线控底盘的国产化「扩张」
编者按:2017年博世集团投资1亿欧元在南京设立的新厂项目举行奠基仪式,从2019年起在华生产智能机电制动助力器(iBooster),中外市场争夺战就此开始。
这是整套汽车智能化系统的核心之一,作为控制与执行的关键部件,底盘及周边的一系列产品在过去几年迎来一波新浪潮。
2017年8月1日,博世在南京启动了其在亚太地区的首个智能化助力器生产基地。这个基地占地面积约2.2万平方米,总投资额1亿欧元,计划于2019年7月正式投产。
而在2017年,全球电动汽车销量占比刚刚超过1%。而中国新能源乘用车销量超过了57.8万辆,在全球市场的贡献占比高达46.70%。
按照规划,南京工厂2020年至2024年的五年规划产量分别为180万、240万、280万、290万和320万,年复合增长率高达53%。最终,将形成三条生产线,年产450万至500万套线控制动系统。
而这个智能化助力器的英文名:iBooster,和很多博世的零部件一样(比如,ESP),被行业内视为第一代分体式底盘线控制动系统的代名词。
iBooster问世于2013年,作为新能源汽车提供再生制动的核心部件之一而声名鹊起,主要解决的是电动汽车不能为传统的真空制动助力器提供足够真空度的问题。
同时,iBooster可实现最大化的制动能量回收,尤其是在早期电动车续航里程不高的背景下,增加续航里程的占比甚至高达20%。
而在同一时期,包括大陆集团、采埃孚等传统制动系统巨头,也都在布局和争夺新一代集成式线控制动系统的新市场机会。
这其中,还包括一家中国企业—芜湖伯特利,这家与奇瑞汽车一直保持紧密合作关系的底盘系统供应商,2004年6月在安徽芜湖成立,初期主要给奇瑞汽车提供零部件。
依靠奇瑞汽车提供的市场支持,伯特利先后掌握了机械制动系统产品和电控制动系统产品的自主正向开发能力。2016年,伯特利启动WCBS(集成式线控制动系统)研发,2019年7月完成产品亮相。
众所周知,集成式线控制动系统由于集成了ESP系统,相比传统非集成式的刹车系统,系统的重量更轻,占用的车内空间更小。并且,由于集成度可以持续扩展,也符合中高端车型的技术架构需求。
不过,2021年之前,中国新能源汽车市场的造车新势力和传统车企,依然青睐于博世的iBooster+ESP的分体式架构。一方面,大家出于成本的考量;另一方面,则是这套系统的成熟度。
随着2021年初,比亚迪汉在中国市场首发搭载博世集成式线控制动IPB,两种线控制动系统开始在中国市场并行发展;尤其是比亚迪在过去几年的销量猛增,以及新能源车市场的持续向好,让整个制动系统行业信心倍增。
而作为整车智能化的最后一块国产化洼地,底盘线控系统的攻克难度也是所有核心部件中最高的产品之一。
但,做“难而正确的事”,恰恰也是创业价值所在。
中国供应商发力
在这期间,中国市场出现了数家对标博世的初创公司。2016年9月9日,同驭汽车成立,作为同济大学“科技成果转化”首批重点孵化企业,公司创始人舒强是该校汽车学院2017届校友。
而同济大学的汽车学院也是国内与吉林大学、清华大学齐名的国内顶尖汽车人才的摇篮之一,培养了一大批中国汽车工业的杰出人才。
2020年8月,同驭汽车的EHB系统率先在乘用车市场规模化量产上车,同事,4个EHB规格系列覆盖低速无人车、乘用车、商用车不同的需求。
“我在研究生阶段的研究课题正好就是线控制动系统,我们课题组在线控制动领域有比较深厚的积累。此时恰好赶上线控制动系统的市场窗口期。”在舒强看来,一开始,压力和挑战都非常大。
不过,最终,在团队的共同拼搏下,同驭还是完成了从0到1的过程,并逐步在市场上站稳了脚跟。“我觉得有机会,也有信心,同时应该有担当、有使命、有勇气,去根除这一痛点(曾经的外资垄断)。”
同样就读于同济大学的刘兆勇,在2016年「下海」创业,不过,作为格陆博的创始人,刘兆勇有着东风科技和伯特利的丰富经历。
在伯特利工作期间,刘兆勇一路被提升为集团公司副总经理、技术中心主任,成为公司最年轻的高管,也是国产卡钳式电子驻车系统量产的核心骨干之一。
利氪科技,则是新一批进入市场的初创公司,2022年1月成立,由创始人惠志峰带领深耕底盘核心领域数十年的“行业老兵”组建。而在博世的经历,一步步积累的技术、经验、人脉,让利氪科技有着独特的成长标签。
得益于此,这家公司在最短时间内实现产品从开发到量产前测试验证的阶段,并在当年实现首款线控制动产品的量产上车。
无独有偶,这些公司都在过去几年时间里,陆续拿到了国内顶尖机构和产业资本的资金背书。比如,小米/东风/北汽等参投的同驭科技、哪吒/北汽/一汽等参投的利氪科技。
而在过去的几年时间,仅仅在中国市场,还涌现出一批线控底盘系统的初创公司,其中还有包括弗迪科技、菲格智能、威肯西科技、联创汽车电子等数家车企背景的玩家。
威肯西科技是其中的一家代表企业,母公司耀宁集团脱胎于吉利汽车集团,与吉利控股集团又有着紧密的合作关系。而该公司的CEO翟林铎,此前在上海汇众、上海航天机电有多项底盘系统专利。
就在去年的12月27日,威肯西科技宣布旗下ONE-BOX线控制动产品--液压解耦制动系统HDBS实现量产下线。该产品将与多个汽车品牌签署量产及定点协议,预计年产量达到60万套。
此外,还有一些传统制动系统公司的整合重生。
今年6月,京西智行宣布完成20亿元A轮融资,而在一年前,这家新公司完成了对北京京西重工有限公司(京西重工)的控股权收购。
作为传统制动系统的玩家,京西重工在全球拥有9家生产工厂、7家技术研发中心、以及3个试车场,员工近五千人。而整合后的新公司,则开始重点布局线控制动、空气悬架等产品线。
而市场的转折点,来自于中国自主品牌在新能源汽车赛道的换道超车。哪吒、零跑、理想等新势力,都在助推国产线控底盘的规模化上车。
根据高工智能汽车研究院发布的最新数据,2023年1-11月,中国市场(不含进出口)乘用车标配线控制动系统(含Two/One BOX)搭载率为38.40%,其中,国产化占比已经超过25%。
从单一产品到全栈布局
不过,这些行业新军的目标,远不止这些。
完善底盘产品版图,聚焦实现全栈线控底盘的本土化,是接下来从1到N的更长远的战略布局。尤其是高阶自动驾驶与全线控底盘的融合,将会产生更大的「化学反应」。
众所周知,EHB产品仍是集中式控制架构,对于四轮子的控制无法做到精准控制,单轮制动的特殊工况性能不够强,难以满足更高等级自动驾驶对于车辆矢量方面的控制要求。
比如,利氪科技透露,该公司正在联合某造车新势力积极布局新一代线控制动产品(EMB和底盘域控制器),与主机厂深入合作开发。
这套系统通过电控信号取代液压传动,提高制动响应速度,同时,系统集成多种传感器,精准控制夹紧力,提升车辆制动稳定性。线控制动功能可集成至底盘域控制器,实现一体化智能底盘控制。
目前,该公司在今年初推出的最新一代电子机械制动系统EMB-LK(Electro-Mechanical Brake),有两款不同的产品分别用于前轴和后轴,性能上将可以实现100ms以内的高动态响应。
按照计划,这两款产品预计接下来两年将陆续面世,最终到2025年实现全干式制动的发展目标。而EMB也被认为是线控制动的终极产品形态。
此前,同驭科技也推出了EMB方案,采用双电源、双踏板输入,通过X型布置的方式实现冗余。这套架构,既可以基于独立的EMB单独子部件,也可以集成到中央底盘域控制器。
这意味着,中国本土厂商将首次与外资同行站在了同一起跑线上。按照此前行业的预估,2024-2025年将是第一代EMB方案的上车时间点。
同时,为了赶上第一波线控转向的上车周期,同驭科技也在提前开始布局SBW平台化方案,包括相对简单的同构方案以及更适合不同车型灵活配置的异构冗余方案。
“我们国内厂商可以提前把有关接口标准定义出来,快速响应未来智能驾驶对于线控转向产品方向的不同需求,让中国人开始定义全球的线控转向标准。”在同驭科技看来,这是一次千载难逢的机会。
此外,利氪科技还推出了创新的空气悬架控制系统ECAS-LK,并实现车辆纵垂向的协同控制,这被定义为利氪智能底盘的1.0阶段。
而进入智能底盘2.0阶段,利氪科技也将布局线控转向,并实现纵、横、垂向三位一体的控制。同时,在3.0阶段,基于车企的全新一代电子电气架构平台化,打造具备主动控制、自适应、自学习能力的一体化智能底盘。
目前,国内已经有几股不同的新势力,分别在制动、转向、空悬以及底盘域赛道进入前装定点或规模化交付周期。但,XYZ的多元化布局,无疑是下一个周期,中国供应商的共同目标。
“做单一的底盘产品,在接下来几年,对于企业来说,意味着竞争力会比较弱,“在同驭汽车科技董事长舒强看来,只有提前布局XYZ,并真正做精通,才能有机会参与未来十年、二十年的底盘赛道竞争。
这样的产业布局思维,也同样反映在主机厂对于未来几年底盘系统产品开发的阶段性定义,尤其是整车运动控制的软件定义。
上汽创新研究开发总院智控软件执行总监周宇星,主要负责上汽VMC平台(车辆运动控制软件)的开发,这套整车中央协调运动控制系统也从另一个角度反映了行业未来几年的发展趋势。
按照计划,VMC1.0预计2024年实现量产,配置One BOX制动,助力转向,后轮转向以及CDC和空簧,通过中央协调运动控制来实现协同。
VMC2.0预计2025年量产,在1.0基础上进一步与智驾功能融合,从而进一步实现底盘线控系统的能力边界扩容,并提升智驾的安全冗余和体验。
而进入VMC3.0阶段,预计2026年量产,将实现基于全线控系统的中央协调运动控制,包括EMB、SBW、主动悬架。同时,车辆运动控制的差异化优势,将成为车企品牌的新技术标签。
与此同时,作为上层的智能驾驶系统,也将在未来几年进入比拼「从功能到体验」的新周期,对于线控系统的掌握能力,也在一定程度上决定企业竞争力。
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