从零部件展商看汽车技术发展趋势

文：李寅虎

2018年4月25日—5月4日，2018（第十五届）北京国际汽车展览会如约而至，这是国内所有汽车媒体人都不会缺席的盛会，其中自然也包括了我们汽车与驾驶维修传媒。本届北京车展的总展出面积达到了22万m2，吸引了来自全球14个国家和地区的1 200多家参展商，共展示整车1 022辆，其中，全球首发车105辆、概念车64辆、新能源车174辆，共吸引观众82万人次。

作为一家汽车后市场专业媒体，我们对于汽车技术的发展趋势一向十分关注。而要想通过车展了解汽车技术未来发展方向，除了看整车厂商展示的最新概念车外，还有一个好去处，那就是各大国际知名汽车零部件供应商的展位。虽然受制于各种因素的影响，历年北京车展上参展的零部件企业都要少于上海车展，但是如果认真看下来的话，依然能够有很多收获。笔者用了近2天的时间，收集了一些零部件企业展示的最新技术和产品，在此分享给大家。

一、混合动力与新能源

新能源，可以说是近几年国内汽车行业最“热”的词汇了。很多人认为新能源汽车的发展完全是国内相关法规推进的结果，但是如果你在各国际知名零部件企业的展台看一看，就会发现新能源技术以及现阶段更为现实的混合动力技术，已经是大家普遍认可的未来发展趋势，因此他们也纷纷展示了自己在这一领域的“看家本领”。

1.加特可中型混合动力车用变速器（概念机型）

本次车展上，全球最大的车用CVT变速器制造商—加特可，首次公开展示了中型混合动力车用变速器的概念机型。虽然是概念机型，但其实该产品的完成度已经很高。从结构上看，它是在现有的CVT变速器的输入端增加了一个48 V同轴电机，从而构成了一套混合动力系统。在变速器的输入端，一套干式多片离合器取代了原来的液力变矩器，从而可以完全切断发动机与CVT变速器之间的动力连接。而电机与变速器之间则通过一组湿式多片离合器相连，必要时也可以完全切断连接，避免高速行驶时电机带来的拖曳阻力。

采用48 V电机，虽然输出功率并不是很大，但仍然可以独立驱动车辆达到15 km/h左右的速度，这对于最为费油的城市拥堵路况来说已经足够了；而在燃油模式下，也有40%的动力是靠电力系统提供。从加特可的试验数据来看，新的CVT变速器可以比原来的CVT节油15%以上。

更为重要的是，48 V系统体积小巧，不必单独设置冷却系统，并且省去了昂贵且沉重的高压动力电池，因此结构简单、成本更低。而且新变速器的长度与现有的“Jatco CVT8”完全一样，所以无需改变现有车型的设计就可以方便地搭载使用，是一种非常适合现如今节能减排需求的低成本解决方案。

加特可中型混合动力车用变速器（概念机型）

2.爱信电力四驱单元

爱信展示的电力四驱单元（eAxle）既可以搭载于传统前驱车辆的后轴，从而实现四驱化，也可以应用于纯电动汽车。eAxle的核心是高效水冷IPM电机，其最高转速可达15 650 r/min，最大扭矩250 N·m，经过减速器的降速增扭后，系统的最大输出扭矩可达2 400 N·m。在使用350 V高压动力电池时，系统的最大输出功率可达106 kW。

爱信电力四驱单元

3.NSK轮边电机

轮边电机由于不占用车辆底盘空间，因此在新能源汽车上有着良好的应用前景，但其主要的阻碍则来自于小型化方面。而NSK研发的这款轮边电机已经可以将质量控制在30 kg以内。从结构上讲，该产品是通过2个小型电机的配合来实现小型化以及2挡变速的，低速挡的输出扭矩为850 N·m，高速挡和倒挡的输出扭矩为400 N·m，其最大输出功率为25 kW，最大车速为135 km/h。

NSK轮边电机

4.捷太格特小型电机AWD系统

捷太格特的这款电机驱动单元最大的特点同样是小型化，其最大功率为20 kW，但最大高度仅有180 mm，可以方便地加装于现有车型上的底盘上，从而实现车辆的四驱化。另外，在电机与输出轴之间还设有电磁离合器，可以在高速行驶时断开，以降低阻力。根据捷太格特的计算，这一设计可以降低2%的油耗。

捷太格特小型电机AWD系统

5.法雷奥低压电驱后桥

法雷奥在本次展会上所展示的产品不多，其中一个重要的产品就是低压电驱后桥。该产品一改以往纯电动汽车的高压动力系统，而是采用了更为安全的48 V电压驱动，因此更为安全，成本也更低。而且该产品采用风冷设计，省去了冷却液循环系统，体积小巧、结构简单。据展台工作人员介绍，这一电驱后桥的额定功率为15 kW，最大功率可达20 kW，装配在知豆车型上时，可以达到150 km的续航里程和100 km/h的最高车速。

法雷奥低压电驱后桥

6.博世48 V电池

通过前面的几款产品也可以发现，48 V系统目前的应用越来越广泛，因此对于48 V电池的需求也就越来越大。下图是博世展示的48 V电池，其最大的优势就是小巧，长、宽分别为300 mm和175 mm，高度更是只有90 mm，容量8 Ah，质量7 kg，风冷设计，可以更方便地集成到现有车型上。

博世48 V电池

7.电装热泵空调系统

纯电动汽车的暖风系统大多使用电加热，对于车辆续航里程的影响较大。为此电装开发了热泵空调系统，利用大气的热量作为暖风系统的热源，从而可以用较少的电能获得更多的热量。传统车载空调的制冷过程，是通过制冷剂的压缩及膨胀过程将热量从车内转移至车外，而电装这套系统的制热原理就是将上面这一过程反了过来。电装表示，即便是在-10℃的环境中，该系统也可制热。

在制冷剂循环回路中还设有一个气液分离器，它可以将通过膨胀阀后变为气态的制冷剂分离出来，并再次送至压缩机，通过这一举措可以提高26%的制热效率。另外，车辆的制冷也是通过这一系统完成的，也就是说，该系统在原有空调系统的基础上，只通过少量改装即可同时实现制冷和制热，可以说是一种非常高效的解决方案。

电装热泵空调系统

二、自动驾驶

毫无疑问，“自动驾驶”是整个企业行业都在关注的另一个焦点。客观地说，现阶段还做不到大家理想中的“无人驾驶”，还必须要经过各种程度的辅助驾驶阶段逐渐过渡，并在这一过程中解决各种技术、法律以及伦理问题。但是我们有理由乐观地相信，这一天终究会到来。那么也让我们来看看本次北京车展上，各家零部件企业都带来了哪些自动驾驶相关产品。

1.博世驾驶辅助传感器

无论是哪一个层级的辅助驾驶系统，首先都必须要通过各种类型的雷达传感器、超声波传感器以及光学摄像头等对外部环境进行感知。在本届北京车展上，博世就通过一个自动驾驶汽车模型展示了多种驾驶辅助传感器，其中包括了超声波传感器（车上标示1）、中距离雷达（车上标示2）、近距离摄像头（车上标示3）、长距离雷达（车上标示4）等。

具体来说，超声波传感器就是大家都比较熟悉的“雷达探头”，主要用于停车辅助功能。长距离雷达安装在车头中央位置，用于探测正前方的物体，目前主要用于自适应巡航、自动制动等功能，其探测距离最大可达250 m，但是探测角度范围比较窄，在200 m距离仅有±6°左右，在5 m距离也不过±20°。中距离雷达虽然探测距离近得多，最大不过80 m，但胜在探测角度大，对于近处的物体可达±75°，因此可以用于盲点检测和并线辅助等功能，一般安装在车身四角位置。以上2种雷达的工作频率均是77 GHz左右，这也是全球范围内开放的汽车应用频段。摄像头的作用则是通过图像分析来识别出路上的车辆、行人、各种标志线和标牌，为控制系统的驾驶决策提供依据。

博世驾驶辅助传感器

2.丰田合成可透波车标

上面提到长距离雷达传感器一般安装在车头中央最靠前的位置，但是因为车头装饰件常用的镀铬材质会阻碍雷达波的传播，因此雷达无法隐藏于中网内，这就会破坏原有车头的设计，显得不那么美观。为此，丰田合成使用铟代替铬制作了可透波的车辆标牌，可以将雷达传感器安装在其后面，既不破坏原车美感，又不影响功能性。但是因为铟是一种稀有金属，所以此类透波标牌的造价还是要显著高于原有产品的。

丰田合成可透波车标

3.捷太格特线控转向系统

在传统的转向系统中，驾驶员通过方向盘、转向柱、转向机等机械装置控制车轮转向。而在未来的自动驾驶情景中，很有可能都不再需要方向盘了，因此“线控转向”也就应运而生。在线控转向系统中，方向盘的作用仅仅是接收一个转向信号，控制系统会处理这个信号并直接驱动电动转向机来控制车轮偏转。捷太格特就展示了这样一套线控转向系统，从图中可以看出，方向盘和转向机之间只有导线相连，省去了原有的转向柱。据展台工作人员介绍，虽然目前展示的仅是一款概念产品，但只要整车厂商有需求，随时可以实现量产。

捷太格特线控转向系统

4.博世失效可操作电动助力转向系统

传统汽车的电动助力转向系统对可靠性的要求并不高，即使失效也可以由人工接管操作。但到了自动驾驶时代就必须保证转向系统的绝对可靠。为此博世推出了失效可操作电动助力转向系统。据展台员工介绍，其电机内部采用了12相绕组，如果某一绕组损坏或故障，依然可以保证助力电机正常运转。此外，转向机上的线束插头也均有备份，从而以高冗余度设计来保证转向系统的可靠工作。

博世失效可操作电动助力转向系统

5.电装小型立体摄像机

所谓的立体摄像机，实际上是模仿了人类双眼的工作原理，通过左右2个摄像头拍摄成像时的细微差异，来实现“立体”的效果，这也是为什么有些厂商将其称为“双目摄像头”的原因。而立体成像的最大作用，在于不依赖雷达的情况下，仅靠摄像头就能够实现测距功能。

在本届展会上，电装展示了小型立体视觉图像传感器，可见该产品2个摄像头的间距明显缩小了。电装称这是目前世界上最小的同类产品，可以安装于小型汽车上。但同时，电装展台的工作人员也表示，这款小型化的产品在精度上要逊于电装为雷克萨斯新款LS车型配备的常规尺寸立体图像传感器。这是因为对于此类产品来说，接收到图像后的运算处理非常复杂，体积缩小之后处理器的运算能力也会受到影响。

电装小型立体摄像机

6.博世增强定位系统

全球卫星定位系统大家都不陌生了，我们几乎每天都会用到的各种导航软件就离不开它。但是卫星导航系统一般存在着几米甚至十几米的误差，这样的定位精度还无法满足自动驾驶的需要。为此，博世设计了增强定位系统，是一种结合了卫星定位、地基定位以及惯性定位的高精度定位系统解决方案，使高度自动驾驶成为可能。

博世增强定位系统

7.爱信驾驶员监控系统

这一系统是通过监测驾驶员的眼睑开闭、面部朝向等，来判断驾驶员是否处于疲劳驾驶、注意力分散甚至是生病等状态，并且在必要时通过多种手段提醒驾驶员，甚至中断驾驶过程，从而提高车辆的行驶安全性。此类产品在公交系统及商用车领域有着重要意义。

实际上，这一系统并不是通过可见光来识别驾驶员面部情况的，其自身会发出红外线照射驾驶员面部，这样就不受外部光照情况的影响了，无论是白天黑夜还是侧光逆光，甚至在佩戴墨镜的情况下，都能准确识别出驾驶员表情。

爱信驾驶员监控系统