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商用车EPS市场待开拓,破冰之路仍需努力

2023-10-18 23:17 来源: 中国汽车报网 作者: 武新苗

摘要:“在汽车转向领域,乘用车线控转向技术的发展无疑是当下行业关注的热点,除此之外,另一个焦点就是商用车EPS(电动助力转向系统)

“在汽车转向领域,乘用车线控转向技术的发展无疑是当下行业关注的热点,除此之外,另一个焦点就是商用车EPS(电动助力转向系统)。”在近期召开的2023中国汽车工程学会汽车转向技术分会技术研讨会上,北京理工大学机械与车辆学院施国标介绍说。

市场需求与标准实施的推动

如今,EPS已成为乘用车领域的标准配置,相较之下,商用车尤其是中重型商用车依然以液压助力转向系统(HPS)和电子液压助力转向系统(EHPS)为主,EPS在这个细分市场依然尚未“破冰”。

不过,商用车对EPS存在着天然的需求。北汽福田中重卡技术中心转向行驶业务经理武梓良表示,转向系统对商用车的重要性不言而喻,毕竟一旦转向系统失效,将给道路交通安全带来极大的风险。此外,近年来,卡车司机对车辆智能化、操控性、稳定性、安全性的要求也不断提高。

“EPS将是未来商用车比较理想的解决方案。”一汽解放汽车有限公司商用车开发院底盘开发首席温圣灼认为,高安全性和TCO(总拥有成本)是客户关注的核心议题,EPS可以最大程度满足大客户的需求,不仅具有更高的效率、更低的能耗,同时还能提供更好的驾驶体验,带来更高的安全性及可靠性,契合未来用户的需求。经初步测算,综合来看,应用电动转向系统后,车辆每百公里可节约0.2升油耗或0.9kWh的电耗。如果按商用车每年行驶20万公里计算,每年可以节省约3000元燃油费和约2000元电费。

在我国,商用车的发展创新与法规标准的驱动密不可分。“2021年,《汽车转向系基本要求》(GB17675-2021)(以下简称“新国标”)发布。相对于此前版本,新国标对应急转向提出了新的要求,修改了汽车在最大设计车速范围内操控的轻便型、安全性和转向系统完好时转向操控力的要求,增加了助力转向系统出现故障时对转向角、转向操纵力的要求。”武梓良介绍道。

在施国标看来,新国标对应急转向提出了新要求,基于电动化的转向系统来做应急转向是一条非常理想的技术路线。温圣灼也表示:“新国标将对电动转向的发展起到拉动作用,虽然目前现行法规标准对N3类商用车并没有提出具体要求,但商用车电动化将是大势所趋。”

商用车EPS“号角”吹响

“转向系统的发展经历了机械转向到液压助力转向,再到电动助力转向的过程。在国内乘用车市场,EPS的渗透率非常高;在国内商用车领域,现在个别轻卡已开始采用EPS,中重卡基本还没有涉及,仍以HPS和EHPS为主。不过,我相信未来,随着EPS产品的可用性提升,中重卡最终的发展路径也将与乘用车一样,会真正进入到EPS阶段。”隆中电机技术(昆山)有限公司总经理杨洪利对记者表示。

作为汽车底盘的核心之一,转向系统与智能驾驶的发展密切相关。在汽车智能化的趋势下,有关线控转向的探讨方兴未艾。而对于商用车市场而言,电动化及智能化的驱动,也让商用车对EPS的需求变得更加迫切。

新能源化和智能化是商用车应用电动转向的两大推动力,转向电动化是商用车电动化和智能化的基础环节,也是商用车辅助驾驶和自动驾驶的前提和保证。”施国标表示,新能源汽车的推广需要转向系统的电动化,同时,智能化也需要转向系统能够做到主动控制。

据武梓良介绍,装备冗余EPS的新能源商用车,比HPS/EHPS车型能耗降低1.5%,符合汽车电动化趋势;同时,EPS可满足高级智能驾驶的需求,符合汽车智能化趋势。从技术发展趋势来看,转向系统将从HPS向EPS发展,最终发展到完全线控转向。

一项市场调研结果显示,如果按照商用车每年销量400万辆估算,每年EPS的潜在新装市场将达200亿元左右,与乘用车EPS的市场规模相当,而如果与车道保持辅助系统(LKA)融合,市场规模将达400亿元以上。

对于商用车企业及转向系统供应商而言,这是新的市场机遇。“电动转向符合汽车新能源化和智能化趋势,车企和供应商也积极进行技术储备。从行业发展趋势来看,主流欧洲企业不断拓展新能源商用车业务,新势力企业更是将新能源化和智能化作为品牌特性。电动转向集成度较高、装配简单,符合转向系统发展的趋势,国内外商用车厂商纷纷提出了电动转向的要求,国内车企、零部件供应商也积极开展与整车的适配工作,预计2025~2030年将陆续推出相关量产产品。”温圣灼说道。

商用车EPS有两大“门槛”

无论从道路物流行业的天然需求,还是商用车技术的创新趋势来看,市场都对转向系统电动化敞开了“大门”。不过,商用车EPS的推广与普及仍面临技术瓶颈与成本挑战。

“从转向系统的发展来看,EPS在乘用车上的应用已经很成熟了,但中重型商用车EPS依然处于不太成熟的阶段。商用车转向系统的电动化面临更大的技术挑战,与乘用车不同,商用车的转向负载较大、机械强度要求较高,加之对安全性的要求也不低,尤其目前商用车的轿车化趋势愈加明显,为实现更好的操控体验,对电动转向路感、手感的要求不断提升。”施国标对此表示,不能简单地把乘用车EPS策略、算法移植到商用车上,否则可能遇到一些“水土不服”的情况,比如,主动回正及多驾驶模式切换方面的问题。

北汽福田相关负责人也表达了一致的看法,由于商用车有以下特点——车型比较复杂,包括皮卡、轻卡、中卡、重卡、客车、专用车等;使用场景复杂多变,包括绿通、快递、矿山等,因此转向系统不仅仅是应对某一种场景,而是多场景;载重范围比较广,空车、满载跨度很大;运行区域特别广,温差、海拔和路况变化大,也对转向系统提出了更高的要求。

有鉴于此,商用车转向系统供应商需要应对更复杂的挑战。施国标称,商用车企业旗下车型众多,不同产品、不同平台的数据往往不同,供应商需要制定不同的策略来满足车企提出的需求,EPS进行匹配时的调校工作量非常大,投入和服务成本很高。

对于电动转向产品在商用车领域批量落地的时间,温圣灼表示,虽然目前行业普遍预计在2025年前后,但从现实情况来看,商用车使用条件的严苛程度比乘用车高很多,并且电控的部分验证标准也是基于乘用车来做的,加之从整个生命周期来看,要满足20万公里或更长的运营需求,考验将十分艰巨。“未来,转向系统除了实现最基本的功能外,还要能够支撑辅助驾驶,实现节能、安全以及较低的整车使用成本。因此,从商用车EPS技术趋势来看,电动转向关键技术涉及控制器、电机、软件、执行机构等多个方面,相对现有水平都需大幅提升。”温圣灼直言。

“除了技术之外,商用车电动转向量产更重要的是做到成本可控。”施国标提出,现阶段,HPS、EHPS转向还有一定的应用周期,商用车转向电动化需要一个过程。这个过程一方面依赖于技术能否成熟,另一方面是用户是否用得起,对于量产而言,成本是关键。“商用车电动转向系统这个领域是值得探索的,也具有一定的挑战性。目前,我们与国外同步开发,基本在同一个起跑线上。对于国内企业而言,重卡电动转向领域还是有很多机会的。”他说。

责任编辑:苏城

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