行车制动：制动系统逐级提升，线控制动未来可期

行车制动系统的发展由不同因素驱动。早期纯机械式制动系统制动距离长，制动力完全由人力提供，制动噪声大，使用寿命短。液压制动系统在安全性上有质的提升，驾乘体验更优秀，维护成本较低。液压电控系统引入防抱死制动系统(ABS)或车身电子稳定性控制系统(ESC)，使车身在紧急制动的情况下依旧具备转向能力，制动安全性和稳定性更高。线控制动系统是制动系统的进一步突破，建压速度更快，制动距离更短，冗余系统逐步完善，安全性出众。线控制动系统由电信号替代传统的机械连接，减轻车身重量，具备轻量化优势，同时，高效率回收能量，节能减排。线控制动与自动驾驶契合度高，协同性强，是汽车智能化发展中的重要一环。

从组件来看，线控制动系统由踏板、传感器和制动执行端组成。在工作时，驾驶者踩踏踏板后传感器将踏板开度电信号传向域控制器，经过计算后域控制器把输出的电信号发给执行端，使制动卡钳锁住车轮完成制动。

线控制动系统包括两个技术路线：液压式线控制动(EHB)和机械式电控制动(EMB)。两者的区别在于制动力来源，前者使用电机向液压制动中缸提供制动力，而后者直接使用电机控制卡钳进行制动。EMB技术难度高，目前尚处在研发阶段。

技术难度上，EMB>One-box>Two-box。EHB线控制动有两种技术方案：Two-box和One-box。Two-box产品将ESC/ABS与电子助力器分布式布局，One-box将两者集合形成系统，博世的iBooster系列采用Two-box方案，大陆的MKC1选择One-box路线。未来Two-box线控制动系统会逐步向One-box和EMB演进。相比Two-box，One-box集成度更高，制造成本更低，能量回收效率更高，更加符合汽车电子集中化趋势。相比EHB，EMB无液压系统，集成度更高，轻量化优势明显。EMB没有制动液，避免了制动液漏出的危险，且建压速度更快，安全性更高。

目前制动系统仍处在液压电控制动阶段。液压电控制动系统在液压制动的基础上融入了ABS或ESC，ABS和ESC可以作为液压电控制动系统的代表。从渗透率来看，ABS已经完成渗透率爬坡，2016年后实现在乘用车各价格段的标配。与ABS相比，ESC系统包含三相电机、功率MOSFET等高价值量组件，系统造价较高，对价格敏感的20万以下车型仍处在渗透率爬坡阶段。

线控制动目前仍处于技术导入期。由于所需技术水平较高且供应商技术尚未成熟，目前已量产的线控制动系统事故频发。比如搭载博世iBooster的丰田CR-V曾发生刹车失灵事故。2017年8月至9月，CR-V刹车失灵事故多达17起，东风本田也因此被迫召回30509辆CR-V。包括日产Leaf、阿尔法罗密欧Ciulia等车型所配置的日立、大陆线控制动都存在产品稳定性的问题。

技术是制约线控制动系统发展的一大因素。由于线控制动系统取消了传统的液压和机械链接，取而代之的是传感器和ECU。传感器的精度，ECU硬件的可靠性、抗干扰性，控制算法的容错性，执行机构的速度、可靠性都将成为影响线控制动稳定性，不同ECU之间通信的实时性，总线的容错性和仲裁能力，都制约着线控制动技术的发展和广泛应用。未来通信技术、传感器精度、零部件稳定性将是各零部件厂商和整车厂的突破重点。

新能源车缺乏的稳定真空源由线控制动的电子助力替代。燃油车的发动机进气歧管工作时可以产生真空，通过真空助力器可为液压制动主缸提供制动力。随着新能源车的普及，内燃机的缺失导致真空助力器失去动力来源，电子真空泵(EVP)使用电机旋转产生真空，继续为新能源车提供制动力。然而EVP使用寿命较短，维护成本高。线控制动用电子助力替代真空助力，解决了新能源车缺乏稳定真空源的问题，也可以更好地契合新能源车底盘结构。

线控制动共有三种能量回收策略：传统叠加式、单踏板式、协调式，协调式将成为未来主流。由于在制动过程中，电机需要被动转动产生制动力，并在这一过程中可以作为发电机给电池充电，从而实现能量回收。回收模式中，传统叠加式策略没有收油时的唐突感，但能量回收效率较低，目前运用较少。单踏板式的制动体验异于燃油车，但能量回收效率较高。协调式策略在维持制动体验和驾驶习惯不变的情况下，实现了高效率的能量回收，将成为未来主流。

线控制动系统的能量回收提升新能源车的续航里程，缓解新能源车的燃眉之急。线控制动系统通过制动卡钳产生的制动力和动力能量回收产生的制动力之间不同比例的配比，从而实现动力回收。通过线控系统的能量回收增加续航里程，可以在行驶过程中减少能量消耗，从而有效缓解目前电动车电池成本较高、续航里程较低的问题。

自动驾驶对于执行端的新需求将会推动线控制动落地。高级别辅助驾驶系统中，会将电信号传导至执行层，从而实现自动驾驶的落地。线控制动系统的电子助力和系统中ECU，可以在无外力的情况下实现主动制动。将线控制动系统中原有的踏板传输电信号替换为自动驾驶系统中的电信号，从而实现高级别自动驾驶在执行端的落地。未来乘用车销量将会快速攀升，2025年L3+级别自动驾驶渗透率接近20%，伴随着自动驾驶渗透率提升，线控制动系统将实现逐步放量。

国内政策刺激，海外市场线控制动先行。2015年，欧盟强制商用车配备自动紧急制动系统(AEB)。2016年，美国主流车企承诺在2022年9月前实现所售新车标配AEB功能。2022年，日本和欧盟要求新车标配AEB。我国目前已要求9米以上客运车配备AEB功能，未来涉及乘用车的政策也将落地。线控制动系统是AEB得以实现的载体，因此强制搭载AEB功能将推动线控制动系统的发展。

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