2022年新能源汽车在技术上有哪些突破？

在2022年，新能源汽车技术实现了多项突破，包括系统深度融合的安全高效电动汽车整车平台技术、石墨极板燃料电池的强耐低温快速自启动技术、100TOPS以上车规级计算芯片的量产装车、第三代半导体电机控制器的多车企量产应用、300Wh/kg高比能动力电池的安全性技术提升、800V电压平台在国产高性能纯电动乘用车的广泛应用，以及域控制器由单域控制向跨域融合形态的过渡技术突破。特别地，域控制器的转变减少了硬件、软件和功能间的耦合度，推动了智能网联汽车产业链生态的发展。底盘域控制器的智能化，使得汽车底盘系统从传统到电动再到智能的革新，提升了车辆的主动安全和失效运行安全，是未来技术发展的趋势。智能底盘技术路线图框架展示了底盘技术的发展历史，包括底盘构型、控制技术的演进，以及底盘一体化域控的实现。底盘域控制系统作为智能汽车智驾系统和底盘执行层间的桥梁，协调所有底盘执行器达到汽车的运动控制效果，提升了新能源车的安全性和稳定性的动态驾驶性能。2022年新能源汽车技术突破涉及多个方面，包括整车平台技术、燃料电池技术、计算芯片、半导体电机控制器、动力电池安全性、电压平台应用以及域控制器的跨域融合。这些技术的发展不仅提升了新能源汽车的性能，还推动了智能网联汽车产业链的生态发展。特别是底盘域控制器的智能化，它通过减少耦合度和提升安全性，为智能汽车的动态驾驶性能带来了显著提升。

结论先行：在2022年新能源汽车的技术突破为：系统深度融合的安全高效电动汽车整车平台技术、石墨极板燃料电池强耐低温快速自启动技术、100TOPS以上车规级计算芯片即将实现量产装车、第三代半导体电机控制器将实现多车企量产应用、安全性技术提升推动300Wh/kg高比能动力电池实现装车应用、国产高性能纯电动乘用车将更多运用800V电压平台、域控制器将实现由单域控制向跨域融合形态过渡技术突破。

由于最近在研究域控制器，则针对域控制器将实现由单域控制向跨域融合形态过渡技术突破进行讲解。其中域控制器是达到整车智能化和网联化的关键载体。域控制器产品在2022年将由单域控制朝着跨域融合形态进行转变，深入减少硬件/软件/功能间的耦合度与电子架构的结构连接复杂度，推动智能网联汽车产业链生态的发展。下面以底盘域控制器进行展开。

传统的汽车底盘组成为行驶、传动、制动、转向系统，其责任是传递发动机的动力、支撑汽车各零件的安装、确保汽车的正常行驶。伴随车辆电动化的速度，车辆传动系统将发动机取消，且增加电池与电机，这给传统汽车底盘制动与转向系统带来大的改变。因为电动车无法把电机作为真空源，但是电动真空泵作为助力源的弊端为寿命短、体积大、布置困难。但是转向系统也慢慢由传统的液压助力转向转到电动助力转向系统EPS，它的功能为选取驾驶模式、主动进行转向、反馈路感。但是智能化又让汽车底盘具备了线控化，并形成以线控制动、线控驱动、线控悬架、线控转向为关键的智能底盘，与此同时，底盘的通讯控制系统、电子电气系统也发生大的变化。总而言之，电动化智能化技术的发展让汽车底盘系统迎来从传统底盘、电动底盘到智能底盘的技术革新。

智能底盘依旧保留底盘系统的基本功能，那就是承载和行驶。但是它的承载对象和行驶的方式发生改变。智能汽车的自动驾驶和智能座舱系统作为智能底盘承载对象，但智能底盘行驶的方法是具备认知自身车轮和地面间的相互作用以及管理运行状态的能力，最终达到车辆运动控制的效果。在底盘进行智能化后，针对车辆底盘系统提出更高的安全要求，其一是要提升车辆的主动安全，其二是要保证一定的失效运行安全。这也是智能底盘技术未来的发展趋势。

乘用车智能底盘技术路线图框架如下，其中表述了乘用车底盘技术的发展历史：针对底盘构型，智能底盘慢慢走向线控化、模块化和集成化；针对底盘控制技术，智能底盘将慢慢普及高带宽和低延时的车载总线技术，慢慢达到底盘一体化域控的效果，实现软件和硬件的解耦，且支持空中下载技术OTA的升级，并由系统的冗余备份以提升底盘系统的功能安全性。

如今的汽车电动化智能化背景前提下，由硬件定义的传统分布式E/E架构具有的问题是底盘系统ECU之间的信息资源无法共享、硬件的成本增加、系统逐渐耦合的冲突。为解决这些问题，整车E/E架构由分布式架构慢慢向域集中式架构和中央集中式架构进行演变，底盘域控制自此被提出。

为达到底盘信息资源之间的共享，并且处理系统耦合的冲突，博世和大陆按照功能把整车划分为五个域：车身、信息娱乐、底盘、动力总成、辅助/自动驾驶。底盘域涵盖行驶、传动、制动、转向系统，具体到智能汽车底盘，它所指的是控制动、线控驱动、线线控转向、线控悬架，其中前面三个是担任汽车的横纵向运动的控制，且线控转向和线控制动是自动驾驶执行端紧急的技术调整，与此同时智能底盘1.0中底盘域控制技术的核心在于制动、驱动、转向的协调控制。

AUTOSAR4.0标准中引出3层底盘域控制系统架构，汽车引导层担任自动驾驶系统、车辆控制功能的协调，车辆稳定性层负责车辆的动态控制，但是执行层担任执行器相关控制功能。英飞凌引出的底盘域控制系统能够统一收集传感器信息，达到传感器信息融合与动态车辆模型解算的效果，采埃孚在2020年发布cubiX组件，其担任收集整车传感器信息，协调控制底盘的制动、转向、传动的系统，达到底盘控制功能的互联效果。调底盘各个执行器以实现车辆运动控制功能。

在智能化电动化环境之中，业内专家在底盘域控制系统上在最近2022年取得了研究成果。北汽新能源公司为提高整车控制的效率与安全性，将底盘域控制系统架构提出，能够达到底盘集成化、标准化、平台化的横纵向耦合控制效果。中汽创智发布智能底盘域控制系统架构，涵盖底盘域控制器、各个驱动控制器和执行器，能够实现自动驾驶软硬件解耦、高算力、OTA升级的需求。2021年拿森推出支持L3/L4的线控底盘解决方案，那就是底盘域控制器NXU，这个产品具由执行器的软硬件解耦、集成控制、控制指令的仲裁的功能，且硬件达到ISO26262ASILD功能安全要求。

业内对底盘域控制系统的理解，其实是在域集中式电子电气架构的基础上协调控制底盘各个执行器，最终达到车辆运动控制的系统效果。但对于不一样的底盘执行器硬件配置和控制系统架构，底盘域控制系统的功能和对应的底盘域控制策略会有一定差异。

根据智能汽车E/E架构需求的分析，智能汽车将运用域集中式E/E架构，将汽车按照功能划分为多个域，其中底盘域和汽车底盘控制功能相关。智能汽车的控制执行技术依靠底盘控制，关键在控制车辆的横纵向运动，让汽车能够跟随它的期望轨迹。如果智能汽车底盘域以期望轨迹的跟随为关键控制目标，侧重车辆的横向与纵向运动控制，那么能够忽略垂向运动控制，即忽略悬架系统的功能。按照分析以四轮独立驱动/制动、前轮转向电动汽车为出发点，智能汽车底盘域组成为制动、驱动、转向系统，涵盖与底盘运动控制对应的ECU、传感器、线束、执行器、电子连接方面。

结合智能汽车E/E架构需求中软硬件冗余的要求，智能汽车底盘域系统架构，它的硬件部分涵盖线控制动系统、线控驱动系统、线控转向系统、电源。线控驱动系统涵盖电机控制器、驱动电机；线控制动系统涵盖集成式电控制动系统IPB、冗余制动单元RBU；线控转向系统具备转向系统ECU、双助力电机、方向盘转矩转角传感器；电源的两路为主电源和备份辅电源；底盘域系统通过CAN总线通讯。其他比如制动踏板行程、加速踏板位置、主缸压力传感器等运用硬件冗余方式。底盘域系统硬件配置如下所示。

最后，再来说说面向智能汽车运动控制的底盘域控制系统概念，那就是底盘域控制系统作为智能汽车智驾系统和底盘执行层间的桥梁，其中涵盖自动驾驶系统感知层与决策规划层，协调所有底盘执行器达到汽车的运动控制效果，它的具体功能涵盖底盘各个传感器信号的统一获取，传感器信号的解析冗余，智驾系统和驾驶员命令的解析，车辆的横纵向运动控制的方面，最终达到目标轨迹的跟随效果，提升新能源车的安全性和稳定性的动态驾驶性能。

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