电子电气架构的进一步集中化趋势，使汽车底盘成为汽车电动化与智能化融合有机载体，它正经历从传统底盘、电动底盘到智能底盘的技术变革。
前不久，2022首届国际电动汽车智能底盘大会举行。清华大学教授、电动汽车联盟线控制动与底盘智能控制工作组主任张俊智对电动汽车智能底盘路线图进行了解读。
中国工程院院士、中国汽车工程学会理事长、清华大学教授李骏表示，汽车底盘正面临技术升级与产品转型的挑战，提高线控制动系统和线控转向系统研制水平，提升动力学融合控制性能，保证底盘的失效运转能力，形成完整的底盘开发工具链与测试装备等是未来智能汽车底盘发展中急需攻克的重大课题，也是我国汽车底盘智能化产业发展变革的重大历史机遇。
路线图首次明确定义智能底盘
传统底盘已无法满足当前智能汽车的发展需求。
一方面，智能化发展对底盘提出了新的要求，在冗余设计和失效运行控制方面要有新的特色和技术性；另一方面，多域融合与软硬分离也使得智能底盘表现出与传统底盘不同的特性，如底盘与动力域及自驾域的融合正成为趋势和共识。
李骏指出，为顺应智能网联汽车的发展，实现中国汽车产业的蓬勃发展，汽车底盘产业亟需加速变革，充分发挥底层匹配和支撑作用。第一，要加快传统汽车底盘向智能底盘的技术变革。发展智能网联汽车，一方面需要底盘具备线控功能，另一方面要求底盘具备一定的失效运行能力，特别是针对自动驾驶域的冗余备份等能力；第二，要深化合作，融合创新，在底盘智能化时代，软硬分离、中央域控制等特点是底盘创新发展的必要基础，整车企业理应担当起时代责任，牵头和接纳零部件企业一道进行智能汽车底盘关键技术攻关，加速推进底盘智能化产业发展；第三，要有序组织，联合行动。汽车行业应充分整合行业内的科技骨干力量，形成行业共识的智能底盘技术路线图，建立有效的技术沟通平台。
在此认知基础上，2021年4月起，中国汽车工程学会联合比亚迪、一汽解放、长城、长安、奇瑞、东风、宁德时代、蜂巢智能转向科技、同济大学、北京航空航天大学、清华大学等数十家整车和零部件企业、高校、科研机构组织成立的线控制动与智能底盘控制工作组，共同绘制出电动汽车智能底盘路线图。
具体来看，路线图主要内容包括五部分，第一部分智能底盘总体技术路线图，第二部分乘用车智能底盘技术路线图，第三部分商用车智能底盘技术路线图，第四部分线控制动与线控转向技术路线图，第五部分开发测试平台与标准规范技术路线图。
路线图指出，车轮与地面间的相互作用是汽车不同于其他运载工具、不同于其他智能体的最本质属性，基于此概念，路线图首先对智能底盘进行了清晰定义：智能底盘是为自动驾驶系统、座舱系统、动力系统提供承载平台，具备认知、预判和控制车轮与地面间相互作用、管理自身运行状态的能力，具体实现车辆智能行驶任务的系统。
从定义不难发现，与传统汽车底盘相比，智能底盘有两个重要的变化，一是要具备认知、预判和控制车轮与地面间相互作用的能力；二是随着自动驾驶等级的提高、驾驶员作用的逐步减弱，智能底盘要具备管理运行状态的能力。
在此基础上，路线图对智能底盘的基本属性进行了梳理。路线图中提出，随着汽车底盘技术的变化，整个底盘的基本属性要进行重构，主要体现在安全、体验和低碳三个方面。安全包括主被动一体化安全、功能安全、预期功能安全和信息安全。体验包含车控协同提升驾乘体验、自迭代的个性化驾乘体验以及数据驱动专业驾乘体验。低碳方面囊括低能耗行驶、部件能耗、域控计算平台的能耗以及传感部件能耗等。
路线图进一步确立了智能底盘的发展目标，总体目标是，到2030年智能底盘达到产品一流、技术引领。
具体来看，到2025年，实现配装自主品牌线控制动、线控转向智能底盘在有行业影响力的企业批量应用，智能底盘关键技术指标达到国际先进水平，关键部件产业链实现自主可控。到2030年，自主智能底盘和线控执行的整车和零部件企业初步形成品牌效应；智能底盘总体达到国际先进，关键技术指标达到国际领先水平；智能底盘形成完整的自主可控产业链；要培育出具有国际竞争力的企业。
乘用车和商用车底盘发展路径
在具体方案的执行中，专家组对总体目标、关键路线和重点行动进行总体协调，在乘用车智能底盘和商用车智能底盘两个板块成立了“两纵四横”的组织架构，即时间轴上分为2025年和2030年两阶段，目标轴上分为产品目标、技术目标、企业目标和市场目标四部分。
乘用车智能底盘的目标是，2025年产品目标的主要特征是要实现单链式驱动、前后桥双链驱动、三电机驱动和四单机驱动的构型应用。国产化ESC、ebooster、冗余EPS、RWS、DAS、IBS、RBU、EMB要支持OTA功能，底盘信号实现集中域控、执行器具备冗余备份。要实现国产化多腔空气弹簧悬架和连续可变阻尼减震器的批量应用，产品达到批量装车水平。具体代表性的技术目标要满足L3及以下自动驾驶的需求，实现X、Y方向的智能底盘一体化控制。张俊智认为，要实现驱动制动一体化底盘域控架构及系统协同控制功能，要实现双向协同控制的智能底盘的硬件架构和底盘域控制器软件，突破多电机参与智能底盘线控子系统的架构，这是技术目标。对于企业而言，智能底盘的关键性能要达到国际领先，关键核心零部件、制造装备国产化，实现智能底盘的集成化、平台化设计，形成以底盘域控制为核心的智能底盘技术、关键技术指标达到国际领先水平。市场目标是，智能底盘在整车上的大规模装配，培育有国际竞争力的企业。到2030年要满足L4＋自动驾驶需求，实现X、Y、Z方向的智能底盘一体化控制，实现四轮驱动汽车底盘的高度集成控制，要具备自科学、自适应和主动控制能力，形成成熟的智能底盘产业链，中国方案的智能底盘在全球要更加完善。
对于乘用车智能底盘的技术路径，从底盘构型和底盘控制关键技术两个方面分为三个阶段，即智能底盘1.0、智能底盘2.0和智能底盘3.0。智能底盘1.0的主要特征是X、Y方向实现部分线控化和协同控制，域控制系统智能驾驶统一接口等。2.0阶段的代表性特征应是底盘信号集中域控、执行器冗余备份，X、Y、Z三方向实现线控化和协同控制，实现软件定义底盘。3.0阶段的代表性特征是智能底盘具备主动控制、自学习，支持OTA升级功能，全面实现功能安全标准和预期功能安全标准的应用，星级安全保护体系全面实施。
对于商用车而言，技术发展路径同样分为产品目标、技术目标、企业目标、市场目标和产业链目标。在2025年要实现有条件的自动驾驶，要实现横纵融合控制、软硬件分离，关键部件及核心子系统形成自主可控的产业链。到2030年，商用车智能底盘要实现高度自动驾驶，底盘横纵垂融合控制，失效全功能冗余，支持OTA功能等，此外关键部件及核心子系统要形成完全自主产业链。具体技术路径是，在L3阶段实现分布式控制架构，控制电源双备份的失效功能。L4阶段底盘域控架构具备横纵融合控制，垂直方向半主动控制，系统失效功能降级。L5阶段实现横纵垂三方向的融合控制，失效全功能冗余设计。
汽车企业探索智能底盘的商业化落地
随着汽车电动化的深化和智能化的发展，不同技术主体在智能底盘的技术创新与产业变革中百舸争流。
当前，汽车企业在探索不同的技术路径。其中，底盘与动力电池的一体化集成是底盘系统在结构融合上的一大趋势，诸如CTC、CTB等技术应运而生。
比亚迪作为底盘技术先行者，推出全新电池底盘融合的CTB技术。比亚迪高级副总裁廉玉波在会议上表示，比亚迪将电池上盖和车身地板合二为一，使原来动力电池的“三明治”结构进化为整车的“三明治”结构。较上一代CTP技术，CTB技术是将动力电池包与底盘融于一体，让电池包直接成为车身结构的一部分，动力电池既是能量体，又是结构体，可以说这是对传统汽车结构的一次变革。
此外，不少企业在CTC技术方面的探索是卓有成效的。与传统动力电池布置方式不同的是，CTC方案取消了电池包上盖板或座舱地板，将电芯直接布置在车辆底盘上，从而进一步简化车身线缆和结构件。在具体实施方案上，汽车企业的方案略有不同，如零跑汽车的CTC方案是取消电池包上盖板，而特斯拉的则是取消了座舱地板。
底盘与智能驾驶的纵向融合，是智能底盘发展的另一大趋势。廉玉波表示，环境感知、决策规划、控制执行是智能驾驶的三大核心，底盘系统主要负责智能驾驶的精确执行。这对底盘执行架构的响应速度、控制精度、可靠性均有着较高要求。
随着整车中央集中架构发展和演进，智能底盘和智能驾驶将走向更深度的融合，一方面是整车上更多传感器实现协同，控制方面基于多核异构的芯片将实现算力的极大提升，最终实现更高阶的智能驾驶。目前，蔚来汽车开发了全栈悬架控制系统，搭载全栈自研智能底盘域控制器ICC，这被认为是在为自动驾驶开发的智能底盘。
除底盘域融合外，整车的模块化开发也促使底盘的模块化设计，将转向、制动、三电、悬架等系统集成为一体的滑板底盘随之出现。PIX像素智能首席运营官、联合创始人曹雨腾表示，市场需求愈发多样化、个性化，基于滑板底盘及一定的工具链（设计与制造的工具链）能形成一个产业中台，不仅能够降低产品开发的门槛，还可帮助汽车开发者将重点更多地集中在上层应用的（如智能座舱、自动驾驶等方面）创新工作上。
商用车企业也正有条不紊地开展智能底盘技术的落地应用。
一汽解放商用车开发院副院长郭平介绍，一汽解放在业内首次提出开源线控底盘概念，目前拥有全系的开源线控底盘产品。基于该底盘开发的L3/L3＋车辆已经在干线物流、港口、矿区实现了批量运行。郭平指出，从商用车智能底盘发展趋势来看，最核心的技术是底盘与电池的一体化集成设计。今后，CTC与CTP方案将是未来商用车底盘发展的一大方向。
她进一步指出，未来商用车将会拥有标准化智能底盘，这一标准化智能底盘能与智能驾舱场景化上装实现任意组合，满足商用车的多种应用场景。底盘标准化可满足大规模生产需求；通用化的驾舱则可通过特定标准接口，实现驾舱的即插即用，实现不同场景上装使用效率的最大化。
底盘关键系统集成更加有利高效
在智能电动底盘集成及关键执行机构的研制与应用方面也有了新进展。
对于线控制动系统，路线图指出，要在2025年使线控液压与气压控制的技术性能满足L3级自动驾驶的安全需求，EMB（电子制动）完成样机研制，响应、控制精度等关键性要达到国际一流水平，部分算法集成域控，线控制动在电动及燃油高端车型实现批量应用，关键部件产业链实现自主可控；到2030年要满足L4级别安全需求和冗余要求，产品寿命与可靠性指标达到国际一流水平，实现软硬分离，形成完整的自主可控产业链。
对于线控转向而言，到2025年要满足L3＋级自动驾驶的线控转向系统国际领先，线控转向渗透率达到5％；到2030年满足L4＋级自动驾驶线控转向系统国际领先，线控转向渗透率达到30％。
长城汽车技术中心副总经理赵永坡表示，传统底盘主要有转向、制动、悬架三大系统，基于底盘系统的智能化发展，底盘的关键零部件正从传统向可控化、智能化方向进阶。
据介绍，长城汽车在转向系统、制动系统及悬架系统方面进行了未来智能化布局。在转向系统方面实现线控转向的自主研发，从执行器、执行电机、传感器、电源到通讯冗余设计，保障系统安全及可靠性。采用手感模拟单元，经过主观评价，可达到普通的非线控手感水平。同时，在转向系统布置了后轮转向，缩小转向半径，使整个转向更加便利。
长城汽车即将发布首个量产的EMB。相较于ESC，EMB具有响应更快、减少拖滞力矩等优势。更快的响应速度可使EMB功能执行更快，保证车辆更加安全。在线控悬架系统方面，悬架系统将向可控化CDC（减震系统）悬架和空气弹簧方向发展。未来，长城汽车将布局主动悬架，通过与智能化摄像头、雷达甚至主动力算法相结合，产生一些主动性悬架方案，达到提前识别路面特征，悬架主动调节的功能。
智能底盘进阶之路任重道远
此外，对于开发与测试平台的目标及标准规范，路线图也对接下来的工作进行了明确规划。
张俊智指出，路线图目标制定后，智能底盘技术的掌控能力要逐步达到国际先进水平。对于代表性零部件而言，底盘制动、转向、芯片、操作系统等基础零部件要在底盘实现批量应用。下一步工作，首先要对基础属性的牵引性指标进行梳理；其次要将整个基于机械物理架构的变革聚焦在牵引性技术研发上，这包括底盘域与自动驾驶距的冗余交互、底盘与动力协同／集成架构、底盘数理数据模型、参数预测、底盘健康状态的智能感知、个性化的纵横垂集成控制、紧急工况下的智能控制以及智能电动底盘层面的失效运行控制。
在标准工作方面，张俊智提出，目前已制定出国家车联网产业的标准体系，其中也包括智能底盘的相关内容。通过近几年来研发工作的实践，他们意识到，在原有的体系中与底盘相关的内容需要加强，需要集聚整个行业的力量进行智能电动底盘标准的协调与推动，作为前沿性标准的研制者及国际标准支撑者来推进行业工作的开展。
有关智能底盘未来发展的思考已愈发重要，路线图的制定及相关标准的完善，给予了相关企业和汽车行业充足的信心。
对车企而言，核心关键技术自主化依旧是智能底盘融合创新的根本保障，只有掌握关键核心技术自主开发能力，才有可能保障创新的发展。廉玉波从车企的角度展望，并提出三点建议。在智能化汽车时代，汽车企业要敢于拥抱变革，一方面从原来一级供应商交付零部件，车企偏重于整车集成验证要积极转变为车企作为开发中心，完成供应链交付的软件硬件算法更融合开发。另一方面，在开发过程中，企业要加大基础理论、技术原理、工程高尖难问题的研究。智能底盘是电动化深化和智能化融合的载体，是跨学科、多技术交融的全新领域，需要从国家层面、行业、企业和用户合力构建多维度创新协同的生态圈。针对基础共性关键技术，例如基础软件、安全设计标准、轻量化材料等搭建横向平台，集中攻关，打牢关键基础技术，推动自主智能底盘的快速发展。
第三，智能底盘的融合创新和数字化赋能急需复合型人才的加入，在传统底盘开发过程中，需要掌握机械与机电一体化知识工程的开发人员，在智能化底盘开发过程中，工程师需要横向拓宽学科领域，纵向拓展技术深度，对人才的需求从传统车辆专业转向跨界快速转变，需要构建产学研人才培养体系，加快复合型人才培养的需求。
正如中国汽车工程研究院股份有限公司原董事长、电动汽车联盟技术专家委员会主任李开国所言，智能底盘的发展是新能源汽车与智能汽车发展融合发展中必须要解决的平台技术问题，也是必须要突破的一项技术，只有这样才能实现中国汽车产业的提档升级，才能实现中国汽车产业从汽车大国到汽车强国的转变。
