做汽车底盘，难度不亚于做芯片

来源:芯世相发布时间:2023-02-131504浏览

新能源汽车作为半导体正在迅猛增长的新应用，引起了广泛的关注。我们对智能座舱、自动驾驶这类上车身的变革认知越来越清晰，却对下车身智能底盘上的认识有限。而底盘在汽车产业是始终贯穿变革来临前后的核心部件，在电动化和智能化的趋势上，最终都要通过底盘做实际的执行端输出。
“我们在汽车感知层做得非常好，但是到执行端上一直面临着问题。”从新疆矿区恶劣的驾驶路况中，劲邦资本汽车产业投资负责人贡玺深刻感受到，我们的汽车传感器虽然融合地很好，但性能、底盘执行端上仍有严重的不足。贡玺认为，我国底盘领域渗透率低，它会是决定我们智能化中下半场的兵家必争之地。

在近日芯智库年度大会的“智能底盘应用”分论坛上，贡玺从多年汽车产业链研究视角，为我们分享了“汽车产业变革下的新能源汽车底盘赛道的投资逻辑”。以下是演讲的部分内容，阅读本文，你将了解：
1、汽车底盘的本质2、初创企业做底盘的难点3、底盘中轮胎的重要性4、制动与转向的融合趋势

01汽车底盘的本质

这张图基本上解释了我们研究汽车底盘的本质，它有轮胎单独的部件，又在轮胎维度上构建了整车动力学的坐标。
研究汽车底盘，本质上也就是研究X轴（制动）、Y轴（转向）、Z轴（悬架），X、Y、Z三根轴会有六个自由度，包括横向围绕这根轴单向的运动，以及围绕三根轴旋转的运动。
因此我们可以将汽车底盘划分为三个方向：制动、转向和悬架。
谈到X和Y轴之间的关系，我在研究中考虑了一种特殊的路况，就是转弯制动。想象一下，如果你在踩刹车的同时打方向盘，这是一个非常危险的情况。
如图所示，它会同时出现X轴上的力和Y轴的力，这个力非常容易突破，可以看到这边有一个椭圆形的限制，一旦这个力突破椭圆形的限制，也就意味着轮胎已经没有办法承载你想要的力，车辆基本上会处在一个非常危险和失稳的状态，你在转弯的时候有可能关会飞出去，或者整个车完全调转方向。
这时一般会有ESP介入，同时控制X和Y轴做相应的限制。

02初创企业做底盘的难点

我国大部分初创企业都是从X轴制动领域作为起点，相对少的做Y轴转向。这里面主要原因是线控转向产业还面临很多阻碍：当前的线控转向主要面临着安全性尚未得到大规模验证、控制算法性能不够好、路感模拟等技术不够成熟导致用户体验不够好、成本仍然居高不下、存量市场抵制等问题。
比如在安全性和用户体验上，有一张线控转向的示意图，两个红点之间没有机械式的连接，所有的信号全部通过ECU，也就是弱电去控制，驾驶时没有办法通过轮胎反馈到方向盘，反向盘就没有了大家开车所谓的路感，对于某些驾驶员来讲是一个非常危险的状态。

悬架的上游也有很多“卡脖子”的现象。
中鼎在几年前收购了德国AMK公司，专门做解决空气悬架内部打气泵的问题，包括空气体系之中的管路、气阀、包囊物，涉及包囊物的比例、流化的程度配方。
Tier 1说的空悬，其实在Tier 2的层面会涉及非常多学科，包括材料、液压、气压、控制理论诸多环节。所以解决悬架的问题责任并不只在Tier 1，在Tier 2会涉及到掣肘的问题，需要整个零部件或悬架零部件产业链共同去解决。

03做底盘，也要懂轮胎

除了X、Y、Z三根轴，轮胎在整个底盘有很大的作用。我上学时做过整车动力学建模，轮胎的建模一直非常难，在X、Y、Z三个力同时出现的时间，我们对于轮胎的拟合实际上是存在很大精度上的不确定性。
如果你把轮胎自由度也算上去，一辆车在运动时可以达到8个自由度、9个自由度，甚至可以往10个自由度上靠，所以在实际的研发过程中大家会看到，任何动力学仿生软件，它一定是强调，对于整车动力学的模型构建自由度越高，实际上对它模拟的精度会越高。
这就导致，对于中国的初创企业、上市公司、产业方等等，做三种融合的时候会发现，不光是要解决三种融合的问题，还要解决轮胎的问题。因此对于三种的融合或者整车动力学的控制，大家不要单纯以为只是制动转向的问题，这里还牵扯到汽车上大量的零部件。

我们在做车辆动力学分析的时候，包括整个底盘的产业，都跟轮胎强相关。所以科研机构甚至产业方做底盘的投入，一定也要懂轮胎。

04制动与转向融合解决“卡脖子”问题

制动和转向两者间存在很强的相互制约的耦合关系，X轴和Y轴最终会融合，就像ADAS最终会行泊。所有做制动的公司都有想法做转向，所有做转向的公司，如果再扩大规模一定想去做制动。
我个人心目中认为，底盘企业或者底盘初创企业最高级的玩法，就是把X、Y、Z之间全部打通。
举个例子，如果我要过弯，可以通过简单的Y轴的横向力的传导，也可以通过X轴上的不同轮之间产生的差值，形成相应的横摆力矩，最终实现车辆过弯。如果Z轴能控制，可以传递或者分配前轴和后轴之间的重量，同时跟之前轮胎的控制发生联系，产生相应的动力。

也就是说，为了实现同样的动力学目标，可以通过不同的执行器去做实践，如果我在执行器之间搭了一层中间件，可以完美实现执行器之间的高效协调。

我们在谈X、Y、Z或者谈零部件，在产业的上游、在底盘的Tier 1的层面，依然存在非常多的“卡脖子”环节。
举个很简单的例子，制动产品two-box方案里面的ESC的模块，这里面就会涉及到小的电机、电磁阀，甚至是阀体。比如ESC里面有很多电磁阀来控制，它是EHB的结构，会控制整个液压或者液体的流量。
目前为止国内也只有一两家可以做电磁阀，博世是自己做，大的Tier 1基本上是自己做，这里面单品的价值量是比较小的，从投资的角度来看有空间的考量，这种公司不太能够做大。
我们算一笔账，目前成熟的EHB要卖到一千甚至一千以上，博世可能卖到两千左右，但电磁阀把它全部算上去，也就是小几百块钱的部件。
底盘的不同赛道会在智能化和制动化中下半场受到极度的关注，企业会投入大量的精力做国产化试探，包括量产，最终减少“卡脖子”现象。

05总结

初创公司做底盘的难度不亚于做芯片，中国MCU企业真正能够做进下车身的少之又少，而底盘这种以MCU作为硬件底层的解耦趋势并不强，整体的变革速度并不会像上车身那样如此激进。
底盘作为电动化和智能化两个趋势的重叠领域，同时具有存量市场国产替代以及增量市场双因素催化，会是未来10年贯穿一二级市场的确定性机会。
期待未来5年，在产业上游，能够涌现出一批做进下车身的MCU等汽车电子Tier 2，能够为底盘类Tier 1带来供应链的稳定，同时，这也是国内所有汽车电子初创公司的星辰大海。

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