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: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。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。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。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。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。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。
芯智库是由天风研究和芯片超人发起成立的中国半导体产业的专家智库和高端圈子。结合芯片超人深度扎根产业的优势和天风研究在各行业的体系化研究优势,以打造芯片专家智库和芯片专家圈为起点,进一步通过深度访谈和立体化跟踪打造各领域的企业库、项目库、资源库、数据库、产业图谱和指数化趋势分析。(了解更多芯智库相关信息可查阅→芯智库成立:我们决定连接芯片行业的一切)自去年2月23日成立以来,芯智库目前已经吸引了近10000位半导体领域相关嘉宾的关注,组织了27场私密沙龙,主题范围涵盖汽车芯片、缺芯换芯、认证体系、零部件拆解等多个方面,并从中挖掘了汽车芯片领域相关的近千位优质嘉宾,其中近90%均是来自芯片大厂、Tier1、整车厂的供应链、技术专家或者一把手。
大会干货回顾:
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▶ 9张图,拆解半导体设备市场 (附PPT)
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