德科智控：自動駕駛的“月亮與六便士”，L2+和L4一樣令人期待
2022年的冬天對L4自動駕駛公司想必極為寒冷。曾經(jīng)風(fēng)光無兩的“獨(dú)角獸”Argo黯然離場，圖森未來“百億估值王國”轟然倒塌，都預(yù)示著自動駕駛的泡沫將被逐個戳破。
事實(shí)上，自動駕駛“涼涼”的定論還為時尚早?？此票环ㄒ?guī)和尚不完善的產(chǎn)業(yè)鏈拖慢腳步，但在自動駕駛真正成熟之前，他們同樣約束著資本泡沫的規(guī)格與尺寸，讓“偽需求”回歸理性。
線控轉(zhuǎn)向，乘用車高階自動駕駛“白月光”
汽車智能化已成為終端銷售的核心賣點(diǎn)，各大車企紛紛對C端消費(fèi)者更卓越的駕駛體驗(yàn)展開差異化競爭。作為汽車“動、停、拐”三大功能之一，面向L3+高階自動駕駛，響應(yīng)時間更短、轉(zhuǎn)向更準(zhǔn)確的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
圖1 線控轉(zhuǎn)向的優(yōu)勢及待解決問題
“高階智能駕駛發(fā)展方向是明確的，L3+級別自動駕駛將逐步落地。”德科智控創(chuàng)始人王豪博士表示，“自動駕駛分為感知層、決策層和執(zhí)行層。執(zhí)行層也就是大家熟知的線控底盤。決策層和執(zhí)行層存在雙向互動，也讓執(zhí)行層的開發(fā)難度急劇上升?！?/strong>
線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在EPS 的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步打破方向盤和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)之間的硬閉環(huán)；既可依賴駕駛員操作方向盤的輸入信號，也可脫離方向盤，根據(jù)域控制器下達(dá)的轉(zhuǎn)向指令獨(dú)立轉(zhuǎn)向。
光大證券在《2022汽車線控底盤行業(yè)深度報(bào)告》中指出：“具備良好 R-EPS 技術(shù)并具有較強(qiáng)軟件開發(fā)能力的公司，將在后續(xù)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)放量的進(jìn)程中獲得較大話語權(quán)?！?/strong>
國內(nèi)領(lǐng)先智能駕駛一級供應(yīng)商德科智控提出了本土化的線控轉(zhuǎn)向解決方案：
圖2 德科智控SBW系統(tǒng)設(shè)計(jì)特征
線控轉(zhuǎn)向的研發(fā)難點(diǎn)主要在于軟件系統(tǒng)的調(diào)教、機(jī)械解耦后電氣件的冗余備份、成本控制以及功能安全要求。
（1）轉(zhuǎn)向路感模塊（SFA）采用12槽8極控制器解耦控制，電源信號、MCU、“4+2”TAS、驅(qū)動橋均為雙冗余備份。SAS選用支持PWM/SENT輸出的方向盤角度傳感器芯片，雙路輸出；MCU接收到PWM/SENT后進(jìn)行計(jì)算，相互校驗(yàn)，保證方向盤角度信號的可靠性。TOS工作原理相同，但輸出變化方向相反
（2）執(zhí)行端皮帶式轉(zhuǎn)向執(zhí)行器(RSA)最大推力可達(dá)16KN，采用六相電機(jī)雙冗余控制。六相繞組形成ABC、XYZ兩套三相繞組，可同時或獨(dú)立工作；故障時切除故障系統(tǒng)（三相）保留50%功率，切至“跛行模式”。故障檢測及處理時間小于100ms，軟件安全性監(jiān)控滿足FIT值小于10的等級要求
德科智控是國內(nèi)首批研發(fā)EPS的團(tuán)隊(duì)，擁有21年汽車轉(zhuǎn)向開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，掌握轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器、電機(jī)、傳感器和減速機(jī)構(gòu)的全產(chǎn)業(yè)鏈正向開發(fā)能力。融合車規(guī)級產(chǎn)品化能力，目前EPS產(chǎn)品已交付市場180萬+臺，SBW已在特定場景下的無人駕駛車輛實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
圖3 滾珠絲杠在R-EPS中的切剖圖
德科智控也是中國唯一一家量產(chǎn)齒條式電動助力轉(zhuǎn)向器（R-EPS）的本土自有品牌。其中R-EPS的核心元件滾珠絲杠均為自研自制，其電控系統(tǒng)更可兼容高級別的智能駕駛要求。
滾珠絲杠通過絲杠和螺母之間的滾珠進(jìn)行傳動工作，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，傳動效率高達(dá)85%~98%。由于工藝加工精度要求高、工序復(fù)雜，本土玩家大多只能選擇外采。德科智控堅(jiān)持全棧自研，將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)核心技術(shù)的自主權(quán)牢牢握在手中。
“中汽學(xué)會提出的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)規(guī)劃路徑，時間跨度從 2022 到2028年。這個時間看似很長，實(shí)則很短。線控產(chǎn)品從概念、研發(fā)迭代到量產(chǎn)，整個周期需要和時間賽跑?！蓖鹾啦┦吭诓稍L中坦言。
但制約SBW無法大批量應(yīng)用的主要原因除了技術(shù)積累之外，還有居高不下的成本。
為確保單點(diǎn)失效后仍具備轉(zhuǎn)向助力，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用核心電氣件和軟件算法冗余備份；為滿足L3+人機(jī)共駕階段的路感模擬，需同時配備成本四位數(shù)、用于反饋路面信息的手感模擬器，讓原本親民身價的EPS“搖身一變”，成為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
雖然搭載線控轉(zhuǎn)向的量產(chǎn)車型中，前有吃螃蟹的英菲尼迪Q50，后有剛上市的豐田BZ4X，但由于EPS系統(tǒng)即可滿足L2+智駕功能，所以線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)目前仍處于大規(guī)模前裝量產(chǎn)的前夜。
手握“六便士”，才能更好地追求“白月光”
相較于“短期內(nèi)無利可圖”的L4級高階自動駕駛，資本和產(chǎn)業(yè)鏈也紛紛調(diào)整投資邏輯，熱錢流向了“更容易量產(chǎn)”的L2+智能駕駛賽道。
圖4 智能駕駛等級分類
“具備全系列 EPS 相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)與量產(chǎn)能力的公司，可針對機(jī)械解耦具備更豐富的安全冗余解決方案，具備更強(qiáng)線控轉(zhuǎn)向研發(fā)與產(chǎn)品競爭力。”光大證券在報(bào)告中指出。
目前，德科智控已形成基于行業(yè)趨勢的兩種業(yè)務(wù)模式：
（1）面向乘用車和商用車的L2+智能轉(zhuǎn)向產(chǎn)品
圖5 德科智控智能轉(zhuǎn)向產(chǎn)品型譜
德科智控?fù)碛?3年車規(guī)級EPS總成生產(chǎn)和銷售經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)向產(chǎn)品已覆蓋0.6T-18T的乘用車、商用車、特種車全系列車型。
智能轉(zhuǎn)向產(chǎn)品均可實(shí)現(xiàn)隨速轉(zhuǎn)向、主動回正、電子鎖止、動/靜態(tài)擾動補(bǔ)償、脫手檢測、車道偏離預(yù)警等諸多基礎(chǔ)功能，同時可拓展車道保持（LKA）、交通擁堵輔助（TJA）、自主泊車（APA）等多種ADAS功能。
（2）面向L4級高階自動駕駛的線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品
圖6 德科智控線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品型譜
德科智控重點(diǎn)布局Robotaxi、無人卡車、無人貨運(yùn)等智慧運(yùn)力場景，Robobus和無人配送等低速場景, 和港口、礦山、機(jī)場及園區(qū)等封閉場景，線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品均已規(guī)模配套或在研。
“德科智控為多家頭部造車新勢力，提供了無人駕駛DEMO車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。”德科智控副總經(jīng)理鄭星美在接受36氪采訪時表示，“2013年至今，研發(fā)和改裝過的無人駕駛車輛項(xiàng)目達(dá)到600余項(xiàng)?！?/strong>
目前，德科智控與國內(nèi)頭部新能源主機(jī)廠聯(lián)合開發(fā)的線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，仍處于技術(shù)驗(yàn)證階段。預(yù)計(jì)2023年可以上車測試，并在2024年大規(guī)模投產(chǎn)。
落地與法規(guī)的進(jìn)退兩難
線控轉(zhuǎn)向要迅速識別和響應(yīng)駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖，解決復(fù)雜未知路面下轉(zhuǎn)向角度的實(shí)時性、精確性。這背后涉及路感模擬控制、電機(jī)動態(tài)解耦控制、失效安全控制、齒條力估算、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制等諸多前沿轉(zhuǎn)向控制算法。
“軟件最大的問題是天生就有bug，沒有bug 的軟件不存在?！鄙掀瘓F(tuán)總工程師祖似杰曾感慨道，“軟件的生命周期比硬件更長，硬件設(shè)計(jì)完成就基本定型，軟件則需要不斷OTA升級?！?/p>
對于線控轉(zhuǎn)向這種“硬”科技，軟件OTA的升級離不開真實(shí)、復(fù)雜的應(yīng)用場景下大量的數(shù)據(jù)支撐。相較于機(jī)械和電氣件的一目了然，大量上車的軟件“看不見、摸不著”，也帶來了事故后責(zé)任歸屬問題。不上路，技術(shù)壁壘難以突破，量產(chǎn)之日遙遙無期；上路，涉及人身安全的風(fēng)險(xiǎn)，顯然又是多方無法承受之重。
圖7 國內(nèi)法規(guī)利好線控轉(zhuǎn)向
國內(nèi)外政策法規(guī)的制定普遍落后于智能駕駛技術(shù)的進(jìn)展。譬如特斯拉“潮州剎車門”，因線控制動失靈致人身亡案件已半月有余，責(zé)任歸屬還尚未定論。智能駕駛的發(fā)展道路必將面臨來自技術(shù)能力、成本、社會和消費(fèi)者認(rèn)知等諸多方面的考驗(yàn)，這亟待整個體系去推動和建立相關(guān)的法律規(guī)范。
未來市場格局如何演繹？
智能駕駛領(lǐng)域是技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的競爭，也是制度、政策及標(biāo)準(zhǔn)的競爭。國內(nèi)線控市場仍處于萌芽期，以德科智控為代表的頭部玩家已具備線控轉(zhuǎn)向的量產(chǎn)能力，步入量產(chǎn)階段只待“一聲令下”。
理想豐滿的前提是活下去。先手握“六便士”直面市場的殘酷，再追求理想的“白月光”，也是一種生存邏輯。
