在汽車從燃油轉(zhuǎn)向電動(dòng)化的過(guò)程中,不僅僅是驅(qū)動(dòng)能源的改變,在整車架構(gòu),甚至一些關(guān)鍵零部件方面的結(jié)構(gòu)原理方面都大有不同。比如汽車上最基礎(chǔ)的部件之一,制動(dòng)系統(tǒng)。
電動(dòng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)向線控發(fā)展
在燃油車時(shí)代,主流采用真空助力式液壓制動(dòng)系統(tǒng),這套系統(tǒng)由制動(dòng)主缸、真空助力器、液壓管路、制動(dòng)器組成。液壓的概念很容易理解,通過(guò)駕駛員踩下制動(dòng)踏板來(lái)推動(dòng)制動(dòng)主缸活塞工作,通過(guò)液壓管道來(lái)控制制動(dòng)器完成車輛制動(dòng)的動(dòng)作。
當(dāng)然,為了更輕松踩下剎車,需要一個(gè)額外的力來(lái)幫助推動(dòng)制動(dòng)主缸活塞。在燃油車上,真空助力器由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng),在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)吸入空氣,這就造成助力器一側(cè)真空,利用大氣壓力差來(lái)加強(qiáng)制動(dòng)力。
但顯然,電動(dòng)汽車上沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī),也就無(wú)法沿用燃油車時(shí)代的真空助力液壓制動(dòng)系統(tǒng),如果要加電動(dòng)真空泵,首先體積較大,其次工作噪音對(duì)整車NVH也有較大影響。
另一方面,電動(dòng)汽車考慮到續(xù)航里程,往往會(huì)加入動(dòng)能回收系統(tǒng)來(lái)回收剎車?yán)速M(fèi)的能量,如果用傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng),駕駛員踩下踏板后通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)來(lái)控制剎車,那么這部分制動(dòng)的能量就無(wú)法利用于回收。
其次,輔助駕駛功能的加入,需要電子系統(tǒng)對(duì)于剎車的控制更加精準(zhǔn),對(duì)控制器精度和冗余都有更高要求。
在多個(gè)方面的驅(qū)動(dòng)下,線控制動(dòng)系統(tǒng)就成為了目前的趨勢(shì)。所謂線控制動(dòng),即將制動(dòng)踏板與制動(dòng)器,或是制動(dòng)主缸的物理連接分開,用電信號(hào)連接取代。原有的制動(dòng)踏板則是一個(gè)具有反饋力的模擬踏板,將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳遞至制動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu),用電控模塊來(lái)施加制動(dòng)力。
而線控制動(dòng)目前來(lái)看也分為兩種,分為One-box和Two-box,顧名思義,One-box是系統(tǒng)中只有一個(gè)模塊,將電動(dòng)制動(dòng)助力器和ESC(電子穩(wěn)定控制系統(tǒng))集成到一個(gè)模塊中;Two-box則是將電動(dòng)制動(dòng)助力器和ESC分開兩個(gè)模塊。One-box由于集成度更高,是未來(lái)的主流方案,目前國(guó)內(nèi)多家Tier1已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)品推出,國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快。
作為關(guān)系到行駛安全的部件,安全冗余很重要。線控制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)還分為以傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的液壓式線控制動(dòng)系統(tǒng)(EHB),以及通過(guò)四個(gè)安裝在輪端的電機(jī)來(lái)控制制動(dòng)力的機(jī)械式線控制動(dòng)系統(tǒng)(EMB)。其中EHB使用制動(dòng)液作為動(dòng)力傳遞媒介,同時(shí)具備液壓備份制動(dòng)系統(tǒng),所以是目前的主流技術(shù)方案。
線控制動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈,國(guó)產(chǎn)后發(fā)機(jī)會(huì)大
線控制動(dòng)目前主要還是以博世、大陸、采埃孚等廠商占據(jù)主流市場(chǎng),份額合計(jì)超過(guò)90%。不過(guò)自2021年開始,汽車行業(yè)缺芯潮下,博世的EPS受到了影響,車企供應(yīng)嚴(yán)重受阻,這也給國(guó)內(nèi)供應(yīng)商帶來(lái)了國(guó)產(chǎn)替代的機(jī)會(huì)。
在線控制動(dòng)系統(tǒng)中,其實(shí)難點(diǎn)主要是ESC(博世ESP)。在線控制動(dòng)系統(tǒng)中,需要通過(guò)ESC模塊來(lái)分析車身狀態(tài),從而計(jì)算出各車輪需要分配的制動(dòng)力,以穩(wěn)定車身。
ESC由傳感器、ECU、執(zhí)行器三大部分組成,具體來(lái)說(shuō)包含MCU、慣性傳感器等主要芯片。以往ESC由博世、大陸、愛(ài)德克斯等廠商壟斷,市場(chǎng)份額合計(jì)近80%。不過(guò)近年來(lái)國(guó)內(nèi)供應(yīng)商也紛紛發(fā)力,比如亞太股份、拿森、伯特利等廠商已經(jīng)有ESC產(chǎn)品成功量產(chǎn)上車。
而線控制動(dòng)系統(tǒng)上,國(guó)內(nèi)廠商更是主要在集成度更高的One-box方案上發(fā)力,比如伯特利、福迪動(dòng)力、拿森等,目前都有多個(gè)本土車企量產(chǎn)案例,國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程迅速。
小結(jié):
在汽車電動(dòng)化、智能化的趨勢(shì)下,線控制動(dòng)是未來(lái)的確定性趨勢(shì),同時(shí)本土產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)正在加速實(shí)現(xiàn)自主替代,相關(guān)產(chǎn)品也已經(jīng)趨于成熟。不過(guò)面對(duì)博世iBooster線控制動(dòng)系統(tǒng)的市場(chǎng)強(qiáng)勢(shì)地位,國(guó)產(chǎn)廠商還需要有更多的量產(chǎn)車型驗(yàn)證來(lái)證明自己的實(shí)力。