当制动器也变得“智能”时，安全底线的困境

前不久，一家明星汽车公司经历了很多关于跑道驾驶的问题:在司机高速行驶过程中，刹车系统出现故障，有突破赛道的危险。

事件中，不同司机对汽车制动系统的评价出奇的相似：“可以明显感觉到，在同样的力量下，刹车行程变长了”、"在正常的机械刹车中，如果刹车片磨损了，刹车上脚就会变软，这辆车显然不会变软"。

对此，汽车公司内部进行了紧急技术回顾。36Kr了解到，最近发布了制动系统的阶段性分析数据。报告显示，车辆使用的制动片性能没有问题，部分核心指标甚至优于市场上最畅销的产品。然而，制动片热衰后，所需的制动力确实大于同类产品。

据相关工程师分析，在热衰的前提下，将传统机械刹车的最大力量施加到这款车上，并不能使刹车片完全夹紧，释放出最大的刹车力。“这么说吧，踩踏板不能释放刹车片的最大刹车力”。

这款车采用了目前行业内最先进的全解耦线控制动技术。简单来说，踏板和刹车片之间的核心环节已经从机械助力器变成了电子控制器，机械结构已经简化甚至取消。司机的刹车脚完全由汽车公司校准。

这种线控制动技术越来越多地应用于新车，尤其是新能源汽车。与人身安全相关的刹车校准，将成为汽车公司目前或未来面临的刹车困境。

然而，线控制动是汽车智能化发展的必由之路——辅助驾驶一路向自动驾驶进化，也对刹车提出了新的要求:在承担冗余备份的同时，需要更快、更灵活的响应。

这就决定了刹车必须抛弃过去的机械连接，随之而来的是车载计算机和控制器之间的通信线束连接，这就是我们所说的线控制动时代。

智能刹车的过程是一个更经济、更敏捷的过程，但与此同时，随着智能技术的加入，也是工程师不断“驯龙”的过程。

在新能源时代，当刹车向智能化迈进时

刹车系统最初是机械结构。其中，真空助力器的核心动力来自内燃机，气缸内活塞的高速运行正好可以为其提供负压。

然而，当你进入纯电动汽车时，内燃机已经被抛在了后面。没有负压来源，原有的制动结构自然难以运行。有必要设计一个适合电动汽车的新制动方案。

制动系统示意

一些工程师建议在助力器旁边安装另一个真空泵。然而，真空泵不仅体积大，而且需要动力驱动。一旦安装，还需要额外的电路来供电。显然，在空间有限、线路复杂的底盘中，这不是一个好的解决方案。

电子液压制动系统（EHB）应时而生。使用电子控制器是EHB的关键，（ECU）用电信号代替真空直接替代真空助力器，实现增压。

在主制动系统中加入电子控制器，即「线控制动」开始。博世于2013年推出了这样一款iBooster线控制动商品，理想ONE。、iBooster的第二代产品是小鹏P7和蔚来ES8。

博世线控制动商品展示

在这一代产品中，iBooster需要一套备份系统来满足法律法规对安全的双重冗余要求。——ESP。

这是博世于1995年量产的电子车身稳定系统。作为机械制动系统的备份，当汽车发生事故时，系统可以通过ESP调整单侧/单侧的转向和制动力和扭矩，控制车辆平衡，避免翻车。总而言之，ESP是汽车行驶安全的最后一套防线，它一直独立运行。

一位智能驾驶工程师告诉36Kr汽车，目前的智能驾驶系统通过ESP实现了车辆的制动和控制。然而，ESP一直是一个备份系统，人类驾驶和机动驾驶可以同时发出制动指令。这个方案叫做非解耦。

从L2级到L3级，自动驾驶的核心是机器和人类驾驶员的接管和事故责任认定。如果是人类驾驶和机械驾驶并行的非解耦方案，L3级车辆无法定义责任。智能驾驶的蓬勃发展促进了解耦策略的全面发展。

2019年，博世IPB产品量产上市(如上图左侧第一列)，大大提高了这一代制动系统的集成度，助力器与ESP同用于同一个电子控制器。从外观上看，两个“盒子”变成了“盒子”。无论成本还是安装难度都大大降低，博世IPB产品都用于比亚迪汉系列和海豚系列。

IPB产品完全解耦了踏板力和刹车系统——简单来说，刹车板只是一个踏板，整个刹车系统与踏板后面没有物理连接。

这样做的好处是可以定制和调整刹车上的脚，延长底盘概率；电机建压更快，刹车响应更快；并且可以实现更高效的动能回收。在新能源和智能化的大趋势下，这无疑是一个更好的选择。

然而，随着新测试的到来:如何准确地获得驾驶员的制动需求，失去物理连接，直接实施制动行为的轮边，轮边制动力的变化应该如何及时反馈给驾驶员？这是对汽车公司校准技能的考验。

IPB产品对高级智能驾驶不友好。根据法律法规，L3级及以上辅助驾驶必须有双冗余。这意味着，无论现在还是未来，一旦主机厂有高级智能驾驶需求，就需要放置另一个备份系统。

对线控制动需求最大的纯电动汽车，基本上都是下注自动驾驶，行业显然需要一套更好的解决方案。

线路控制动的最终方案

今年7月，保时捷召回了自上市以来交付的所有Taycan，共计15万台。这几乎是保时捷自2000年以来首次召回全数量级。

这次召回的原因是刹车。Taycan项目经理表示，在内部测试中发现，Taycan前刹车软管可能存在缺陷，这可能会导致车辆刹车故障和安全隐患。因此，召回并更换新软管给车主。

36Kr汽车与资深制动工程师周岩(化名)进行了交流。他指出，制动系统目前采用液压方式，每种材料和每个拧紧点都可能有漏水的风险，从总泵到硬管、软管，再到轮边的卡钳。"100年来，液压制动方案没有0泄漏的设计，每个人都在努力降低泄漏的可能性。"

因此，去刹车油方案，被业界公认为线控制动的最终方案。

简单的EMB系统示意

EMB方案的原理很简单。踏板与力传感器连接。获得制动信号后，直接驱动车轮旁边的电机制动。中间没有物理连接，全靠电信号传输。

EMB与现行方案相比，优势不言而喻：更加安全、节能。

首先，电信号可以更直接地到达车轮边缘，刹车响应更快。与传统制动系统的300ms相比，EMB响应速度只有80ms。这样可以直接降低调节踏板的难度。毕竟电信号可以控制的范围已经从助力器扩展到整个制动系统。

其次，传感器和ECU体积小，重量轻，整车重量轻，续航能力可以增加；制动设备转移到车轮边缘，可以进一步释放车内空间。

一些工程师向36Kr汽车透露，配备EMB的车辆每100公里的刹车距离至少缩短了1.5米。此外，它还可以实现最大的动能回收。业内人士告诉36Kr汽车，EMB可以帮助车辆实现每度电续航里程增长3%。

对于原始设备制造商来说，新技术带来的成本优化和效益提高是关键驱动力。无论是传统制动还是现有的线控制动，车辆都需要从制动总泵到四个车轮布局软管，每一辆新车都需要制定管道布局方案。EMB方案不需要制动液，所以不再需要管道。

刹车盘/片、卡钳、电机都是标准化产品，四者在空间上密切相关——可以成为高度标准化的产品组合。不同品牌、不同车型可以采用相同的轮边产品组合(如下图所示)。

闪闪电子EMB轮边产品图图

正在推动EMB量产的原始设备制造商向36氪汽车透露，EMB方案为他们节省了至少30%的开发成本。

对于消费者来说，EMB最直接的好处就是可以省钱——在目前的计划下，刹车液应该每两年或者每四万公里更换一次，但是刹车油在官方4S店更换，价格从300元到1500元不等。EMB计划不需要刹车液，可以帮助客户省钱。

大规模生产前夕，谁会先吃螃蟹？

在此之前，特斯拉说要让EMB在2025年上车。到目前为止，业界也广泛认为，2025年将是EMB计划量产上车的开始。

36Kr汽车获悉，国内线控制动头厂商伯特利开发的“前湿后干线控制动系统”已与某自有品牌合作，预计2025年量产将首次出现；理想汽车等品牌也相继与国内其他EMB系统供应商合作，预计2025年量产。

好消息是，第一批EMB车型的价格和使用主动悬架的车辆一样贵；坏消息是，目前的量产时间只是合理推断，因为EMB技术和法规还有待完善。

在技术层面，轮边环境复杂性带来的衍生问题是核心。EMB系统在轮边有两个重要的设备，一个是产生制动力的电机，另一个是测量制动力的传感器。

直接接触地面的车轮会带来各种杂质，如灰尘、雨水等，这些杂质可能会渗透到电机中，导致故障。一旦传感器出现问题，车辆很容易误入歧途，死亡，甚至严重翻车。

另外一方面是高温，还是那位顾客不陌生的话题：制动过热，电子设备比机械更容易受到高温的影响。

在法律法规方面，参与制动法规讨论的技术专家告诉36Kr汽车，目前的法律法规并没有硬性规定制动液的存在。无论制动方案是什么，只要能稳定提供足够的制动力，就可以上市交付。“正是因为没有详细的规定，所以没有厂家敢做吃螃蟹的人。如果不出意外，更完善的细则将于2025年和2026年发布。”

而且EMB的落地，必然会给消费者带来更丰富的感受。

最直观的是，AEB主动安全功能的上下限会因为响应更快、刹车距离更短而提高；随着线控水平的进一步提高，智能驾驶的舒适性也会增加，舒适的刹车和舒适的跟车难度也会降低。

大规模应用后，EMB的成本将低于传统制动和EHB。液压制动的专利一直被国际巨头掌握，国内厂商在精密零件的精度上还不如那些巨头，直到专利开放。

在EMB技术方面，国内外厂商几乎站在同一起跑线上，国内厂商甚至在量产上走得更快——所以特斯拉或者国内车企可能是第一个吃螃蟹的。

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