,显著提升了刹车系统的响应速度和安全性,特别是在高性能车型中的应用前景广阔。

在2021年推出了BRAKE-BY-WIRE线控制动解决方案。其最大的独特之处在于创新的分布式架构,在每个车轮上都设置了电动制动执行器,使得每个车轮都成为相对独立的制动系统。

该方案具有更快的响应速度,响应时间仅为100毫秒,是传统制动器响应时间的1/3,能有效缩短制动距离,提升安全性。

同时,它还支持定制化的刹车,驾驶员可以根据自己的喜好调节制动力和刹车脚感。

此外,它能集成多种电子安全功能和智能驾驶辅助功能,并且在维护保养方面更为简便,可靠性也更高。

·伯特利:已经与华为等行业巨头建立了紧密的合作关系,并在智能电控产品如ABS、EPB、ESC等方面取得了显著进展。

伯特利是国内首家量产One-box集成线控制动产品的企业,这一技术突破不仅提升了刹车性能,还降低了生产成本,为新能源汽车提供了更加安全、高效的制动系统解决方案。

伯特利正开展对空气悬架的研究,加速实现线控底盘的全线覆盖。

空悬落地后,伯特利配套产品的单车价值量,将从2千元提升至1万元,这一技术突破将进一步提升车辆的舒适性和性能。

伯特利在智能刹车领域的技术突破不仅展示了公司在技术创新方面的实力,也为智能汽车的安全驾驶提供了新的解决方案。

·利氪科技:国内首家实现one-box制动系统规模化量产的科创公司,其产品集成了传动真空助力器、制动主缸、车身稳定系统ESC等关键组件,支持所有驾驶辅助功能和自动驾驶功能。

利氪科技在one-box制动系统方面的创新和技术突破,使其在市场中具有较强的竞争力,特别是在新能源汽车和智能驾驶领域。

实现了功能的高度集成,包括传动真空助力器、制动主缸、车身稳定系统ESC等关键组件,支持所有驾驶辅助功能和自动驾驶功能。

国内的拿森和威肯西也都推出了自己的线控制动产品。

拿森于2023年5月推出的Onebox 2.0集成式智能制动系统,采用全解耦式制动技术,集成了多种功能,具有高动态响应、集成方式丰富、支持高阶自动驾驶等亮点。

威肯西科技旗下的ONE-BOX 线控制动产品液压解耦制动系统HDBS也在2023年12月实现量产下线,预计年产量达到60万套,并将与多个汽车品牌签署量产及定点协议。

除了这些专业的制动系统制造商,一些汽车品牌在其新车型中也逐步引入了线控制动技术,以提升车辆的制动性能和智能化水平。

特斯拉一直以来都在汽车智能化领域积极布局,致力于打造具有高度自动化和智能化的电动汽车

在刹车智能化方面,特斯拉采用了先进的线控制动技术,并不断通过软件更新来优化刹车性能。

特斯拉的技术储备涵盖了高精度传感器、强大的计算能力以及先进的算法,以实现对刹车系统的精确控制。

其车辆配备了多个传感器,包括摄像头、毫米波雷达等,能够实时感知车辆周围的环境和行驶状态,为刹车智能化提供数据支持。

蔚来在刹车智能化方面也做出了诸多努力和突破。蔚来注重研发投入,不断探索创新的刹车技术解决方案。

其车辆采用了先进的电子制动系统,能够根据不同的驾驶场景和路况,智能调节刹车力度,提供更加平稳和高效的制动效果。

同时,蔚来在用户体验方面下足功夫,通过大数据分析和用户反馈,不断优化刹车智能化的功能和表现,以满足用户对于安全和舒适的需求。

EMB系统目前处于尝试和完善阶段

目前,业界普遍预期,2025年将是EMB技术实现量产并应用于汽车的起始年份。

先前,特斯拉宣称将于2025年实现EMB技术的车载应用。

国内领先的线控制动制造商伯特利所研发的“前湿后干线控制动系统”,已与某自主品牌达成合作,预计最早将于2025年实现量产并投放市场;

同时,理想汽车等品牌亦已与国内其他EMB系统供应商建立合作,预计将于2025年实现量产。

随着规模化应用,EMB的成本预计将低于传统制动及EHB系统。

液压制动的专利长期被国际大公司所掌握,即便专利到期,国内厂商在精密零件的制造精度上仍有所不及。

然而,EMB技术的发展使得国内外厂商几乎处于同一起跑线上,国产厂商在量产方面甚至可能走得更快。

因此,率先尝试EMB技术的可能是特斯拉,也可能是国内的汽车制造商。

EMB系统在轮边配置了两个关键部件:一是负责产生制动力的电机,二是用于测量制动力的传感器。

直接接触地面的车轮会带来灰尘、雨水等多种杂质,这些都可能侵入电机导致故障。

一旦传感器出现故障,车辆便容易发生打滑、抱死,严重时甚至可能导致翻车。

另一方面,高温问题也是不容忽视的,这是消费者所熟知的议题:刹车过热。

相较于机械部件,电子器件更容易受到高温的影响。

在法规方面,现行法规并未强制要求刹车油的存在,任何刹车方案只要能稳定提供足够的制动力,便可以上市销售。

由于缺乏详细规定,因此没有厂商敢于率先尝试。预计最早在2025年,最迟不超过2026年,将会有更详尽的细则出台。

这对于企业的决策产生了重要影响。一方面,企业需要权衡投入与预期收益,确保在可承受的风险范围内进行技术创新。

另一方面,高成本可能导致产品价格上涨,从而影响市场竞争力。

结尾:

随着技术的成熟和成本的降低,越来越多的企业将加入刹车智能化领域。

不仅传统的汽车零部件制造商将加大研发投入和生产规模,一些科技公司、新兴创业企业也可能凭借其独特的技术优势和创新的商业模式分得一杯羹。

部分资料参考:电车通:《智能底盘技术“等风来”》,36氪汽车:《当刹车也变「智能」,安全底线之困》

       原文标题 : AI芯天下丨分析丨当刹车走向智能化时,量产前夜谁会第一个吃螃蟹?

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