一文了解线控制动市场格局——7家公司10款产品盘点

当驾驶员将车辆的驾驶操控完全移交给自动驾驶车辆的车载计算机系统后，方向盘、油门和刹车，就都完全由电子信号控制了（之前是通过机械液压的方式），这就是所谓的“线控执行”。线控执行主要包括线控油门、转向、制动。

由于电信号传递快于机械连接，线控可为自动驾驶提供更高级别的安全守护。如常规制动系统响应时间为 300-500 毫秒，ibooster的响应时间为 120-150 毫秒，布雷博的线控制动系统响应时间只有 90 毫秒，线控制动距离相应缩短。大陆宣称在30km/h 时启动行人保护时，MK C1刹车距离能从 6.8 米减少为 4.1 米。

线控制动属于执行层部件，制动信号的产生可以来自踏板，踏板行程传感器测量到输入推杆的位移后，将该位移信号发送到ECU，由ECU 计算制动请求;也可以由ECU根据场景需要主动生成制动需求。

三大独立线控系统中，线控油门普及率最高，在具备ACC及TCS功能的车辆上，线控油门已成为“标配”；线控制动和线控转向因为早期技术上的不成熟导致消费者使用感受不如传统机械系统，且线控技术是由行车电脑对执行机构进行调节控制，责任归属方面很难理清，种种因素阻碍了其在市场上的普及推广。

其中，线控制动是最关键的、也是难度最高的。而近年智能网联汽车的快速发展，为线控技术来了新的生机。

在自动驾驶时代来临之前，供应商们曾先后为传统汽车推出过如下几款线控制动产品：

爱德克斯开发的ECB，1997年起应用在丰田Prius上；

博世开发的SBC,2001年起应用在奔驰CLS跑车、SL跑车和E级车上；

天合开发的SBC,2009年应用在福特的Fusion和Mercury Milan上；

布雷博开发的Brembo BbW,2014年起应用在多款F1赛车上。

这些产品，无一例外地存在质量缺陷，Brembo BbW曾在F1赛事上连续三年引发重大事故，而其他几款更是引发过数万辆、数十万辆规模的整车召回。

目前，这几款引发过事故的线控制动产品都已经被淘汰，爱德克斯和布雷博现在还在被使用的同名产品，都已经过改版。

制动产品发展到现在，已经经历了三代，最开始的一代为机械制动系统，随后通过是发动机提供助力制动，第三代产品是脱离发动机助力而采用电力助力和数字控制，即线控制动。

第四代制动产品，将会是带冗余机制的线控制动，主要是为自动驾驶汽车而开发。

目前，可供应/即将供应适用于自动驾驶汽车的线控制动产品的，主要有博世、大陆、采埃孚（包括天合与威伯科）、日立（包括泛博制动）、爱德克斯、布雷博几大公司。

表：国内外线控制动产品方案

公司及产品	产品特性、进度及市场等
博世： iBooster	产品特性 1.在紧急情况下，iBooster能在150毫秒内获得所需的制动压力。 2.与ESP® hev协调工作时，可实现几乎100%的制动能量回收。       3.在全力减速的情况下，iBooster与ESP（刹车电子稳定系统）可以互为制动冗余。 4.虽然技术和成本都不如大陆的MK C1，但胜在量产工艺容易掌握。 进度 1.iBooster的专利最早于1992年由德国Teves申请，后来大众收购Teves。2003年经大众进一步发展，2007年基本定型，2008年大众授权专利给博世。 2.博世于2013年正式推出iBooster。 3.2016年初，博世推出了第二代iBooster，结合蜗轮蜗杆和滚珠丝杠，仍然是二级变速。 4.2017年出货量170-180万套。当年在南京建厂生产第二代。2019 年，博世在南京的 iBooster 生产基地已经投产，产能将达到 40 万件。其对于南京工厂的计划是，至 2024 年达到 320 万件的产能。根据罗兰贝格的报告，iBooster的量产价格约为 2000 元。 市场 大众全系列电动车、特斯拉全系列、蔚来、小鹏、理想、通用凯迪拉克CT6、雪佛兰Bolt和Volt、本田CR-V、比亚迪e6、荣威、领克、奇点is6、法拉第未来FF91。
博世： IPB	产品特性 将iBooster和ESP的功能整合到一个盒子组成IPB（integrated power brake），即OneBox方案，体积大大缩小，重量也降低不少，相比iBooster+ESP成本也降低了。 可搭配RBU（Redundant Brake Unit）作为制动冗余。RBU直接与主缸连接，依靠主缸的制动液减压，主缸再通过RBU与IPB连接。 进度 2020年在苏州工厂量产。 市场 1.由博世跟通用联合开发的，卡迪拉克在2019年发布的XT4是全球第一个用博世IPB的量产车型；在2020年上市的比亚迪“汉”是中国第一个使用博世IPB的量产车型。 2.IPB可取代二代iBooster应用于L2级自动驾驶汽车；IPB+RBU，实际上是双重冗余，可应用于L4级自动驾驶，本田于2021年3月份上市的Legend（L3）将搭载这套制动系统。
大陆: MK C1	产品特性 1.能在150毫秒内获得所需的制动压力； 2.采用紧凑型装置，实现系统减重30%。 3.可实现100%的制动能量回收功能。 4.与MK 100 ESC 的衍生产品MK 100 HBE(液压制动系统，经常进行自我检测，以时刻保持100%的可用性)合二为一，形成OneBox方案，相当于博世的IPB，具备制动冗余。 5.技术水平较高，且成本低，制动配置更加灵活，可靠性更高，但量产工艺比较困难。 进度       1.MK C1系统于2010年推出，2016年开始投产，但直到2017年才解决OneBox方案的量产工艺。这7年间，大陆痛失线控制动市场。 2.具备制动冗余的OneBox方案于2017年8月推出。同时，大陆宣布这套产品将被配置到客户的高度自动化驾驶车辆中。 3.2020年底将在中国工厂生产。 市场 1.2017年版的阿尔法罗密欧Giulia上率先使用。 2.2018年后，MK C1打破了博世ibooster一统江山的地位，先后应用到奥迪E-Tron全线、宝马新X5及X7等车型上。未来，宝马可能全线导入MK C1。
采埃孚（天合）: IBC	产品特性 1.融合了传统的助力器以及ESC等多个系统，提高了性能表现。 2.可在一定范围内减少制动距离，同时还能支持100%的能量回收。 3.EPB（电动驻车制动器）作为紧急情况下的制动冗余。 进度 1.IBC的开发团队2012年被天合收购，天合于2014年被采埃孚收购。 2.2018年底量产。 2020年之后进入中国市场。 市场 1.支持所有类型的传动结构，可为混动车和电动车集成再生型制动技术。 2.已拿下通用等几家车企的订单，如雪佛兰 Tahoe、 Suburban、GMC Yukon和凯迪拉克Escalade等。
采埃孚（威伯科）:  EBS3（2016版）	产品特性 1.应用于卡车，可实现牵引车和挂车之间的制动一致性。 2.可调节每个车轴上的压力，以实现制动力的最佳分配。 3.广泛的集成诊断和监视功能不断对EBS进行自我检查。 4.搭配EPH作为制动冗余。 进度 威伯科于1996年在业内首次推出商用车EBS（跟戴姆勒联合开发），2012年推出首款用于混合动力卡车和客车的EBS，截至2016年已迭代至3.0版。 市场 1.适用于纯电动、混合动力。 2.采埃孚以70亿美元收购威伯科，就是为了进攻商用车自动驾驶市场。采埃孚计划通过开放式的标准接口快速连接虚拟驾驶员与非线性控制系统，从而降低未来整个生态圈对于底盘控制执行的开发投入。
日立（东机特工）： E-ACT	产品特性 1.E-ACT制动大约为 120-150 毫秒，。 2.可以回收几乎 99%的刹车摩擦能量。 3.电子驻车制动系统（EPB）作为冗余。 4.一开始就采用滚珠丝杠做力矩变换，将电机旋转力矩转换为水平移动力矩，直到2016年博世第二代iBooster才达到此技术水平。 进度 2009年就应用于量产车上推出，比ibooster还早。 市场 1.可同时用在混动和电动车上。 2.除丰田外，大部分日系混动或纯电车都采用E-ACT，最典型的就是日产Leaf（E-ACT的专利权归日产，但是生产制造是日立负责）。
日立（泛博制动）： Smart Brake	产品特性 1.在四个轮子上同时产生相互独立的制动力。 2.专门针对自动驾驶设计的，有冗余。 进度 1.由泛博制动研发，但泛博制动在2019年被日立收购。 2.2019年6月在瑞典 Arjeplog向少部分客户展示，2021年发布，2025年量产。
爱德克斯： ECB（2015版）	产品特性 1.与旧版的ECB相比，响应速度更快，可产生更平稳的制动感觉，能量回收率也更高。 2.可支持 ADAS。 进度 ECB曾在2009年引发事故，2015年10月，爱德克斯推出了升级后的ECB。 市场 1.纯电平台和混合动力都可使用。 2.用于丰田普锐斯和雷克萨斯的混合动力上。 3.2019年4月，爱德克斯与电装、爱信精机、捷太格特成立合资公司J-QuAD DYNAMICS，新公司在满足丰田的需求之外，还将向欧、美、中市场的汽车制造商供应面向自动驾驶的线控制动系统。
克诺尔：EBS	产品特性 1.EBS将制动控制、ABS 和 ASR的基本功能集成到一个电子系统中。 2.可消除传统机械阀件的响应迟滞，有效的缩短制动距离。 3.EBS闭环控制可使车辆的制动力分配与载荷分配相匹配，提高交通安全性及行车的舒适性。 1. 可作为辅助功能平台，具备和衍生各种附加功能，如蹄片磨损调节功能、缓速器集成管理控制功能、进站停车控制、坡道起步辅助、制动辅助帮助功能以及耦合力调节。 2. 搭配ESP作为冗余。 市场 可支持4S/3Ch至 10S/8Ch，应用范围可从2轴的客车直至4轴的卡车。 比亚迪 宇通、NEFAZ、一汽解放+智加、东风商用车+赢彻。
布雷博： Brembo BbW	产品特性 1.制动响应时间100毫秒。 2.将自动适应车辆的负载条件，从而保持制动空间恒定。 3.后续将增加冗余功能，满足自动驾驶的需求。 市场 布雷博的线控制动起初主要用于赛车上，但早期的产品存在质量缺陷，曾在2014-2016连续三年的F1赛事上有引发事故。布雷博从2018年开始决定进攻自动驾驶市场，但目前尚无可支持自动驾驶的量产产品。

在技术层面，与传统的机械制动方式相比，线控制动的最主要特点是：1.反应更快，能在更短的时间内刹车；2.结构更简单，重量更轻；3.能量回收能力强，将刹车过程中摩擦产生的能量都有效利用，延长续航里程；4.有备用制动系统，提供冗余功能。

不过，眼下，以线控制动的实际表现来看，用在L2级自动驾驶汽车上尚可，但要用来支持L4级自动驾驶，则面临的挑战会非常大。

在上表中列举的可用于自动驾驶的几款线控制动产品中，采埃孚（天合）的IBC刚上车不久，尚未经过大规模验证，日立（泛博制动）的Smart Brake尚未量产，而已经量产上车的几款，如博世的iBooster、大陆的MK C1、日立的E-ACT,则均已在过去几年被爆出或大或小的事故。

事故产品/车型	事故简介	原因分析
iBooster 本田CR-V， 雪佛兰Bolt/Volt	“本田CR-V在高速上车速大概为70-80km/h，突然刹车硬了刹不下去，仪表盘提示：请检查制动系统、检查胎压监测等。只能慢慢停靠在停车带上，强制熄火，过了几分钟后车子又回复正常。” 2017年8月12日到9月6日，在汽车之家论坛里爆出的CR-V刹车失灵事故就多达17起，东风本田被迫召回了30509辆全新CR-V。	iBooster的控制软件设计有缺陷——由于车辆震动，该软件可能会产生误判（误判刹车系统失效），从而启动制动后备模式，导致制动故障灯点亮及制动踏力增大。
雪佛兰Bolt/Volt“时速35公里时，踩了刹车将近1秒钟之后才有反应。”（出自雪佛兰电动车论坛和Car Complaint，2018年3月）	NA
ACT 日产Leaf	日产Leaf在极其寒冷（华氏零度，即摄氏零下18度以下）的条件下会出现刹车失灵问题。具体症状是，需要用更大的脚力踩刹车才管用，但这会延长刹车距离、拖延时间。 （2015年2月，加拿大。在舆论压力下，日产被迫在美国市场召回Leaf 45859辆，在加拿大召回 679辆。）	车辆熄火后，制动系统中继电器箱里的低温度高湿度环境会使继电器终端结冰。结果，在车辆下次启动后，电流及电信号无法及时被输送到制动系统里面。
MK C1 阿尔法罗密欧Ciulia	欧盟委员会向阿尔法罗密欧发出安全警告，称2016年3-6月生产的Gilulia上所使用的线控制动包含了带有瑕疵的电子元器件，可能引发制动故障，有造成人员伤亡的风险。（2016年11月）	包含了带有瑕疵的电子元器件，可能引发制动故障。
罗密欧车间内部在做质检的时候发现有两辆车的制动力不足，可能造成刹车系统失灵、制动效果下降，甚至完全失灵，直至在毫无提醒的情况下遭遇车祸。（2017年11月23日）	制动系统的制动液和离合器油均遭一种矿物油污染——该矿物油与制动液不兼容。

博世的iBooster，是目前市场占有率最高的线控制动产品。在产品设计中，iBooster与ESP互为制动冗余，这使iBooster在一定程度上满足了自动驾驶的需求。

不过，作为制动冗余的ESP仍然是传统电液压的东西，所需要的刹车时间为iBooster等主制动系统的的三倍。并且，每一次使用，柱塞泵都要承受高温高压，频繁使用，会导致柱塞泵发热严重，精密度下滑，导致 ESP寿命急剧下滑。

但在本田CR-V的那起事故中，在iBooster失灵的时候，作为冗余的ESP也亮起了故障灯——这意味着，主制动系统和制动冗余系统同时出了问题！这种“双重不靠谱”，不仅无法应用在L4级自动驾驶，甚至应用于L2级自动驾驶也有点勉强。

L4级自动驾驶必须具备电子冗余，不能单纯依靠机械冗余，否则要求驾驶员在段时间内接管车辆就会陷入责任划分的泥潭。针对这种潜在风险，博世又在iBooster的基础上推出了One Box方案，即将iBooster和ESP的功能整合在一起的高度集成化产品IPB，同时，又为IPB配备了RBU作为制动冗余。这就实现了机械冗余+电子冗余的双安全失效模式。

实现了双重冗余的IPB+RBU方案，可支持L3与L4级自动驾驶。

大陆集团的线控制动MK C1，在供给阿尔法罗密欧时，尚未解决OneBox方案的生产工艺问题，因此，并不具备制动冗余。如果MK C1失效，系统会通过警告灯提醒驾驶员。驾驶员是最终的“制动冗余”的实现方，可以踩踏板制动。

到了2017，OneBox方案的生产工艺问题已经接近，大陆推出了能满足L3以上自动驾驶需求的OneBox方案，即将MK C1与冗余系统MK100 HBE集成到同一个盒子里。如果主制动系统完全失效，MK 100 HBE 单元将利用两个前轮对汽车实施制动，起到防抱死制动系统的作用。

如果主制动系统的机电执行器和泵的功能发生故障，但控制阀未受到影响，则MK 100 HBE单元会进入协同制动模式，一部分液压会被送入静止的 MK C1的功能阀，以驱动后轮制动系统。

大陆在官网对MK C1的介绍中都特别提到了“适用于高级自动驾驶”“制动过程无需人工干预”，而在2019年的上海车展上，大陆中国区CEO汤恩明确宣布：MK C1能满足L4级自动驾驶的要求（但由于成本原因，MK C1+MK 100 HBE整套方案目前还没有已公开的量产订单）。

但其他几家的线控制动，目前最高只能支持L2。

采埃孚的官网上明确说，IBC适用于“半自动驾驶”。采埃孚-天合的首席工程师Ajey Mohile在接受媒体采访时说，IBC“没有真正的冗余”。

威伯科方面也开诚布公：威伯科的EBS“不具备冗余功能，需要跟其他系统如EPH来做冗余。目前最多只能支持L2。”

爱德克斯的官网上明确说，EBC可支持ADAS，即不超过L2。考虑到丰田自动驾驶的重点在L2上，也许，未来相当长一段时间内，爱德克斯都没有太强的动力推出可支持L4的线控制动。

除前面提到的供应商外，奥托立夫、日信、万都、摩比斯等公司也可提供线控制动产品，但离自动驾驶的需求还相差甚远。

中国国务院发布在2020年11月的《新能源汽车产业规划（2021—2035）》，明确提出来要攻克线控执行系统，作为“卡脖子”的核心技术。

中国公司中，万向钱潮、万安科技、亚太机电、拿森、伯特利等都在研究线控制动技术。其中，亚太机电的IEHB已实现集成装（北汽银翔）车，拿森的Nbooster已在2019年1月份成功装配于北汽EC3，伯特利的WCBS也已计划于2020年5月份开始量产。

伯特利具有成熟完整的 ABS、ESP、EPB 技术，尤其 EPB 技术可作为线控制动的电子冗余，One-box方案进度领先其他国内厂商。

这几家供应商的线控制动产品，都盯上了自动驾驶市场，但产品的成熟度及可靠性还有待市场验证。

One-box方案已成为主流趋势

定义one-box方案和two-box方案的标准在于AEB/ESP系统是否和电子助力器集成在一起。在tow-box方案下，作为冗余的ESP和电子助力器是相互独立的，而在one-box下，电子处理器本身就集成了ESP。

One-box能实现更高的能量回收效率，并且；由于集成度高，体积和重量大大缩小，成本也更低。但技术上的挑战并不少，比如，需要与踏板解耦，由于踏板仅用于输入信号，不作用于主缸，而由传感器感受踏板力度带动电机推动活塞，踏板感受需要软件调教，可能有安全隐患。

这些技术难题导致one-box方案量产时间较晚。如博世的Ibooster，第一代和第二代均采用two-box方案，最新一代IPB才采用one-box方案。采埃孚EBB属于two-box方案，IPB属于one-box方案；大陆MK C1和伯特利WCBS则直接采用one-box方案。

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参考资料：

线控制动，自动驾驶量产路上的一颗“不定时炸弹”

佐思：线控制动领域内的三国大战

线控底盘研究：无人驾驶落地，还需等待线控底盘技术成熟

安信证券：汽车自动驾驶标配 线控制动破局

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1670797283815028309&wfr=spider&for=pc

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