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智能网联汽车发展如火如荼,各种新技术新产品新概念层出不穷,仅底盘方面,就有“智能底盘”、“线控底盘”、“滑板底盘”这些热词不断出现。
2023年2月17日中国电动汽车百人会媒体见面会上,百人会副理事长,中科院院士欧阳明高教授提到,“估计商用车会率先用到滑板底盘”。
这不是院士第一次为滑板底盘“站台”,2021年12月2日的中国电动汽车百人会媒体沟通会上,欧阳明高院士就曾表述,“滑板底盘配合智能化,有望给汽车设计与制造带来一场革命。”
事实真的如此吗?滑板底盘真是最优选择吗?
现在我们来分别了解一下“智能底盘”、“线控底盘”、“滑板底盘”分别是什么,还有其他什么关联技术产品吗?
智能底盘
2022年12月10日上午,清华大学教授、电动汽车联盟线控制动与底盘智能控制工作组主任张俊智在2022国际电动汽车智能底盘大会开幕式上发布了电动汽车智能底盘路线图。该路线图提出了智能底盘的定义,梳理了其基本属性,确定了发展目标。电动汽车智能底盘路线图预计2023年正式出版。
电动汽车智能底盘路线图将智能底盘定义为为自动驾驶系统、座舱系统、动力系统提供承载平台,具备认知、预判和控制车轮与地面间相互作用、管理自身运行状态的能力,具体实现车辆智能行驶任务的系统。
路线图中提出,随着底盘技术的变化,智能底盘的基本属性也要进行重构,主要体现在安全、体验和低碳三个方面。
(1)安全包括传统主被动一体化安全、功能安全、预期功能安全和信息安全。
(2)体验包括车控协同提升驾乘体验以及自迭代的个性化驾乘体验、数据驱动专业驾乘体验。
(3)低碳方面包括低能耗行驶、部件能耗、域控计算平台的能耗以及传感部件能耗等。
电动汽车智能底盘路线图确定了智能底盘的发展目标。
总体目标是2030年智能底盘达到产品一流、技术引领。
具体,到2025年,装载自主品牌线控制动、线控转向的智能底盘在有行业影响力的企业实现批量应用,智能底盘关键技术指标达到国际先进水平,关键部件产业链实现自主可控;到2030年,自主智能底盘和线控执行的整车和零部件企业初步形成品牌效应;智能底盘总体达到国际先进,关键技术指标达到国际领先水平;智能底盘形成完整的自主可控产业链;培育有国际竞争力的企业。
滑板底盘
关于滑板底盘,其最早可以追溯到2002年,当时的北美国际车展上通用汽车发布了一款名为AUTOnomy的氢燃料电池概念车,并同时提出了“skateboard滑板底盘”的概念。通用在滑板底盘上的理念则是舍弃传统汽车的油门、刹车、转向系统等机械结构,从而提升了车辆底盘的集成度和平整度,并且车身与底盘分离的设计,使得AUTOnomy的底盘就像是一个光滑的滑板。
滑板底盘是将车辆的驱动、制动、转向、三电系统以及悬架等主要部件进行模块化布置,并通过车架连接在一起。其主要构造是“前桥+电池+热管理+后桥”等,包含了一辆车所需的驱动、制动、转向、电池等器件。在进行车辆开发时,可以根据车型需要对不同模块进行变更,从而实现缩短车辆开发周期的目的。滑板底盘主要通过预留的电器接口,实现车身上下分离,进而使车身与座舱可以根据需求更换,因此也有人称滑板底盘为“共享底盘”。实际上,滑板底盘属于超高集成度的定制化平台。滑板底盘目前是一个较为宽泛的概念。
滑板底盘的具体作用体现在哪些方面呢?
(1)滑板底盘采用全集成+全线控的方案,滑板底盘将动力、制动、转向、热管理、三电等等集成在底盘,并且需要做到全线控,方便上下车体的解耦分离。
(2)滑板底盘需具备“上下一体共同承载”的能力。开发底盘时只需定义好接口,至于车身的设计则交给车企,也就是可以实现车身与底盘的独立开发,独立迭代,实现“一底盘多用”,丰富车型开发的多元性,加速研发周期和效率,降低研发成本。当底盘和上装组装在一起时,整个车又融为一体式承载和运动,从而达到最优的操控性、安全性和舒适性。
(3)滑板底盘需具备释放座舱空间,成为移动大平层的能力。滑板底盘由于采用了全线控技术,以及底盘整合了热管理系统,整个滑板底盘之上的舱体成为了一个得房率超高的大平层,而且可实现多种组合,变换不同场景,为未来的汽车内舱设计创造出了巨大想象空间。
有优势,自然就有不足。目前,滑板底盘首先面临的是一体化压铸技术存留的问题。因为压铸技术集成度高,底盘的拓展性相对较大,同时通用性也是个难题。简单来说,就是滑板底盘的轴距是不可调节的,对于如今以轴距来划分车型定位的市场而言,延展性受到较大限制。
另一个明显的不足就是高度集成化,将电池和各种核心部件集成在一起,无疑是将车辆的风险最大化转嫁给维修和售后部门。一旦车辆发生碰撞,很容易导致整个底盘都要进行重修,后期的维修难度和成本会非常高。
发布了中国首个可量产全线控滑板底盘的悠跑科技告诉智能网联前沿,线控底盘系统包括线控转向(正在实现),线控制动(正在实现),线控电驱(已实现)是滑板底盘实现的技术前提,真正意义上的滑板底盘就是集成了这些技术。
线控底盘
2022年12月30日,在中国汽车工程学会的指导下,由百度Apollo和国汽智联牵头,联合多家高校、供应商、主机厂和检测机构共同起草的《自动驾驶乘用车线控底盘性能要求及试验方法》系列团体标准(以下简称“系列标准”)正式发布。作为行业首个线控底盘系列标准,该系列标准适用于3级及4级自动驾驶乘用车线控底盘的开发和测试,从一般要求(功能要求、接口要求等)、性能要求(基础性能和系统切换性能)和试验方法三方面对自动驾驶乘用车线控底盘提出了要求。
汽车线控底盘主要由线控转向、线控制动、线控驱动(包含线控换挡、线控油门)和线控悬架四部分组成。线控底盘使用电信号取代传统的机械、液压或气动等形式来实现车辆的转向、制动和前进等操控。线控底盘相比传统底盘可以实现对执行机构高效、精准的主动控制,是实现自动驾驶的基石。其中线控转向、线控制动和线控驱动是自动驾驶执行端最核心的产品。
线控底盘有以下三个主要特点:
(1)人机解耦:线控底盘的核心特点在于可实现“人机解耦”,同时具备高精度、高安全性、高响应速度等优势。
(2)高精度:线控底盘以电信号传导替代机械信号传导,从而使其更加适用于自动驾驶车辆,响应时间将大大缩短、精度将大幅提升。
(3)高安全性:线控底盘执行单元使用外来能源执行操作命令时,其执行过程和结果受电子控制器的监测和控制,有利于在遇到紧急工况时保证驾驶员和乘客的安全,具有高安全性的特点。
然而,线控悬架、转向及制动系统受制于高昂技术壁垒及上车成本,目前整体仍处于量产的初期阶段。
综上可见,在智能底盘赛道中,无论是滑板底盘,还是线控底盘,核心都在于线控技术,于是,“全线控”出现了。
全线控
采埃孚的线控转向系统将于2023年开启前装量产,这意味着,这家传统底盘系统供应商已经实现从线控制动、线控转向到电控悬架(包括空气悬架),再加上融合中央控制的一体化解决方案。
采埃孚的智能线控系统为机械连接时代画上了句号。在业内人士看来,全线控技术无疑是未来的主角。全线控系统为车辆提供了更大程度的控制能力、更短的停车距离,以及更高的操控自由度,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。
与此同时,应用市场也已经开始启动。
2023年3月7日,悠跑科技发布中国首个可量产全线控滑板底盘,同时公布两大业务进展:悠跑首个整车产品-超级VAN将于年底启动交付,并已收获国内外订单;同时,与“越野e族”携手打造电动越野系列车型。其中,悠跑团队自研的UP VMC,首次实现底盘运动的一体化控制,线控制动、线控转向、线控悬架可统一配置、统一开发、统一运算,提升开发效率,大幅度节约开发成本。
不仅如此,根据各公司官方网站信息披露,舍弗勒、万都、捷太格特、耐世特的线控转向产品预计 2023 年实现量产,博世和大众的线控转向产品计划 2024 年前后量产,PSA 计划 2025 年前后实现量产。而国内厂商由于切入较晚差距较大,多数企业正处于研发阶段。长城汽车推出了“智慧线控底盘”计划,其中包括了支持 L4 级别自动驾驶的线控转向技术,并预计 2023 年实现配套量产。
国内外车企都纷纷加入了线控转向技术的赛道,随着自动驾驶和智慧交通的成熟,智能底盘的未来如何发展,让我们拭目以待。
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