2023年10月16日，博世華域在武漢工廠舉辦主題為“智駕轉(zhuǎn)向，“合”攜未來(lái)“的技術(shù)周活動(dòng)。活動(dòng)期間，博世華域全方位展示了其汽車轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，重點(diǎn)介紹了國(guó)產(chǎn)化芯片和線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的進(jìn)展。

博世華域成立于1994年，由上汽集團(tuán)旗下華域汽車與博世共同合資組建。目前擁有上海、煙臺(tái)、武漢和南京4座生產(chǎn)基地。根據(jù)華域汽車年度報(bào)告顯示，2022年博世華域全年銷售667萬(wàn)套電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS），同比增長(zhǎng)11.17%。

圖源：華域汽車2022年年度報(bào)告

方位的產(chǎn)品類型覆蓋

汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向產(chǎn)品中，最基本的要求需要滿足轉(zhuǎn)向過(guò)程中所需轉(zhuǎn)向力的大小要求，對(duì)應(yīng)的考量參數(shù)便是齒條力性能。由于車輛類型的不同如駕駛?cè)∠颉④囍氐?，相?yīng)的的齒條力性能也也就不同。同時(shí)為了保證硬件機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠匹配相應(yīng)的齒條力性能要求，相應(yīng)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)也需要對(duì)應(yīng)改變。

根據(jù)助力電機(jī)安裝的位置和機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，常見(jiàn)的電動(dòng)轉(zhuǎn)向產(chǎn)品類型主要包括管柱式（EPSc）、單小齒輪式（EPSp）、雙齒輪式（EPSdp）以及平行軸式（EPSapa）。其中管柱式對(duì)應(yīng)的齒條力性能為9kN以下，單小齒輪對(duì)應(yīng)值為11.5kN，雙小齒輪對(duì)應(yīng)值為12kN，更高的齒條力性能要求則需采用平行軸式。

不同齒條力要求對(duì)應(yīng)電動(dòng)轉(zhuǎn)向產(chǎn)品分類，來(lái)源：博世華域，整理：NE時(shí)代

除齒條力性能指標(biāo)外，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的功能安全要求也在不斷提升。目前博世華域產(chǎn)品中，B3產(chǎn)品達(dá)到ASIL-B標(biāo)準(zhǔn)，C3和C6產(chǎn)品達(dá)到ASIL-C標(biāo)準(zhǔn)，D6達(dá)到最高功能安全等級(jí)ASIL-D標(biāo)準(zhǔn)。其中D6可滿足L3級(jí)別及以上自動(dòng)駕駛對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能安全要求。

現(xiàn)場(chǎng)工程師告訴NE時(shí)代，對(duì)于ASIL-D的產(chǎn)品要求，除了需要采用冗余備份的方案外，還需要考慮整個(gè)產(chǎn)品的體積以及對(duì)應(yīng)的成本。為此，博世華域采用了雙控制器+6相電機(jī)的方案。在實(shí)際工作時(shí)，雙控制器各輸出電機(jī)所需的50%的性能要求。即使單個(gè)控制器出現(xiàn)失效時(shí)，另外控制器也可保證50%的性能輸出，滿足轉(zhuǎn)向助力要求。在此過(guò)程中無(wú)需電機(jī)冷啟動(dòng)，縮短電機(jī)相應(yīng)時(shí)間。更關(guān)鍵該方案整體空間要求與現(xiàn)有方案差異較小，無(wú)需更多的空間預(yù)留。

深化本土化研發(fā)能力，2024年量產(chǎn)全國(guó)產(chǎn)芯片電動(dòng)轉(zhuǎn)向方案

博世華域展示其研發(fā)戰(zhàn)略的三大支柱，即雙軌平臺(tái)戰(zhàn)略實(shí)施、供應(yīng)鏈深度本土化以及本土研發(fā)持續(xù)投入。

在雙軌平臺(tái)中，博世華域推出了全本土化自住研發(fā)的“合”平臺(tái)系列產(chǎn)品，主要包括CSEC和CSER。“合”來(lái)源于中文的合作以及德語(yǔ)的“HE”翻譯成英語(yǔ)就是High Effcinency,寓意高效產(chǎn)品。該平臺(tái)產(chǎn)品主要面向國(guó)內(nèi)自主品牌整車客戶。在提及“合”平臺(tái)開(kāi)發(fā)的初衷時(shí)，博世華域告訴NE時(shí)代，隨著中國(guó)汽車市場(chǎng)的發(fā)展，尤其是新能源汽車持續(xù)增長(zhǎng)，自主品牌對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提出了新的要求，比如NVH方面。為應(yīng)對(duì)這種變化，博世華域針對(duì)自主品牌客戶需求特征結(jié)合自身技術(shù)積累，實(shí)現(xiàn)了“合”平臺(tái)的自主研發(fā)并順利批產(chǎn)。

目前“合”平臺(tái)產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模搭載，如理想L9、奇瑞瑤光、比亞迪海豹等。

圖源：博世華域

得益于“合”平臺(tái)系列產(chǎn)品的順利批產(chǎn)，國(guó)產(chǎn)芯片也開(kāi)始逐步引入。博世華域透露，未來(lái)的目標(biāo)是芯片全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。具體進(jìn)度來(lái)看，目前包括MOS、CAN、TAS芯片已經(jīng)在今年完成批產(chǎn)。滿足ASIL-D功能安全等級(jí)要求的國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)片將在明年完成批產(chǎn)。屆時(shí)包括MCU、TAS、RPS、SBC和GDU在內(nèi)的所有芯片都將完成國(guó)產(chǎn)化批產(chǎn)。

國(guó)產(chǎn)芯片與進(jìn)口芯片對(duì)比，圖源：博世華域

博世華域現(xiàn)場(chǎng)透露，國(guó)產(chǎn)芯片在結(jié)構(gòu)上雖然是pin to pin的替代關(guān)系，但在實(shí)際應(yīng)用中，在驅(qū)動(dòng)算法和測(cè)試方面都需要嚴(yán)格按照V流程重新開(kāi)發(fā)驗(yàn)證。尤其是最為關(guān)鍵的MCU，驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用環(huán)境、Autosar都需要共同開(kāi)發(fā)”

為此博世華域投資數(shù)千萬(wàn)元在2022年10月啟用了業(yè)內(nèi)首家集成電路測(cè)試中心，滿足從功能ATE測(cè)試，到可靠性、耐久性等所有的測(cè)試要求。目前武漢工廠已經(jīng)具備包括芯片可靠性驗(yàn)證、ECU總成測(cè)試、整車道路測(cè)試和系統(tǒng)級(jí)臺(tái)架測(cè)試在內(nèi)全流程芯片測(cè)試驗(yàn)證能力。同時(shí)博世華域還主導(dǎo)了汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《汽車底盤ECU標(biāo)準(zhǔn)》的制定。

2025年量產(chǎn)線控轉(zhuǎn)向

線控轉(zhuǎn)向技術(shù)是一種新型的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，與現(xiàn)有的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，線控轉(zhuǎn)向技術(shù)采用了傳感器、電機(jī)及控制器取代了轉(zhuǎn)向管柱、軸及齒輪等機(jī)械部件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了方向盤和車輪之間的機(jī)械解耦。對(duì)應(yīng)的線控轉(zhuǎn)向可分為上轉(zhuǎn)向和下轉(zhuǎn)向。

因?yàn)闆](méi)有了機(jī)械連接，上轉(zhuǎn)向的布置就不再受空間限，系統(tǒng)的兼容性就更強(qiáng)。如針對(duì)不同地區(qū)法規(guī)的要求，可以更方便的適配右舵車和左舵車。此外，配合整車智能化功能升級(jí)，一是結(jié)合上轉(zhuǎn)向長(zhǎng)行程的調(diào)整技術(shù)，駕駛員方向盤位置調(diào)整幅度更大，甚至可以實(shí)現(xiàn)方向盤的隱藏，最大化釋放車內(nèi)空間。二是在使用自動(dòng)泊車功能時(shí)，方向盤可以保持不動(dòng)，降低方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)駕駛員的影響。三是在通過(guò)起伏路面時(shí)，可以隔絕路面對(duì)方向盤的頻繁震動(dòng)，提升駕駛體驗(yàn)。另外，用戶可以自由定制轉(zhuǎn)相比或者轉(zhuǎn)向手感，滿足不同的轉(zhuǎn)向手感需求。

視頻來(lái)源：博世華域

線控轉(zhuǎn)向技術(shù)更大的應(yīng)用場(chǎng)景還是在于高階自動(dòng)駕駛中。

因?yàn)闄C(jī)械解耦的關(guān)系，線控轉(zhuǎn)向在開(kāi)發(fā)之初便采用冗余備份的方案以支持ASIL-D功能安全要求，所以在功能安全層面天然可滿足高階自動(dòng)駕駛的要求。另外，線控轉(zhuǎn)向?yàn)榱伺c現(xiàn)有助力轉(zhuǎn)向的手感保持一致，系統(tǒng)響應(yīng)速度也更快。所以，線控轉(zhuǎn)向技術(shù)被認(rèn)為是高階自動(dòng)駕駛技術(shù)下主流的轉(zhuǎn)向方案。

在2022年1月，GB 17675-2021轉(zhuǎn)向標(biāo)準(zhǔn)解除了對(duì)方向盤和車輪物理連接的強(qiáng)制限制，但針對(duì)線控轉(zhuǎn)向量產(chǎn)產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還在制定過(guò)程中，博世華域也是該標(biāo)準(zhǔn)的主要參與方之一。博世華域透露，結(jié)合法規(guī)和市場(chǎng)應(yīng)用情況，線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品預(yù)計(jì)在2025年下半年可迎來(lái)量產(chǎn)，2026年初走向市場(chǎng)。

除了法規(guī)層面，線控轉(zhuǎn)向若要大規(guī)模替代現(xiàn)有的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，還將面臨成本的挑戰(zhàn)。

分解線控轉(zhuǎn)向的部件構(gòu)成，雖然取消了轉(zhuǎn)向管柱及對(duì)應(yīng)的軸、齒輪、扭矩傳感器等，但需在上轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中增加電機(jī)和控制器以實(shí)現(xiàn)模擬手感、限位的功能，因此線控轉(zhuǎn)向成本自然要高于現(xiàn)有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向產(chǎn)品。

博世華域升級(jí)現(xiàn)有平臺(tái)產(chǎn)品，通過(guò)模塊還開(kāi)發(fā)的方式在滿足線控轉(zhuǎn)向要求的前提下，從而達(dá)到降低產(chǎn)品成本的目的。目前，其D6產(chǎn)品下轉(zhuǎn)向器已經(jīng)滿足ASIL-D的功能安全要求，因此在線控轉(zhuǎn)向可直接基于該方案進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在上轉(zhuǎn)向器產(chǎn)品中，電機(jī)和控制器繼續(xù)沿用現(xiàn)有方案，采用雙控制器+電機(jī)的方案滿足冗余備份的要求。而在整個(gè)線控轉(zhuǎn)向的功能安全要求層面，除上轉(zhuǎn)向器與下轉(zhuǎn)向器直接通訊外，兩者均與整車控制器單獨(dú)通訊，除快速響應(yīng)自動(dòng)駕駛控制需求外，還可保證在上、下轉(zhuǎn)向器通訊失效時(shí)，仍滿足轉(zhuǎn)向要求。

線控轉(zhuǎn)向，圖源：博世華域

繼續(xù)加碼投資力度，2025年實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)市占率40%的目標(biāo)。

以武漢工廠為例，從2014年10月正式投產(chǎn)至今，已經(jīng)擁有6期工程，總面積達(dá)到5.5萬(wàn)平方米。

博世華域武漢工廠，圖源：博世華域

除系統(tǒng)產(chǎn)品外，武漢工廠還提供控制器、齒輪等關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)任務(wù)。其中最為關(guān)鍵的控制器產(chǎn)品，在2022年6月實(shí)現(xiàn)首次投產(chǎn)，在今年3月已經(jīng)累計(jì)投資3條ECU產(chǎn)線。從2022年6月到2023年6月，在一年的時(shí)間里，武漢工廠已產(chǎn)出超過(guò)150萬(wàn)套控制器產(chǎn)品。

除保證產(chǎn)能總量外，博世華域武漢工廠還通過(guò)自主開(kāi)發(fā)自動(dòng)化生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，降低產(chǎn)線人工介入。本次博世華域便展示了其“黑燈工廠”，在該產(chǎn)線中，通過(guò)使用RFID、二維碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了物料全過(guò)程信息追溯。使用自動(dòng)化AGV小車，實(shí)現(xiàn)在不同生產(chǎn)道序中產(chǎn)品的運(yùn)輸。博世華域介紹，在2020年疫情困難時(shí)期，僅3名員工便可保障產(chǎn)線的正常生產(chǎn)，滿足生產(chǎn)任務(wù)。在2022年，武漢工廠還榮獲ROIEFESO工業(yè)4.0中國(guó)區(qū)智能工廠獎(jiǎng)項(xiàng)，也是對(duì)其智能工廠能力的認(rèn)可。

為不斷加強(qiáng)研發(fā)實(shí)力，堅(jiān)持研發(fā)要走在市場(chǎng)的前面，2021年武漢研發(fā)技術(shù)科正式更名為武漢研發(fā)中心，以“軟件中心”和“智駕試驗(yàn)中心”為特色，實(shí)現(xiàn)V模型本地開(kāi)發(fā)的一體化。今年2月正式啟用武漢軟件中心大樓。目前從新項(xiàng)目立項(xiàng)到整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證全部可以在武漢完成。

在研發(fā)和生產(chǎn)的支持下，博世華域之前透露了未來(lái)市場(chǎng)目標(biāo)，即到2025年實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額占比達(dá)到40%。

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