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中富金石:自动驾驶功能实现依赖于感知层、决策层和执行层三部分协调配合

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。整体而言,线控底盘实际是对汽车底盘信号的传导机制进行线控改造,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。

分拆结构来看,线控底盘由线控换挡、线控油门、线控悬架、线控转向、线控制动五大环节组成。其中,线控油门及线控换挡由于技术难度较低、已于上世纪90年代初开始逐步量产上车,且当前渗透率已相对较高(定速巡航即为线控油门的基础应用之一)。相较而言,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。根据我们测算,当前线控制动渗透率仅为3%左右、线控悬架渗透率不足3%、线控转向几乎尚未实现规模化量产。

线控底盘构成

自动驾驶功能的实现依赖于感知层、决策层和执行层三部分的协调配合。当自动驾驶发展进程由低阶迈向高阶的过程中,不仅仅需要感知层传感器、决策层主控芯片及算法等的持续升级,对于执行层性能亦将有着更高的要求。相较于传统机械式底盘,由电信号控制的线控底盘则在响应速度、精度等方面具备更强的优势。同时,当自动驾驶功能等级迈向L4级及以上时,车辆的行驶将完全脱离人工干预,也即整车执行系统不再具备驾驶员作为安全冗余。因此,为保证整车在无人驾驶过程中的安全性,高阶自动驾驶车辆在执行层的设计中,需要在制动、转向等关键执行环节实现双重甚至多重冗余。而考虑到车内空间、信号传导机制、响应精度等因素,以线控结构替代机械式结构则是实现执行器多重安全冗余的必要条件。

线控制动:最先放量环节,预计2025年乘用车渗透率有望超过50%线控制动为线控底盘最先放量的环节,中短期内以EHBTwo/One-box方案为主,长期将向EMB方案替代升级。根据佐思车研数据,2022年1-5月,国内乘用车线控制动装配量达到95.7万套、渗透率已超过13.7%。同时,线控制动可为新能源车实现能量回收、提升续航里程,因此未来有望伴随新能源汽车渗透率提升加速放量。我们预计2025年线控制动渗透率有望超过50%,市场空间超过200亿。

线控悬架:单价最高环节,国产化降本加速在30万以下车型渗透线控悬架为线控底盘单价最高环节,又可称为电控空气悬架,单车价值量基本在万元以上。本质是以传统空气悬架为基础,增加传感器和电控系统,根据道路实际情况主动调节悬架的高度、刚度和阻尼,以实现行车/驻车姿态的精细化控制系统、提升驾驶舒适度。此前电控空悬仅应用于豪华车身,而目前国内除电子减震器外,其余关键零部件如空气供给单元等均已实现国产化,未来有望进一步实现降本,将加速线控悬架在30万以下车型中的渗透。

线控转向:高阶自动驾驶的基石,预计2024年将开始规模化量产线控转向核心特点在于实现了方向盘与转向系统之间的物理解耦,理论上可通过软件算法的调试,任意调节传动比、任意调节路感反馈、任意收缩方向盘位置。因此,当面向高阶自动驾驶时,转向系统线控化一方面可满足多重安全冗余的系统设计;另一方面可收缩的方向盘亦可进一步提升驾乘体验。根据海内外核心供应商的研发进展,预计2024年将开始规模化量产。

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20221031A05EBE00?refer=cp_1026
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