新能源汽车滑板底盘技术解读

整车竞争激烈化的今天，底盘系统滑板化成为新的竞争热点，滑板底盘技术的核心理念为上下分体式研发，一方面有效降低开发成本，另一方面研发难度也在上升。滑板底盘是当前汽车行业最重要的革命性技术之一， 其最大的特点是上下车体解耦， 从而大幅缩短整车研发周期。

因此， 滑板需要搭载非承载式车身结构和线控底盘；为了便于上装， 底盘不能占据过多纵向空间， “ 三合一” 等集成式电驱系统成为必需；高度集成智能化模块， 需要以集中式EEA为基础， 并实现软硬件解耦；在有限空间内提升动力电池的质量/体积能量密度， 与CTC电池系统集成方案高度契合；高度集成后， 底盘的结构更加复杂， 一体化压铸能够更好匹配底盘工艺提升的需求。

二、相关企业概况

分析Rivian、REE、特斯拉滑板底盘技术进展，明确滑板底盘行业目前的进展情况。

三、滑板底盘技术层面解析

滑板底盘在新车开发前期降本和开发自由度有巨大优势，但是后期的维修及回收成本偏高，需要量产规模均衡全生命周期成本。

滑板底盘对于产业链结构将产业变革，新玩家入局门槛降低，企业底盘技术未来选择呈多样性。

使用CTC技术后汽车空间得到了进一步释放，但是对于电池结构安全、密封性、维修成本、梯次利用提出了更高的要求。

从系统上讲，传统底盘是由传动系+行驶系（轮毂电机）、转向系+制动系（线控系统）、驱动系（包含三电系统的电池/底盘一体化）五部分组成。因此可以将滑板底盘简单定义为：滑板底盘= 非承载式车身 + 电池/底盘一体化 + 线控转向/线控制动。

1 、非承载车车身

在传统汽车的底盘设计中，承载式汽车与非承载汽车有一定的差别。不同点在于：a.非承载式车身拥有独立的车架，车架与车身之间通过弹性元件连接；b.在总布置方面两种车身也存在着较大的差异，非承载式车身悬挂、发动机和车身等都安装在车架上，车架上有用于固定弹簧的基座以及固定车身螺孔。

运用非承载式设计平台时，不必投入过多的人力、物力。由于此类汽车底盘具有大梁，可形成较大的框架，具备一定的承重能力，可将动力系统全部置于汽车底盘的框架中。因此，可在设计初期进行部件的整体规划和集中布置，这样不仅可降低总体布置的难度，还能使车身的重心降低、质量减轻。通用汽车早期生产的 Chevrolet Volt 运用的便是此类底盘结构。

在汽车底盘设计中运用滑板式底盘的主要具备以下优势：①对车身设计的自由度比较大。平面式底盘和平面式车身相独立， 所以给车身造型的设计提供了自由空间。②操控性卓越。全部核心系统都安设在底盘上，降低了车辆的重心，提升了操控性。③安全性能高。制造整副汽车底盘时，保证前后配重为 1：1，严格契合规定的碰撞安全标准，若发生磕碰问题，巩固的底盘能够汲取大量冲击力，有效避免乘客舱因激烈碰撞而发生内陷。④简化制造和维护工作。得益于底盘所采用的全体化设计理念，具有集成度高、零部件少等优点，制造工艺与装卸工艺的复杂性也有大幅度降低。然而，滑板式底盘的设计也不是完美无缺的

2 CTC电池车身一体化

传统的电池包集成方式是由电芯组成模组，再由模组构成电池包，最后将电池包安装到车身地板上。目前新的研究方向是将电芯直接集成到车身上，从而能够最大程度地提升空间利用率，可在相同的空间内布置更多的电池，提升电池电量，达到增加续航里程的目的。

传统电池包形式是由电芯组成模组再组成电池包，电池包下部与车身地板组装。电池上盖的高度与地板面位置相同可代替一部分地板结构。优点：a.电池包由多个模组组成，每个模组都有单独壳体保护和控制单元，便于电池的控制和热管理；b.可以单独更换电池模组，维修成本和便利性高。缺点是模组间的壳体和安全间隙，整体的重量较高，空间利用率较低。

CTP（Cell to Pack）电池集成方案取消模组结构，由电芯直接组成电池包，电池包集成到车身地板上作为整车结构件的一部分。优点：a.减少了模组之间的布置间隙，增加了电芯的数量；b.减少了模组结构，从而降低了整体电池包的重量。缺点：a.电池包需要作为结构件的一部分承载载荷；b.对电池的结构设计提出了更高的要求。

CTC（Cell to Chassis）电池集成方案是直接将电芯集成在地板框架内部，将地板上下板作为电池壳体，是CTP方案的进一步集成，使用地板的上下板代替电池壳体和盖板，与车身地板和底盘一体化设计。优点：a.极大地提高空间利用率，可使续航增加15%-25%；b.取消了电池包的结构件，降低了重量；c.可以实现高度集成和模块化。缺点：a.电芯需要作为结构件的一部分承载载荷，需要考虑如何将电芯与上下结构件固定起来，以应对最为苛刻的剪切力；b.对工艺提出更高的要求，如果制造出现不合格，就会导致整个电池报废，可维修性低。

3 线控底盘简析

线控底盘实际是对汽车底盘信号的传导机制进行线控改造，以电信号传导替代机械信号传导，从而使其更加适用于自动驾驶车辆。其核心特点在于可实现“人机解耦”，向执行器下发指令的信号源可由人变为自动驾驶系统零部件，并具备高精度、高响应速度等优势。

同时，当自动驾驶功能等级迈向 L4 级及以上时，车辆的行驶将完全脱离人工干预，也即整车执行系统不再具备驾驶员作为安全冗余。因此，为保证整车在无人驾驶过程中的安全性，高阶自动驾驶车辆在执行层的设计中，需要在制动、转向等关键执行环节实现双重甚至多重冗余。而考虑到车内空间、信号传导机制、响应精度等因素，以线控结构替代机械式结构则是实现执行器多重安全冗余的必要条件。

线控底盘—自动驾驶必备黑科技

传统汽车的底盘主要由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成，除了支撑汽车的发动机及其他零部件外，还具有接收驾驶员的操作指令，使汽车实现行驶、转向以及制动等功能，是燃油车的重要组成部分。其中，传动系、行驶系、转向系以及制动系四部分相互连通、相辅相成，共同构成了汽车底盘，也构成了线控底盘技术的基础。

机械传动系和行驶系的组成部分

线控底盘的核心特点在于可实现“人机解耦”，同时具备高精度、高安全性、高响应速度等优势。整体而言，线控底盘实际是对汽车底盘信号的传导机制进行线控改造，以电信号传导替代机械信号传导，从而使其更加适用于自动驾驶车辆。

其具体传导过程是将驾驶员的操作命令传输给电子控制器，再由电子控制器将信号传输给相应的执行机构，最终由执行机构完成汽车的转向、制动、驱动等各项功能。在此过程中，由于线控结构替代了方向盘、刹车踏板与底盘之间的机械连接，因而此前将由人力直接控制的整体式机械系统亦变成了操作端和设备端相互独立的两部分，并且设备端不仅可以由人传递的信号操作，也能由其它来源的电信号操作，从而实现“人机解耦”。

此外，由于线控结构之下操作单元和执行单元之间不存在机械能量的传递，因此其响应时间将大大缩短、精度将大幅提升。同时，执行单元使用外来能源执行操作命令，其执行过程和结果受电子控制器的监测和控制，也有利于在遇到紧急工况时保证驾驶员和乘客的安全，因此线控底盘亦具有高安全性的特点。

分拆结构来看，线控底盘由线控换挡、线控油门、线控悬架、线控转向、线控制动五大环节组成。其中，线控油门及线控换挡由于技术难度较低、已于上世纪 90 年代初开始逐步量产上车，且当前渗透率已相对较高（定速巡航即为线控油门的基础应用之一）。相较而言，线控悬架、转向及制动系统，受制于高昂技术壁垒及上车成本，目前整体仍处于量产的初期阶段。根据我们测算，当前线控制动渗透率仅为 3%左右、线控悬架渗透率不足 3%、线控转向几乎尚未实现规模化量产。

线控底盘构成

基于线控底盘“人机解耦、高精度、高安全性”等特点，线控底盘将为实现高阶自动驾驶的必要条件，未来有望逐步取代机械式底盘。自动驾驶功能的实现依赖于感知层、决策层和执行层三部分的协调配合。当自动驾驶发展进程由低阶迈向高阶的过程中，不仅仅需要感知层传感器、决策层主控芯片及算法等的持续升级，对于执行层性能亦将有着更高的要求。

相较于传统机械式底盘，由电信号控制的线控底盘则在响应速度、精度等方面具备更强的优势。同时，当自动驾驶功能等级迈向 L4 级及以上时，车辆的行驶将完全脱离人工干预，也即整车执行系统不再具备驾驶员作为安全冗余。因此，为保证整车在无人驾驶过程中的安全性，高阶自动驾驶车辆在执行层的设计中，需要在制动、转向等关键执行环节实现双重甚至多重冗余。而考虑到车内空间、信号传导机制、响应精度等因素，以线控结构替代机械式结构则是实现执行器多重安全冗余的必要条件。

配合智能汽车三电系统、软硬件架构的升级，滑板底盘或为线控底盘发展的最终产品形态。滑板底盘的概念最早于 2002 年由通用汽车提出，并率先融合到一台名为 Hy-wire 的概念车上。其核心理念在于实现“上下车体解耦+底盘高度集成化”，进而推动车身与底盘的独立开发、独立迭代，并由此加速研发周期和效率、降低研发成本。

二、总结

线控底盘使新能源汽车的上下车体解耦，因此线控技术是滑板底盘落地的基础技术之一； 滑板底盘目前主要应用于商用车领域，乘用车应用也将率先应用在公共出行领域。

滑板底盘会带来整车厂商业模式结构变化，企业需要提前进行技术储备和模式布局，以应对新能源技术带来的行业变革。

滑板底盘的特殊之处，是在于底盘和座舱可分离的特殊设计，用户可以对颜色内饰布局等不同需求，基于同一款滑板底盘在后期更换不同类型的座舱。使用滑板底盘造车就像把放积木的底座单独拿出来拼装，这和乐高组装的过程是相同，不同部件可以同时进行，部件完工后直接组装在一起，使得整个设计、研发的周期缩短。

以往车企开发底盘过程中，不同底盘需要寻找不同厂商，在集成过程中难免会出现各种不匹配，最后整合效果需要看整车厂经验能力及部件厂商的配合，而目前对于电动车来说，大家传统关注点：发动机和变速箱等部件皆不重要，性能关注点仅集中在续航和加速上，而更多关注点在智能化，科技化上。若滑板底盘取代现有底盘技术，1.降低其他行业公司进入造车行业的门槛；2.整车厂降低制造成本和时间，可以把更多时间放在迭代智能化产品上；3.对于大众来说，激烈的竞争可以带来更好的产品、服务和更低的价格。

当然滑板底盘也会存在一些技术和非技术层面的问题，比如说，1.产品未经过充分的市场验证；2.第三方若是没有整车经验的话，真的可以造好底盘吗？且集成了电机、电池、智能驾驶芯片、转向制动和行走机构的底盘，BOM占比可能在60-70%左右，是否会有整车厂外包给第三方公司；3.传统整车厂是否会认为底盘是车的大件，十分重要，必须由车企自己亲自做好？

因此滑板底盘想要占领市场，进行市场验证，个人认为应该先从京东、阿里等市内固定路线物流车和美团、饿了么等末端配送小车市场开拓，上述公司对底盘性能没有任何要求，仅对功能、成本、耐用性关注，对不同类型的配送要求差异化小，有利于底盘的通用化普及。经过市场成分验证后再与L4级百度、华为等智能驾驶公司合作，占领市内出租，短途班车等市场，循序渐进最后和传统车企进行资源整合等。

来源：汽车动力总成。中国汽车工业信息网