?一汽紅旗：智能底盤需要多方合作才能創(chuàng)領(lǐng)未來

中國一汽研發(fā)總院底盤開發(fā)所副所長 王仕偉

目前，汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一場技術(shù)變革，車企不再僅僅是造車，未來需要更多考慮生態(tài)，故也產(chǎn)生了諸多風口。自動駕駛、新能源、智能座艙等能夠發(fā)展的前提，離不開最基礎(chǔ)的智能底盤，它或許是下一個產(chǎn)業(yè)風口。

復雜的國際環(huán)境給汽車產(chǎn)業(yè)帶來巨大的挑戰(zhàn)，但是挑戰(zhàn)與機遇往往是并存的，王仕偉分享了他認為在此形勢下底盤該如何創(chuàng)新、如何發(fā)展。

應(yīng)對挑戰(zhàn)，實現(xiàn)彎道超車

為應(yīng)對汽車行業(yè)在經(jīng)歷大變革的情況下所產(chǎn)生的挑戰(zhàn)，作為國內(nèi)傳統(tǒng)主機廠的一汽紅旗應(yīng)該思考在新形勢下如何實現(xiàn)彎道超車。

近幾年國家推行的政策，主要在新能源和智能網(wǎng)聯(lián)。與此同時，用戶消費形態(tài)正在改變，新興車企引領(lǐng)了這樣一場變革。汽車原來是產(chǎn)品+技術(shù)，按照主機廠的定義向用戶提供產(chǎn)品，現(xiàn)在是主機廠向用戶提供服務(wù)，其生態(tài)不再僅僅靠賣車賺錢，通過提供衍生服務(wù)獲得用戶認可并愿為此埋單。未來的汽車已經(jīng)不再是車，車將成為智慧城市，智能出行，智享生活的一個節(jié)點。當汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)生變革，國外傳統(tǒng)主機廠的優(yōu)勢不再，一切將重新布局，重新洗牌，這也將成為我國汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)彎道超車的一個契機。

汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革

1）物網(wǎng)聯(lián)帶來全新生態(tài)模式：“物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品”是軟件定義汽車背景下產(chǎn)品研發(fā)的核心目標，全面整合出行與生活資源，融合人、車、生活場景，萬物互聯(lián)背景下構(gòu)建極致用戶體驗、美妙出行服務(wù)的汽車產(chǎn)品。

2）智能網(wǎng)聯(lián)+新能源技術(shù)促使汽車多元發(fā)展，極大沖擊傳統(tǒng)汽車：智能駕駛向群體智能發(fā)展、汽車網(wǎng)絡(luò)朝向“高帶寬+低延時+可擴展+高安全”發(fā)展、OTA技術(shù)需滿足個性化定制化、EE架構(gòu)向“中央計算+區(qū)域控制”發(fā)展、功能安全由向“整車級”發(fā)展等智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)日新月異。新能源產(chǎn)品在更多元的動力形式和更豐富的技術(shù)配置加持下，正在重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈，滲透率穩(wěn)步提升。

3）數(shù)字技術(shù)助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型：以大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能為代表的數(shù)字技術(shù)加速滲透到制造業(yè)的各個環(huán)節(jié)，成為汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要路徑。數(shù)字孿生多場景呈現(xiàn)，跨區(qū)域、跨企業(yè)、跨行業(yè)的資源被有效整合，業(yè)務(wù)流從串行向并行演進。

4）產(chǎn)業(yè)融合與自主發(fā)展：在堅持核心技術(shù)自主掌控的基礎(chǔ)上，整車企業(yè)之間、以及與零部件供應(yīng)商、互聯(lián)網(wǎng)科技公司，通過組群、合群的合作模式，共創(chuàng)、共建、共享生態(tài)產(chǎn)業(yè)環(huán)境和行業(yè)發(fā)展成果。

智能底盤的創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展

底盤創(chuàng)新技術(shù)將朝著更智能、更安全和更低碳的方向發(fā)展；而數(shù)字化轉(zhuǎn)型是難以阻擋的時代潮流，更是汽車行業(yè)發(fā)展難得的機遇。充分利用數(shù)字化技術(shù)，可以持續(xù)為用戶打造更滿意的產(chǎn)品和更貼心的服務(wù)。

底盤正經(jīng)歷從傳統(tǒng)底盤到電動底盤再到智能底盤的技術(shù)變革，現(xiàn)階段的產(chǎn)品仍以電動底盤和傳統(tǒng)底盤為主。對于智能底盤，他認為智能底盤不僅僅是底盤，還要和自動駕駛，智能座艙，動力系統(tǒng)深度融合才能是真正的智能底盤。另外底盤系統(tǒng)內(nèi)部要做深度的協(xié)同控制。王仕偉認為，智能底盤裝備將實現(xiàn)快速發(fā)展：

第一是線控制動，從2007年ABS+真空助力器，到現(xiàn)在的Onebox，再到未來的EMB，這張圖展現(xiàn)了很好的智能底盤發(fā)展脈絡(luò)。第二是主動懸架，它是已知電控懸架裝備的最先進形式，在全球范圍內(nèi)尚處于絕對領(lǐng)先地位，隨著汽車自動駕駛及智能化的發(fā)展，全主動懸架技術(shù)的應(yīng)用場景越來越多，對于未來無人駕駛，主動懸架是解決乘客舒適性（人因工程）的重要技術(shù)手段之一。第三是線控四輪轉(zhuǎn)向，它可以實現(xiàn)無級可變速比、個性手感模擬、主動轉(zhuǎn)向，支持L3以上自動駕駛，雖然安全仍是用戶的疑慮，但只要適當成本投入，多重冗余的安全保障在技術(shù)上完全可以實現(xiàn)。

第四是后輪轉(zhuǎn)向，對于用戶感知也非常高，因為車越做越大，這種情況下有后輪轉(zhuǎn)向，用戶最明顯的就是低速轉(zhuǎn)彎直徑明顯減少，一般8-12%之間。高速行駛穩(wěn)定性也顯著提升。第五是輪邊轉(zhuǎn)向，集成了轉(zhuǎn)向、制動、驅(qū)動和懸架，這讓整車布置更為靈活，具備了底盤平臺和乘員艙分離的可能性，也就是所謂的滑板底盤，它不僅僅是底盤的集成，而且還是和動力系統(tǒng)、電池、車身的物理集成。從控制角度來講，動力域和底盤域的集成也有很大的發(fā)展空間。第六是智能車輪，未來要做線控和域控底盤，對車輛狀態(tài)輸入要求更高。目前車輛狀態(tài)靠的是算法評估，如果汽車有智能車輪裝備，就可以實時獲取車輪六分力并準確計算路面狀態(tài)，而底盤運動控制的實際上就是控制車輪的受力，讓輪胎在更優(yōu)的狀態(tài)下發(fā)揮作用。第七是底盤域控，把縱向、側(cè)向、垂向有機整合在一起是未來底盤域控的發(fā)展方向。如果自動駕駛是大腦，執(zhí)行器是四肢，那底盤域控是小腦，它決定了車輛運動的動力學協(xié)調(diào)性，實現(xiàn)底盤子系統(tǒng)在縱向、側(cè)向、垂向動力學統(tǒng)一矢量控制目標下，最優(yōu)地有序調(diào)度執(zhí)行，極大提升整車的駕控和舒適性能。

安全底盤的創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展

首先是被動安全，未來在智能底盤情況下，當用戶發(fā)生撞擊事故，控制臂要能夠“智能可控”地變形，除了設(shè)計損傷鏈外，還可以在控制臂中預埋芯片，實時監(jiān)控用戶使用過程中最薄弱點的受力，發(fā)生碰撞后，芯片還可以自溶解，進一步加強發(fā)生事故之后的安全保護。

然后是半主動安全，通過感知、傳感、供電、通訊、電機等全方位冗余確保一旦底盤電控系統(tǒng)失效，快速實現(xiàn)功能降級后的安全駕駛。另外，制動、轉(zhuǎn)向、驅(qū)動系統(tǒng)間也可以實現(xiàn)一定程度地互為功能冗余。

最后是主動安全，在智能駕駛的時代背景下，主動安全的作用愈發(fā)凸顯，這也是智能底盤發(fā)展的機遇。車輛狀態(tài)和環(huán)境融合感知越來越準確、及時，這就給跨領(lǐng)域、跨專業(yè)的整車級主動安全響應(yīng)策略提供了更多機會。比如，通過車輛感知識別用戶場景，遇到碰撞等危險情況，轉(zhuǎn)向可以主動避讓，懸架可以主動抬高車身保護乘員。

低碳底盤的創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展

一是輕量化，它對整車降低油耗、提升續(xù)航里程至關(guān)重要。二是節(jié)能，對汽車制動能量與懸架振動能量進行回收并進行有效管理，能在很大程度上降低燃油的消耗。制動能量回收實現(xiàn)場景相對固定，但懸架垂向能量回收的場景復雜，技術(shù)投入與產(chǎn)出比不理想，暫時只能是研究發(fā)展的方向。三是碳中和，目前這也是整個行業(yè)的熱點話題之一，以鑄鋁轉(zhuǎn)向節(jié)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈碳中和為例，從綠色制造（水力或風力發(fā)電）到創(chuàng)新工藝（高壓鑄造減少廢料），再到持續(xù)精益的結(jié)構(gòu)設(shè)計減少用料，直到再回收利用的低碳化循環(huán)經(jīng)濟，以及用顆粒的捕捉技術(shù)，可以實現(xiàn)碳中和。

智能底盤數(shù)字化研發(fā)

大數(shù)據(jù)應(yīng)用的范圍很廣，從研發(fā)角度看，利用數(shù)字主線技術(shù)把研發(fā)全過程打通，甚至打通到供應(yīng)端、制造端、銷售端和使用端。從數(shù)據(jù)云腦感知用戶體驗和數(shù)據(jù)驅(qū)動產(chǎn)品研發(fā)兩翼發(fā)展用戶大數(shù)據(jù)應(yīng)用，了解用戶需要什么，然后如何研發(fā)，如何提供更新的研發(fā)模式。

駕駛模擬器是數(shù)字化研發(fā)的先進工具之一，借助這種數(shù)字化仿真測試手段提質(zhì)增效。駕駛模擬器在智能底盤開發(fā)的虛擬調(diào)校與標定、多模擬器組網(wǎng)測試、感知層測試、控制器仿真驗證、人機共駕模擬和駕駛員行為分析等方面將發(fā)揮重大作用。

MBD技術(shù)就是在設(shè)計和開發(fā)活動中不使用物理樣機，而使用虛擬模型的高效開發(fā)方式，達到縮短研發(fā)周期，減少工程量的目的。目前尚未形成生態(tài)鏈的應(yīng)用氛圍。

底盤個性化研發(fā)需求前瞻思考

當前用戶消費端都在強調(diào)個性化，如何滿足用戶個性化的需求成為底盤的一個研究方向。首先是根據(jù)駕駛員大數(shù)據(jù)分析精準進行用戶畫像，根據(jù)司機的性格與行為習慣，建立擬人類我的駕駛員模型，通過車輛OTA技術(shù)去做底盤性能的個性化設(shè)定。其次是根據(jù)車輛運動行為推送駕駛技巧。未來的底盤讓每臺車都是一款駕駛模擬器，由用戶根據(jù)自己的喜好決定車輛的性格。第三是交叉融合，未來一定是跨界的創(chuàng)新、多學科交叉融合的創(chuàng)新，汽車要衍生很多生態(tài)模式，現(xiàn)在的很多新興技術(shù)在未來可能面臨重構(gòu)，甚至消失。這里講兩個案例，一個是網(wǎng)絡(luò)安全和車輛動力學的融合創(chuàng)新，看似兩個沒有交集的專業(yè)，在未來自動駕駛場景下相互賦能，借助車輛動力學實時模型預測或校驗車輛是否被網(wǎng)聯(lián)攻擊。還有醫(yī)工融合護駕數(shù)字健康，長時間駕乘會帶來疲勞，借助數(shù)字健康設(shè)備融合車輛運動狀態(tài)數(shù)據(jù)提供更舒適的健康體驗。

最后是全自動駕駛下的底盤駕乘體驗發(fā)展。在L4/L5自動駕駛場景下，乘員的心理預期和車輛運動不再產(chǎn)時直接關(guān)聯(lián)，乘員舒適性將是一項挑戰(zhàn)。未來是否可以通過腦機接口使車輛運動物理信號與用戶生理心理信號（心率、皮膚電流、腦電波等）融合，基于融合大數(shù)據(jù)建立全自動駕駛下的優(yōu)化模型，使車輛運動始終處于用戶可預知可體驗得最優(yōu)狀態(tài)？

綜上，王仕偉希望在未來的合作中，主機廠、供應(yīng)商、合作方一起擁抱百年難遇的汽車技術(shù)變革，共同創(chuàng)新發(fā)展！