汽车转向系统大变革:看博世华域如何创新应对

祥缘聊汽车 2024-08-07 20:48:40

随着整车电动化和智能化加速,转向系统变革与挑战并存。博世华域从高阶自动驾驶和智能底盘维度推出创新产品,并通过四大生产基地与双平台战略构建全球竞争力,其中“合”平台转向系统是本土团队自主开发的重要成果,烟台工厂采取灵活制造策略实现创新升级。

近日,博世华域转向系统有限公司(简称“博世华域”)在其烟台工厂举行“2024探秘博世华域转向烟台工厂媒体交流日”,本刊记者受邀实地探访了本土自主研发、生产的“合”平台转向系统生产基地。

乘用车转向市场:应对挑战,加速创新与本地化

当前,乘用车转向市场正面临与乘用车市场相似的严峻挑战。价格战已成为市场不可忽视的显著特征,其影响深度已超越原始设备制造商(OEM),全面渗透至整个供应链体系。转向系统供应商身处其中,深刻感受到了这股价格压力的传导,市场竞争的白热化程度可见一斑。

随着中国汽车产业全球化步伐的加快,整车出口已成为推动行业发展的新引擎。这一趋势不仅加速了OEM企业的国际化布局,也促使包括转向系统在内的核心零部件供应商登上世界舞台,实现了市场份额的海外延伸,为行业带来了新的增长点。

近年来,全球芯片短缺问题对汽车产业造成了巨大冲击,暴露了供应链脆弱的一面。面对挑战,行业内外积极应对,加速推进芯片国产化进程,并加强供应链的安全性和本地化建设,以增强抵御未来潜在风险的能力。

在产品开发领域,快速迭代成为新常态。与过去服务于全球OEM客户时动辄3-5年的新平台开发周期相比,如今这一周期已大幅缩短至18个月、12个月甚至更短,凸显了汽车市场技术更新加速、市场需求快速变化的行业趋势。

面对整车企业发展的新趋势,博世华域转向系统有限公司积极调整战略方向,优化产品结构,以更好地适应并服务中国市场。公司市场营销副总裁王旭平表示,博世华域已具备支持L3及以上高阶自动驾驶的能力,特别是在ASIL D的场景下,展现出卓越的性能与稳定性。针对中国OEM客户需求的多样化与高端化,博世华域坚持以本土化自主研发为主,将产品与用户需求紧密结合,打造更符合市场需求的产品。

在供应链安全方面,博世华域将本地化供应链的稳定与安全放在首位,确保生产不受外界因素干扰。面对价格竞争激烈的市场环境,公司充分考虑本地市场价格体系,确保产品竞争力的同时,为客户创造更大价值。此外,公司不断优化开发流程,缩短开发周期,实现快速响应与灵活调整,自主研发的“合”平台更是以高性能、稳定性及可升级、可迭代的产品形态,满足了中国整车厂快速更新换代的需求,降低了客户投入成本,提升了市场竞争力。

高阶自动驾驶与智能底盘的双重驱动

随着整车电动化趋势的迅猛加速,转向系统正经历着前所未有的变革与挑战。现代汽车,尤其是电动车型,因电池组等重型部件的加入,整车质量显著增加,这一变化直接加剧了前轴载荷,进而对转向系统的齿条力提出了更为严苛的要求。同时,电动汽车还需应对更为复杂的电磁环境,既要减少自身电磁辐射,又要增强抗干扰能力,这对转向机的电磁兼容性(EMC)设立了新的高标准,确保其在复杂电磁环境中依然能稳定运行。

此外,电动汽车因缺乏传统内燃机的噪声掩盖,对转向机等底盘部件的噪声控制提出了更为严格的要求。作为关键部件,转向机的工作噪声需降至极低水平,以保障驾驶室内的静谧性与乘坐舒适性。

智能化技术的飞速发展,对转向系统产生了深远影响。从基础辅助驾驶到高级自动驾驶,不同级别的智能驾驶对转向系统提出了多样化的性能需求,要求其具备更高的灵活性和适应性。特别是随着自动驾驶级别的提升,如L3、L4级别的自动驾驶,转向系统不仅需要更高的安全性,还需融入冗余设计,ASIL等级的提升要求转向系统具备部分或全冗余功能,确保在极端情况下仍能实现安全控制。智能化座舱的兴起,则进一步推动了转向系统向更加灵活、便捷的方向发展,如可伸缩方向盘乃至无方向盘设计,均对转向系统的电控调节与收纳能力提出了更高要求。

网联化技术的引入为转向系统带来了新的安全挑战与机遇。电子电气架构的升级使得车载系统与外界的交互更加频繁,数据交换量激增。这要求转向系统具备更高的网络安全防护能力,以防止黑客攻击和数据泄露。全新设计的转向机需融入高级别的网络安全措施。网联化使得转向系统的软件可以通过FOTA(固件空中升级)进行快速迭代和修复。这要求转向系统具备强大的软件架构和灵活的升级机制,以适应不断变化的驾驶需求和安全标准。

2023年,新能源汽车中L2级别及以上的装车率已达到40%,同比增长近10%,今年这一数据有望继续攀升。极狐、奔驰、阿维塔、宝马、智己等多家车企已做好量产L3级车辆准备,这标志着自动驾驶技术已经迈过了技术验证的门槛,即将迎来大规模商业化的时代。

面对汽车行业的智能化转型,博世华域将转向系统的智能化作为核心战略之一。公司从高阶自动驾驶和智能底盘两个维度出发,推出了一系列创新产品,以满足市场对智能汽车的需求。

博世华域转向系统有限公司产品规划部/CSER项目总监李钊介绍:“博世华域致力于开发支持L3及以上高阶自动驾驶的全冗余转向产品(ASIL-D等级)。这些产品不仅具备高度的安全性和可靠性,还通过线控转向技术取消了中间轴的机械连接,实现了上下解耦,为整车座舱的布置提供了更多的灵活性和可能性。同时,可收纳的转向盘设计也为智能座舱的未来发展预留了更多空间。”

在汽车行业迈向智能化的征途中,智能底盘作为关键技术之一,正逐步成为推动汽车功能革新与性能提升的核心力量。博世华域转向系统有限公司产品研发总院院长Tomislav POROPATIC表示:智能底盘的构建依托于两大关键元素:中央集成式电子架构与线控技术,这两者的深度融合,共同塑造了智能底盘的核心竞争力。线控技术,包括线控转向、线控制动等,是智能底盘不可或缺的组成部分。这些技术通过电信号取代了传统的机械连接,实现了车辆控制的精准化与智能化。以线控转向为例,它不仅取消了转向机中间的机械部分,还通过电信号实现了车轮转向的精确控制。这种机械化上的解耦为驾驶者提供了更大的操控空间,有效避免了操作中的矛盾与冲突,从而提升了驾驶的安全性与舒适性。除了高阶自动驾驶转向系统外,博世华域还在智能底盘领域进行了深入布局。

公司推出的后轮转向产品能够显著减小大型车辆的转弯半径,提升高速行驶的稳定性,并支持灵活泊车、蟹行移动等全新移动模式。此外,公司还在积极探索底盘跨域融合技术解决方案,通过软件灰盒、白盒交付等方式将部分高级功能上移到底盘域控制器,为智能底盘的发展提供有力支持。

随着汽车电子电气架构的不断升级,48V低压系统逐渐成为智能汽车的标配。博世华域紧跟行业趋势,积极研究并应用48V低压电子电气架构对转向产品的影响。通过优化电池、电机等关键部件的性能和效率,博世华域的转向产品能够更好地适应48V系统的需求,为智能汽车的行驶稳定性和安全性提供坚实支撑。

本土创新实践与能力提升

自1994年合资合同正式签署以来,博世华域便踏上了与中国汽车市场共同成长的征途。通过精心布局的四大生产基地与双平台战略,公司成功构建了卓越的全球竞争力。

为了更好地服务中国市场,博世华域在上海、烟台、武汉、南京四大城市建立了生产基地与研发中心,形成了覆盖全国的研发与生产网络。这些基地不仅拥有先进的生产设备和技术团队,还各自专注于不同的研发领域,形成了优势互补、协同创新的良好局面。同时,博世华域还实施了双平台战略,即LP(或称“合”平台)和SCU3/SCU4平台。前者聚焦于本地化研发,快速响应市场需求;后者则代表了博世全球顶尖技术的第三代与第四代平台,确保产品技术的国际领先性。这种双平台并行的策略,使得博世华域能够同时满足国内外客户的多元化需求,构建起强大的全球竞争力。

截至目前,公司已为超过50家全国客户提供服务,覆盖了绝大多数中国主流汽车制造商。去年,公司实现了约695万台套含有ECU转向系统产品的供货量,值得一提的是,这695万台套产品仅仅是博世华域产品线中的一部分,实际上,公司还生产机械管柱、电调管柱等多种产品,并在烟台持续生产小部分液压转向机,以满足不同客户的需求。

“合”平台转向系统是博世华域本土团队自主开发的重要成果。据博世华域转向系统有限公司产品研发总院副院长唐少波介绍:“合”平台转向系统基于博世标准开发流程,结合本土客户快速开发需求,搭载国产化芯片,具有可复用、标准平台化及兼容线控转向的性能。此外,“合”平台转向系统覆盖所有转向系统产品谱系,可满足整车不同载重的要求。目前,博世华域烟台工厂已具备从电机预装到转向机总成装配的全价值链生产能力,并承担生产“合”平台转向系统产品谱系中电动管柱式助力转向机和双小齿轮电动转向机的任务。

在媒体交流日现场,博世华域展示了“合”平台转向系统的多项最新解决方案。其中包括采用国内领先芯片开发技术的HEx全平台芯片自研;满足新能源乘用车最新48V整车架构需要的48V转向系统解决方案;支持未来出行的“合”平台线控转向系统(样车)(HE4r-D6 Steering-by-wire)转向系统解决方案;以及支持整车全冗余底盘架构,支持L2+的更高阶自动辅助驾驶的“合”平台全冗余双小齿轮式及平行轴式(HE4r-D6 EPSdp/EPSapa)本土全栈自研、全冗余解决方案。

烟台工厂作为博世华域在北方的重要战略支点,其服务范围广泛辐射整个北方市场,并与南京、上海、武汉等南方工厂遥相呼应,共同编织了一张覆盖全国的生产与服务网络。针对转向系统作为大型零部件的物流特性,烟台工厂采取了小零件集中生产、大转向机靠近客户的灵活制造策略,有效降低了物流成本并提升了客户响应速度。

博世华域转向系统(烟台)有限公司副厂长侯晓峰表示,四期工厂作为烟台工厂的最新力作,在继承前三期工厂优良传统的基础上,实现了多方面的创新升级。通过引入先进AGV(无人自动牵引车)与智能算法数据模型,工厂实现了物料配送的无人化操作与JIT(准时化生产)模式的精准实施,大幅降低了在制品库存并提升了生产效率,真正实现了“即送即用”的高效生产模式。

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