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WNEVC 2021 | 清華大學車輛與運載學院研究員黃朝勝:智能電動底盤發展洞察與路線圖進展

來源:中國汽車工程學會

2021年9月15-17日,“第三屆世界新能源汽車大會”(WNEVC 2021)在海南國際會展中心盛大召開,由中國科學技術協會、海南省人民政府、科學技術部、工業和信息化部、生態環境部、住房和城鄉建設部、交通運輸部、國家市場監督管理總局、國家能源局共同主辦。本次大會以“全面推進市場化、加速跨產業融合,攜手實現碳中和”為主題,邀請全球各國政產學研各界代表展開研討。

在9月17日下午舉辦的主題峰會“下一代電動化平臺與電氣架構”上,清華大學車輛與運載學院研究員黃朝勝發表精彩演講。

 

黃朝勝指出,電動底盤是智能電動汽車發展的基礎,企業應加強ESC技術、冗余設計和失效運行控制核心技術,布局EMB技術實現技術趕超。我國智能電動底盤路線圖的總體目標是保證智能汽車產業鏈的安全,提升市場的競爭力,引導研發和產業化工作。

 

以下內容為現場演講實錄:

 

各位來賓,各位專家,大家下午好!我是清華大學車輛與運載學院的黃朝勝,我今天代表咱們電動汽車產業聯盟線控制動與底盤智能控制工作組向大家報告一下對于汽車底盤的認識和思考,還有我們工作組下一步要做的路線圖。

我的題目是智能電動底盤發展洞察與路線圖進展,分三部分。

第一部分報告一下我們的工作組的情況,以及我們對工作組的工作的一些設想。

線控制動與底盤智能控制工作組是今年4月份由中國汽車工程學會支持成立的,今年7月份的時候舉行了全體成員大會,并啟動了智能電動底盤路線圖的編制工作。這個工作組邀請了國內自主的整車企業和零部件企業,包括10家整車企業, 7家底盤零部件企業,7所大學,還有2家國內最大型的檢測機構,還有華為和恒潤這種技術的供應商。

我們工作組基本代表了我們中國的底盤和零部件生產研發的基本水平。至于為什么要成立這個工作組?是因為我們目前已經逐漸進入到智能化、電動化這個時代,但是底盤沒有得到足夠的關注,而且對它相對的選擇性的漠視可能會影響我們國家汽車產業的安全,所以要成立這個工作組。我們的宗旨是凝聚國內整車廠、零部件廠、大學、科技公司各方面的優勢來實現我們在底盤技術方面的突破,來支撐我們國內汽車由大變強的過程。

我們選擇這個突破點,就是要從思想上先統一建立中國的智能電動底盤路線圖。現在汽車電動化和智能化非常受關注,但是底盤是不是一直沒有問題?不是的,智能化的到來對智能化底盤提出非常高的要求,不只是執行,還需要你去感知,要感知路況,感知自身的健康狀況,還要感知一些其他的環境引起的比如自身的穩定性狀況等等。所以它也是一個非常復雜的,需要我們積極去應對,積極去推動的重要的領域。

對于智能電動底盤的發展,我們有9個方面的認識:

第一,汽車雖然已經不是汽車,但是底盤還是底盤。我們中國人叫汽車,是從蒸汽機來的,但是汽車從蒸汽機到內燃機,現在已經逐漸用電動用電機,它還是汽車嗎?實際上是動力系統發生了革命,雖然對底盤的要求已經發生了非常大的變化,但是底盤一直保持一種非常穩定的物理狀態,所以我們說汽車已不是汽車,但是底盤還是底盤。這個底盤隨著汽車的變化,從電動汽車到智能汽車,底盤也跟隨著從傳統的底盤到電動底盤,再到智能底盤。底盤實際上是智能汽車的基礎,底盤是自動駕駛的關鍵,我們要發展智能汽車,要發展自動駕駛,首先要突破底盤技術。另一方面,像博世在積極應對智能汽車時代的到來,這種應對一個是整合自身內部和外部的資源和能力,這種整合對國內的產業發展來說,給我們帶來了一個巨大的挑戰,因為我們國內底盤技術能力和國際的供應商本來就有差距,國際的供應商通過整合形成了更高的技術門檻,如果我們不積極應對,到后面我們的產品研發中,市場競爭中,我們都會面臨巨大的困難。所以說智能底盤會影響我們產業的安全。

第二個認識就是ESC需要多個方面的,多個總成的集成控制的能力,是自主線控零部件底盤開發能力的試金石。國內的整車廠和零部件廠雖然已經形成了一部分的自主開發能力,但是我們自己的競爭力目前還不夠。國內OEM的主銷車型,如果要保障品質基本會選博世的系統,說我的質量好,穩定,性能好。這種情況是需要亟待突破的,因為將來智能汽車需要的是一種更綜合的,對安全性,對質量要求更高的技術,這種系統性技術的開發,如果是開發能力和模式不解決,將來對我們是一個巨大的威脅。目前,國內零部件供應商在產品上已經做了大量的開發工作,也匹配了大量的車型,但是我們還有一些舊課需要補,比如剛剛說的穩定性ESC系統,還有一些新課需要上,就是要面向自動駕駛,要開發適合自動駕駛需求的新功能。

第三個,冗余設計和失效運行控制是智能底盤的核心技術。現在我們的OEM都提車是2.5,還是2.9,底盤的功能安全是核心關鍵,博世的IPB和RBU,還有冗余的轉向,給很多國內的車型進行配套,TOYOTA也提出了自己的冗余架構,我們國內還是處于跟隨的狀態。

第四,整車企業的投入和支持是乘用車智能底盤及其關鍵部件進步的關鍵。為什么這么說?智能化帶來的是一種智能底盤系統,要將這個開發的系統性更強,耦合性更強,一個單獨的零部件企業,已經難以獨立支撐完成自動駕駛的開發,整車企業目前像長城、比亞迪都不見得建立了底盤系統的這種開發能力,這種能力對行業面向智能車的開發是非常有利的。像比亞迪的線控制動,線控轉向和主動懸架都有了相關的產品。長城蜂巢轉向的、制動的部件已經逐步裝車,上汽集團有零束等等,國內大的OEM紅旗、奇瑞等等,都逐漸發展自己智能底盤的零部件開發能力和系統集成能力。

第五個認識,商用車線控底盤基礎相對較好,但是挑戰巨大。商用車是我們國內汽車的驕傲,我們商用車自主率非常高,在客車卡車上有大量的應用。一汽解放、宇通、福田等等都用了國內供應商的大量底盤產品。

第六個認識,EMB為線控底盤趕超發展提供了新機遇。電動汽車如果用傳統的底盤的系統架構,會增加很多電動部件,制動系統就是一個,比如商用車需要增加電動的空壓機給制動供氣,如果用EMB這套系統會變得非常簡化。像長城基本上下了決心要做EMB就是電動制動系統,就是取消液壓,用電動實現整車的行車制動。商用車方面萬安一直和翰德合作做了很多的工作,有非常好的基礎。電動制動是我們國內底盤系統的一個有希望的突破口。

第七,基礎共性零件與共性開發測試平臺欠缺。我們底盤用的電機、傳感器、傳動機構,還有一些其他的部件,很多還是用的國外的產品,我們用的軟件工具,基本都是國外的。美國人一說不允許用,不僅是高校會感到心里面有危機,企業現在大部分用國外軟件做開發,也是非常大的危機。測試裝備都是用的國外的,像采埃孚的AVL的裝備,還有日本的HORIBS,這方面的欠缺也會影響自主開發能力的建設。

第八個,就是我們國內的技術供應商與技術研發機構助力產品競爭力的提升。什么意思?因為我們國內像華為,像恒潤,目前已經進行了巨大的投入,已經取得很好的研發進展,對國內底盤以及零部件的技術進步起到非常有意義的推動作用。像清華大學、同濟大學等等也進行了多方面的研究,培養了大量的人才,這也是進一步讓這個行業的水平提升的很好基礎。

第九個,我們的認識就是國內的整車企業和零部件企業有非常強烈的創新意識和協作的意愿。我們在開這種啟動會的時候,各個企業的代表在發言的時候強調愿意開放、愿意合作,共同來提高整個行業的技術水平和整體的競爭力,這種意愿也是我們工作組將來能夠做好后面工作的一個非常好的基礎。

下面我介紹一下我們工作組在智能電動底盤路線圖方面工作開展的一些事情。我們工作組在路線圖編制的時候都會考慮乘用車商用車兩種車型,同時考慮部件和整個底盤,這個路線圖希望可以對建立自主可控的產業鏈起到好的引導作用,并能夠對我們行業的發展起到非常好的促進作用。

我們路線圖總體目標是保證智能汽車產業鏈的安全,提升市場的競爭力,在整車企業、零部件企業和研發機構最新發展的基礎上,凝聚行業力量,制定我國智能電動底盤的路線圖,以引導研發和產業化工作。路線圖設定2025年和2030年兩個階段的目標,2025年要裝載自主品牌的線控制動、轉向的智能電動底盤,在行業上有影響力的企業里面批量應用,智能電動底盤的關鍵技術指標要達到國際的先進水平,關鍵部件產業鏈要自主可控;到2030年我們的整車和零部件企業要能夠形成品牌效應,底盤關鍵先進指標要達到國際領先水平,形成自主可控的產業鏈,培育出在國際上有競爭力的企業。

工作組的工作分6個部分,兩縱四橫進行布局,兩縱是乘用車的底盤工作組,另外是商用車的底盤工作組,四橫包括線控轉向、線控制動、開發測試平臺和標準四個組,這四個組互相銜接充分合作。

目前工作組的組長單位分別由整車企業(比亞迪、一汽),還有大學(清華大學),轉向是蜂巢智能轉向,標準工作是恒潤。參加的單位,像我們讓整車企業和零部件企業都能夠參加到每一個工作組里面,這樣可以聽取各方面的聲音,讓我們編制的路線圖切實對行業的發展有促進作用。

我們的路線圖將來分研究目標、產品分析、路徑與行動建議三個大的板塊來開展,像研究目標就包括產業與總體目標、2025年的目標、2030年的目標,現狀分析就包括產品分析、技術分析等等,路徑選擇行動建議包括技術路徑、關鍵技術指標和具體的行動計劃。我們總體的節點是大概10月份有一個方案,后面有機會再向大家報告,到22年7月份完成整個的發布,謝謝。

 

(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)

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