采埃孚制动控制系统-征程®系列芯片-动力电池分析

参考文献链接

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采埃孚IBC集成制动控制系统

如果仅仅为了保证一台车可以在陆地上运动起来，那么车企为之所设计的许多配置似乎都可有可无，没有窗、没有门、没有车壳、没有空调、没有音响、没有大灯甚至于没有轮胎也还能用履带来替代。唯独制动系统，从汽车出现的一刻开始随之伴生，成为一个不可或缺的必选项。车辆的制动系统作用在于让行驶之中的汽车减速甚至停车、让下坡之中的车速保持稳定，还需要令停驶的汽车保持静止不动。

传统制动系统的原理消费者脑海之中对于车辆制动系统，通常会联想到隐匿于轮毂背后的制动盘以及制动卡钳。实际上这只是整套汽车制动系统之中的一小部分，归属于制动器最终执行范畴。
目前典型的制动系统分为盘式制动和鼓式制动两种方式，四轮鼓式制动通常出现在型号较老或者质量较小的车辆上；也有部分车企从成本以及产品所需制动效果考虑，选择前部盘式制动外加后部鼓式制动的混合制动方式。
鼓式制动执行端结构图盘式制动系统执行端随着车辆运动性能提高需要更为有效的制动效果，外加制动系统成本下降，目前市售乘用车多采用四轮盘式制动方式。与制动系统相关的其他系统还包括了驻车制动器，电动制动助力器和防抱死系统等等。
制动系统的工作原理可简单视为动能到热能的转换过程。当使用者踩踏制动踏板时，通过真空助力器将踩踏力度放大，推动制动总泵中的柱塞，将液压油（制动液）从一系列管道推向每个车轮上的制动分泵。
传统带真空助力鼓式制动原理图无论是盘式还是鼓式，其最终均是由每个车轮制动端的制动分泵，驱动卡钳或是制动鼓之中活塞所接触的制动衬块（摩擦片 / 制动蹄），咬合连接车轮的制动盘（推出制动蹄）。随着制动衬块（摩擦片 / 制动蹄）逐步增加的摩擦力，最终将车辆向前运动转化为热量。
传统带真空助力盘式制动原理图这些热量也会导致制动衬块的不断磨损，当制动衬块磨损达到一定程度需要及时更换以保证行车安全。部分车企为了让使用者更为直观了解磨损程度，更在其中制动衬块之中加入金属丝，通过报警提示更换。
制动系统发展的窘境汽车出现的上百年之中，伴生而来的制动系统发展从未停歇。车速的提高与车重的增加，令制动系统的可靠性以及安全性日趋严格起来。原有制动系统单靠使用者施力制动的方式已难以达到必要的安全行驶，为此出现了真空助力器。
点燃式汽油机进气歧管可提供稳定的真空源，但柴油机等压燃式内燃机则需要面对真空度不足的窘境，随之又发展出了真空泵和一系列协助工作的传感器。
传统制动系统受众多部件以及传感器和线束掣肘当然为了进一步提升安全性，制动系统往往还采用液压双回路的设计方式以防万一。再后来，行驶姿态稳定成为安全考量，以制动压力传感器协同 ECU 工作，防止车辆制动期间的滑移，成就了如ABS防抱死制动系统、ESC电子车身稳定等系统。

制动与稳定技术的发展，间接反映出参与制动系统的零部件会越来越多，体积与重量只增不减。值得一提的是，真空助力制动系统在当前以及未来相当长一段时间所发挥的作用不容否认，然而该系统其实也存在有发展的尴尬。

部分车型所配置的真空泵，不但带有恼人的噪音令NVH不佳，损耗发动机功率同时导致燃油经济性下降。对于日渐增多的新能源汽车，更需用电力来解决无内燃机真空源的问题，其续航里程备受挑战。制动系统似乎与如今节能减排轻量化的要求格格不入，亟需一种革命性的产品解决以上问题。
从ESC到IBC(Integrated Brake Control)电子稳定控制系统ESC作为ABS防抱死制动系统和TCS牵引力控制系统的进一步扩展，大家一定不会陌生。这种应用高级传感技术判断驾驶者行驶意图的系统，在车辆开始失去稳定姿态时，启动干预措施，对一个或多个车轮实施制动力，减少发动机扭矩的干预，将车辆引导回正确路线，其对防止事故或降低事故严重程度有明显的辅助功效。随着坡道缓降、自动驻车、胎压监测等功能的加入，高度集成化的ESC成为发展趋势之一。
早在2016年，采埃孚所推出的6活塞泵电子稳定控制系统（EBC 460），不但可以在短时间内建立大量制动功能，还充当起软件集成中枢，以容纳控制如自动驾驶、安全、底盘和传动功能的算法。能够支持多种功能的应用，包括自动紧急刹车系统、自适应巡航系统等。同时支持新能源车型的部分需求，如制动能量回收等。随后配备在宝马7系和奔驰E级量产车型上。
ZF EBC 460 Premium如果说EBC 460 Premium使系统制动性能得以有效提升，那么采埃孚集成化制动控制系统IBC的出现，则可被视为制动控制系统的全新变革，IBC系统对于现有制动系统的优化提出了不少颠覆性的改变。
ZF IBC体积十分小巧ZF IBC测试车高度集成令它融合了传统的助力器以及ESC等多个系统。对于车辆性能表现明显具有提升。变化最为显著莫过于通过集成于系统内部，由无刷电机驱动的的电动液压制动控制单元，双向建压的活塞能在150ms以内积聚足够的制动压力为车辆实现高达1g的减速度，缩短的制动距离十分可观。而原来制动系统所需的，包括真空助力器、真空泵以及相关的电缆、传感器、开关和控制器等零部件均悉数消失。
IBC的体积大小与原本单个真空助力器几乎没有区别，节省空间之余还减轻了重量，从此无需掣肘于尴尬的真空源，更可兼容所有动力系统，支持最大程度的能量回收。
真空助力器尺寸并不小行驶安全永远都是主机厂以及零部件供应商的核心诉求，为此 IBC 的高度集成之中涵盖符合最为严格车辆制动法律法规的机械制动备份系统。正常情况下系统将会采用电控方式为车辆提供最优性能，倘若意外掉电，机械备份将完全满足安全需求，无需担心制动失灵。
考虑到使用者对于制动系统结构性变化的适应，采埃孚IBC针对不同制动踏板感要求也做了相对的优化。在为主机厂进行产品匹配的时候，可应产品参数以及使用要求，为其提供不同算法的模拟踏板调校。
利用制动踏板的位移传感器侦测踏板行程来了解驾驶员刹车需求，计算并提供制动压力，让制动“脚感”始终如设计所需，在进行制动能量回收的进入与退出时，踏板也感受不到任何差异。

IBC系统的深远意义采埃孚是一家十分有远见的技术型零部件供应商。作为世界500强企业，几乎所有全球知名汽车企业都采用了采埃孚提供的传动、转向、底盘系统等汽车零配件。

2015年采埃孚斥资135亿美元成功收购以转向与制动闻名世界的美国天合汽车集团，成为近 10 年汽车零部件行业规模最大的并购案例。而本文的IBC系统方案正是来自于并购之后的采埃孚天合。
其实自从2018年第一代系统正式量产后，采埃孚的IBC已与全球超过8家厂商的多款车型开展合作，并与通用旗下品牌率先于北美市场落地。这其中2019款的Chevrolet Silverado 和Cadillac CT6均已实车搭载。随后的多代产品也在同步开发之中。

凯迪拉克CT6也实车搭载ZF IBC系统

明面上来看，采埃孚的IBC系统优势在于高度集成化所减少的体积与重量，并兼容各种动力系统。但我们更应注意到其背后，针对采埃孚近年来一直所布局的自动驾驶领域，IBC系统具有更为深远的意义。
高度集成化不但代表上文所说的制动系统与ESC稳定系统，也代表着支持所有驾驶辅助功能，如ACC自适应巡航、AEB自动紧急制动，甚至为满足日后自动驾驶不同等级，可提供适配多种解决方案。事实上采埃孚也已经这么做了。
2017 年采埃孚全球媒体发布会上正式发布的“Vision Zero Vehicle（零愿景车）”就已经出现了IBC系统的身影。而2019年的全球媒体技术日上，采埃孚更将IBC系统作为四个主要执行控制系统之一，与sMOTION全自动减振系统”、“AKC主动式后轮转向系统”；“线控转向系统”整合成为具备控制功能底盘的车辆运动控制模块。
结语：制动系统的重要性无需多言，除了在车辆安全中扮演关键角色，还将成为自动驾驶所需先进技术的重要组成部分。自动驾驶在经过一系列技术的发展变革之后，终将逐渐成为日常生活中的现实。驾驶员辅助系统技术这是朝这一方向迈进的初步尝试。正如采埃孚去年所提出的“衡以行道（MobilityLifeBalance）”这一对企业目标逐步细化展望。采埃孚 IBC 终将在“更环保、更安全、更自动化”的出行需求之中体现出自身的价值。

征程®系列芯片，加速多元化行泊一体高效落地

随着汽车“新四化”趋势发展，整车电子电气架构正经历从传统分布式向域集中式升级并持续向中央集中式演进。从辅助驾驶、泊车、座舱域控到更高集成度的行泊一体、舱泊一体域控，智能驾驶域控制器市场也正迎来爆发式的增长。

汽车电子电气架构演进路线

地平线作为推动智能驾驶在中国乘用车领域商业化应用的先行者，征程系列芯片已然成为COEM智驾域控制器的主流选择。据第三方统计，2022年前三季度地平线凭借15.57万颗前装搭载量，领跑中国市场乘用车前装标配搭载智能驾驶域控制器芯片份额。值得一提的是，地平线第三代车载智能芯片征程5也已于第四季度同步启动面向理想L8 Pro智能驾驶计算单元的量产交付。

援引「高工智能汽车」2022年10月21日发布报道

两款量产级芯片、四类组合方案，满足行泊一体差异化量产需求

伴随智能驾驶量产迈入深水区，行泊一体成为智能汽车迈向全场景整车智能终极应用形态的的路径之一。打通“行车”与“泊车”，实现智驾系统的集成整合和计算资源的高效共享，车载智能芯片作为算力基石更是发挥着重要作用。

凭借在ADAS高级辅助驾驶及NOA高速领航辅助驾驶领域的丰富量产积累，地平线能够充分发挥行车方面的量产技术与工程Knowhow，高效支持软硬件生态伙伴打造基于征程芯片平台的行泊一体产品与解决方案。

针对乘用车行泊一体市场主流的性价比域控（5v-6v）与高性能域控（10v-12v）方案，地平线目前可提供征程®3、征程®5两款量产级芯片平台。经产业伙伴广泛的开发验证与量产实践，现已收敛到四大类解决方案，可开放支持如HWA高速公路辅助驾驶、NOA高速领航辅助驾驶、APA智能泊车辅助、VPA记忆泊车等丰富功能，灵活满足OEM行泊一体的差异化量产装配需求。

基于征程3、征程5的四类量产级行泊一体解决方案

性价比域控方案

针对10-25万定位于经济型的车型，基于征程3的性价比行泊一体域控方案则是平衡量产效率与成本的双优选择。征程3基于地平线自研的计算加速引擎BPU®伯努利架构打造，单芯片可提供5TOPS算力，典型功耗仅2.5瓦。目前，地平线已助力生态伙伴打造多类基于征程3的量产级行泊一体域控方案，包括单J3、J3+SoC、3*J3等多种“丰俭由人”的算力方案，同时提供满足被动散热要求的系统配置，全面满足不同价位、不同动力车型的量产装配需求。

目前，J3+Soc、3*J3两类行泊一体域控方案已通过前装量产验证。同时，多家生态伙伴陆续推出基于单颗征程3打造的更具性价比优势的域控产品。征程3具备的量产成熟度与可靠性保障，也将助力车企快速量产行泊一体功能，提升用户体验。

高性能域控方案

面向定位中高端的新能源车型，基于单颗征程5打造的高性能域控则是兼备强劲性能与灵活开放的不二之选。征程5作为专为高等级智能驾驶打造的车载智能芯片，单颗芯片算力高达128TOPS，具备领先于同级竞品的真实计算性能。征程5可开放支持包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达等多传感器感知、融合、预测与规划控制需求。

得益于软硬协同的前瞻性设计，征程5能够高效支持如BEV等领先智能驾驶算法模型的应用部署。基于单颗征程5芯片打造的行泊一体域控方案，能够支持超越同级配置的高性能行泊一体功能，同时开放上层应用的差异化开发和软件OTA升级，助力车企打造更领先、更具差异化的人机共驾产品。

开放的软硬件生态，为加速量产提供最优解

在辅助驾驶逐渐成为标配的时代，行泊一体成为车企弯道超车，抢占智能化高地的新选择。而行泊一体迎来快速增长期的同时，也对产业量产交付效率提出更高的要求与挑战，生态开放合作便成为加速汽车产业增长的新动能。

地平线始终致力于成为汽车智能化产业的最大公约数，目标凝聚更多产业链上下游合作伙伴，为产业多元化、定制化的需求提供最优解。立足于以征程芯片为核心的数字基座，地平线持续打造配套完善的芯片开发平台与工具，为产业伙伴提供全面的技术支持与平台保障。

打造开放芯片开发平台，助力生态伙伴创新开发与落地

由地平线官方授权的金脉电子、映驰科技、天准科技等IDH合作伙伴，凭借自身丰富软硬件开发经验，能够为产业伙伴提供基于征程芯片的产品开发与量产支持服务。目前，由金脉打造的G-Pilot3智能驾驶系统，已率先通过地平线Matrix标准硬件设计认证，能够满足Tier1生态伙伴快速适配行泊一体算法的需求，大幅提升产品化与量产效率。

目前，福瑞泰克、宏景智驾等多家生态伙伴已率先实现基于征程芯片的域控方案量产上车。与此同时，更多海内外Tier1生态伙伴的选择征程芯片，打造丰富的行泊一体域控方案，这也将进一步推动行泊一体的规模化落地。

以终为始，放眼未来，推动全场景整车智能早日到来

在生态伙伴的助力下，征程3、征程5已分别在上汽荣威RX5、吉利博越L、理想L8 Pro等车型上，实现行泊一体的量产应用。值得一提的是，这三款车型恰好代表着不同价位区间和动力系统的国产汽车品牌，这也进一步证明征程芯片能够灵活满足各类车型对装配行泊一体方案的差异化需求，为领先的智能化体验助力加码，释放品牌车型的爆款潜能。

“行泊一体”不止是地平线量产的唯一场景，征程系列芯片量产现已陆续覆盖全场景智能驾驶、智能座舱及更广泛的泛车载生态场景应用。地平线也将继续携手产业伙伴加速推动全场景整车智能落地，让更安全、更美好的智能出行未来早日到来。

全球动力电池最新排名出炉！

12月5日消息，近日，研究机构SNE Research公布了最新动力电池装车量数据。从数据显示，今年10月全球电动汽车电池装车总量达到48GWh，同比增长73.6%。截至目前，全球电动汽车电池装机量已经连续28个月保持稳定增长。由此可见，全球动力电池产业进入了高速发展阶段。

（图片来源：SNE Research）

单从10月来看，宁德时代以37.6%的市场份额稳居全球动力电池市场第一；其次就是比亚迪，以16.2%的市场份额成功反超LG新能源，重回第二；剩下的LG新能源、松下、SK-On紧随其后，市场份额分别为11.3%、6.3%以及5.4%。

从数据上可以发现，与去年同期相比，我国的动力电池产业取得了飞跃性的进展，不管是动力电池巨头宁德时代，还是国内的其他新兴动力电池企业，装车量都有明显提升。值得一提的是，宁德时代和比亚迪已经占据了全球动力电池市场一半的市场份额，不难发现这两家电池供应商已经成为很多车企的主流选择，尤其是宁德时代，凭借着先进的动力电池技术，受到了大部分车企的青睐，装车量连续多次排第一。

（图片来源：宁德时代官方网站）

在小雷看来，宁德时代能有这么好的市场表现，主要归功于其在动力电池的早期布局。由于较早入局动力电池行业，让宁德时代积累了很多先进的动力电池技术，比如麒麟电池、钠离子电池、CTP技术等，如果没有这些先进技术，宁德时代很难成为全球第一大动力电池供应商。

（图片来源：LG新能源官方网站）

不过，虽然宁德时代的市占率很高，但是大部分客户都是来自国内，海外市场的客户明显较少。另外，像LG新能源这样的动力电池供应商已经有后来居上的架势，不仅在多个国家建厂，扩大产能，还收获了来自特斯拉、通用汽车等多个知名车企的订单，未来随着产能的逐渐提升，LG新能源的优势还会更大，所以宁德时代面临的挑战还是很大的。

总的来说，宁德时代是目前最大的动力电池供应商，就算LG新能源、SK- On和三星SDI三家韩国动力电池供应商加起来，市场份额也没有宁德时代高。不过，宁德时代还要继续努力，加大对海外市场的布局，才能在市场中继续保持领先，要不然即便在国内市场拥有很高的市场份额，也会被LG新能源给超越。