电磁制动技术的发展现状及未来

江小白

IHS报告：主机厂与供应商关系进一步恶化
IHS汽车行业研究机构发布的一份调查显示，整车制造商和零部件供应商之间的关系正在进一步恶化，前者要求削减成本的压力越来越大，供应商已经难以承受。该调查显示，有些汽车制造商要求其供应商每年降低10%的采购成本，供应商疲于应付，整零关系越发紧张，有资本进行技术创新的供应商越来越少，供应商的生存环境越发恶化。
多重压力让供应商叫苦不迭:
“除极少数几家汽车制造商外，今年，即使是业界表现最好的汽车制造商在要求其供应商控制成本，降低零部件价格方面也变得非常严厉。就汽车行业最近一段时间的发展情况来看，整车制造商在成本控制方面的要求越来越高，在与供应商进行谈判的时候态度更为强硬，谈判方式也更为激进。”上述调查研究主要执行者，IHS分析师玛迪•菲尼说。调查显示，汽车制造商平均每年要求供应商降价2％～3％。大多数汽车制造商要求采购成本每年降低5％。有一些制造商要求降低10%。
    “这种降低成本的速度和幅度让零部件供应商很难适应。整车企业要求供应商通过技术创新来接受这样的降低成本的节奏。但是供应商却不能从整车企业那里得到任何帮助，或者帮助很少。双方的期望值有很大差距，这是整零关系变得更为紧张的主要原因。”菲尼说。
据一些供应商反映，来自整车企业的压力还不仅仅是降低成本，导致整零关系紧张的因素有很多。“不断要求扩充产品责任担保，试图将缺陷产品召回所带来的经济成本转嫁给供应商，大幅减少对零部件供应商原材料采购成本的补贴，减少模具开发和生产方面的资助等，都让供应商很不满。”一位跨国汽车零部件供应商的负责人说。
整零关系恶化:
"IHS在调查中，请供应商给与自己有配套关系的整车企业进行打分和评价。在众多整车制造商中，丰田和宝马公司并列第一，得分为627分，满分为1000分。
宝马和丰田的总分一样，但宝马公司的成绩一致性更好。所谓一致性，是宝马在三大主要区域市场均保持了前三名的位置。在北美的评分体系中，宝马排名第一，在欧洲和亚洲市场，宝马排名第二。不过，从往年的得分情况看，宝马和丰田的得分都在下滑。2006年，宝马得分为712分，丰田2007年的得分为697分。得分上的变化显示，整零关系有变坏的趋势。
今年的整零关系调查还显示，捷豹路虎的得分同比增长16%，成为零部件供应商“最值得信赖的汽车制造商”。调查显示，捷豹路虎在保护其供应商的知识产权方面比其他整车制造商做得更好。另外，中国长城汽车公司的得分为518分，比上一次调查增加47分，进步非常明显，排名仅次于大众和现代，后两家公司分别获得525分和524分。
    零部件供应商与既有客户拓展业务的信心有所下滑。现代、起亚以及大众集团的配套供应商对这方面的担忧更多。IHS预测，现代、起亚以及大众集团对某个特定配套供应商的综合采购几率可能从2009年～2013年的两位数降低到2014年～2018年的一位数。与现代、起亚以及大众集团建立配套关系后，也可能来自整车企业的采购概率降为零。
整零关系调查中，排名靠后的企业包括印度马亨德拉、塔塔汽车以及俄罗斯伏尔加汽车公司。上述几家公司的得分均低于400分，低于行业平均水平的504分。
降成本还是保质量显现矛盾:
"“在某些零部件的采购方面，整车制造商正变得越来越苛刻。整车企业始终认为，他们的生产平台经过发展以后，零部件采购量规模更大了，仅凭这一点，整车企业就认为他们有足够的筹码向供应商提出要求，或者施加影响力。”上述零部件企业的负责人说。这位不愿意透露姓名的供应商负责人还说，大众汽车集团和雷诺-日产联盟在要求供应商降低成本方面提出的要求尤为严苛。
    IHS的上述调查还发现，今年以来，美国等全球主要汽车市场大规模的缺陷汽车召回并没有引起整车制造商在质量控制或者零部件采购方面给予足够的重视和反省。对于召回引发的产品质量问题，整车制造商几乎没有更多地采取防范措施。“召回引发的消费者对产品质量的担忧似乎并没有转化为企业对产品质量的更多注意。”菲尼在报告中说，“除了斯巴鲁等个别企业在产品采购方面提出新要求以外，大部分汽车制造商在产品测试和工艺验证等方面没有新调整。整车企业在产品质量重视程度方面的得分平均比去年同期有所下滑。”
    接受调查的一些供应商表示，在削减成本方面要求太过严苛，实际上对零部件产品的质量产生了负面影响。一些汽车制造商，包括大众、菲亚特-克莱斯勒、福特、通用和雷诺等对于供应商在成本控制方面的要求比质量管理方面的要求更为严格。“成本控制变为第一要务，似乎是采购人员在决定零部件质量。”上述零部件供应商负责人说
电磁制动技术的发展现状及未来
众所周知，制动系统是汽车安全行驶的命脉。伴随着汽车的更新换代，以及人们对汽车安全性、舒适性、经济性等性能的要求越来越高，保护汽车安全行驶的制动装置由最初的简单机械式制动器逐步发展到现在的ABS(Anti-lock Brake System)防抱制动系统。然而ABS仍然存在一些问题，譬如很难精确测量车身及车轮的速度、难以实现制动力的精确控制等，这些弊端使得装有ABS的汽车虽在理想路况时能够较精确的达到制动要求，但在路况较差的泥泞山路上时则难以满足要求，此时车上急需另外一套辅助制动系统，以保证车辆的行驶安全。电磁制动技术以其无磨耗、反应迅速、制动平稳并能很好的与ABS系统兼容等特点迅速确立了其在汽车辅助制动系统中的地位。
电磁制动技术的发展及在我国的应用状况
早在上世纪初，以法国为代表的一批西方国家率先开始了对电磁制动技术的研究及相关产品的开发。不久之后，早期的“电涡流缓速器”诞生并作为辅助制动装置开始在西欧一些国家的重型载货车及大型客车上安装使用，经过40多 年的不断改进和在多种车型上使用证明，电涡流缓速器在技术上是可行的，其安全性也逐渐得到了汽车界的普遍认可。如今，电磁制动技术在缓速器中的应用已经 相对成熟，缓速器已作为标准件在欧、美、日等发达国家的客车和中型、重型货车上使用。国外的电涡流缓速器市场早已被一些成熟的缓速器制造公司占领，譬如： 法国的泰乐玛(TELMA)公司、德国的克罗伏特(KLOFT)公司、西班牙的弗雷拉萨(FRENRLSA)公司和KLEM公司、日本的TBK公司等。国内也有一些企业和科研部门正在从事电涡流缓速器的生产和技术开发，譬如：一汽集团瑞立实业公司、深圳特尔佳科技有限公司、江苏大学、长安大学等，并且在电磁制动技术的关键技术环节取得了一定研究成果。
我国汽车工业起步较晚，制动技术的发展较欧、美、日等发达国家相对落后，直到上世纪90年代，电磁制动技术才进入我国汽车市场。随着我国国民经济的快速发展，城乡公路以及各级高速公路迅速普及，各种运输车辆数量急剧增加，由于路况复杂，因制动失效而造成的交通事故数量也急剧攀升，如图1，是针对312国道陕西省蓝小公路K1392-K1440段 交通事故原因所做的分析。该段公路坡道、隧洞较多，路况比较复杂，在下坡过程中驾驶员需要频繁制动以保证汽车的速度保持在安全范围内，频繁的点刹必然会导 致制动器过热而产生热衰退现象进而导致制动鼓失圆、摩擦片变硬发脆、摩擦性能急剧下降，最终酿成交通事故。在客车及重型货车上安装电涡流缓速器不仅能够减 少因制动失效而造成的交通事故，还能极大的延长汽车摩擦片的使用寿命，如图2是对深圳特区208路公交车安装电涡流缓速器前后，每千米车程摩擦片的磨耗对比情况。
缓速器在我国的发展受政策影响较大，随着交通业、汽车业的大发展，20世纪90年代末以后有关汽车缓速器的政策法规相继出台。 2002年，我国交通部在颁布的JT/T325《营运客车类型划分及等级评定》标准中明确规定：在大型、中型的高二、高三级营运公路客车上必须安装缓速器。2012年，在谈到“十二五期间汽车制动器行业的方向”时，中国汽车工业协会制动器委员会秘书长顾一帆指出“十二五”期间电涡流缓速器等制动系统在技术上要坚持走自主创新的道路。
电磁制动系统在汽车领域发展的未来展望
电磁制动系统在汽车上的应用可以省去车上原有的制动油路系统，较大的减轻汽车的自重；能很好的与ABS系统兼容，更快更精准的控制制动力；能够与其他车载电子控制系统兼容，便于提高汽车的智能化程度；能够减少制动粉尘，提高车辆的环保性。电磁制动系统的这些优点决定了其必然会成为汽车制动系统未来发展的新趋势。
1.电涡流缓速器在各级别客车，中、重型货车上进一步普及
汽车在山路上行驶时，频繁的点刹容易造成制动器热衰退，而在交通拥挤的市区，汽车紧急制动的次数也非常多，制动器往往没有时间完全冷却就要开始下一次制 动，热衰退现象也比较普遍，制动器的热衰退是造成交通事故的直接原因之一。相关研究表明，在客车及货车上安装缓速器是解决制动器热衰退问题的一种比较完美 方案(可使制动鼓、轮胎的温度降低30%~40%)，除此之外还能够提高乘坐舒适性和使用经济性(提高原制动器寿命4~8倍)。
在上世纪末一些发达国家已经明确界定必须安装缓速器车辆的条件，譬如德国的交通法规明文规定：总质量在5.5t以上的客车和9t以上的载货汽车，必须装有辅助制动装置。瑞士规定：总质量超过3.5t的牵引车以及总质量8t以上的载货车必须安装辅助制动系统。法国交通法规要求：总质量超过8t的车辆、经常在路况较差的道路上行驶的车辆、装载易燃易爆物品的车辆等都必须安装缓速器。而在我国，在本世纪初才明文规定大型、中型的高二、高三级营运公路客车上规定必须安装缓速器。
与上述发达国家相比，我国相关车辆上缓速器的安装率比较低。当今电涡流缓速器在技术上已经趋于成熟，其与ABS防 抱制动系统的结合，增大了车辆智能化的程度。同时电涡流缓速器轻量化、集成化的改进很好的顺应了汽车发展的趋势。随着我国法律法规的逐渐健全，国民对客 车、货车安全性要求越来越高及传统制动技术的不断变革，未来国内，装有电涡流缓速器的客车、货车比例必然要增大，电涡流缓速器的使用也必将进一步普及化。
2.电磁盘式、鼓式制动器等产品进一步开发
电磁盘式、鼓式制动器在原理上与电涡流缓速器基本相同，但在制动方式上存在较大的区别。前者是接触式摩擦制动，电磁铁通电产生吸力促使电磁鼓式制动器中制动杠杆运作从而实现制动蹄与制动鼓摩擦达到制动效果，而电磁盘式制动则是电磁吸力将制动盘压在主盘上产生摩擦力达到制动效果；后者为非接触式，是通过电磁感应产生抑制车辆向前运动的力，而达到制动效果。
在国外，电磁盘式制动器和电磁鼓式制动器均实现了产品应用。其中对电磁盘式制动器在汽车上应用的报道很少，其主要作为大型驱动装置的制动部件；由于电磁鼓式制动器操作轻便，易与ABS结合同时工作温度高、密封困难等特点，在国外主要用于各种房车、野营车、拖车车桥的制动。在国内，电磁盘式、鼓式制动器在车辆上的应用仍处于探索研究阶段，产品应用主要集中在大型冶金、矿山机械的制动装置中。
目前，电磁盘式及鼓式制动器在国内应用程度远低于国外，而其在国内汽车行业的应用基本处于起步阶段。近年来，电磁学的研究正在逐渐升温，随着电磁学及相关 学科研究的不断进步，电磁制动技术中的磁漏、制动能源、电子干扰、制动过热等问题将会一一被解答，电磁盘式及鼓式制动器的尺寸、制动效能也将会得到改进， 改进后的制动器能够适用于更多的车型。鉴于采用电磁制动代替传统制动具有的诸多优点，上述两种制动器在未来必将是电磁制动装置研究中的重要方向之一。
3.控制技术进一步成熟，电磁制动系统进军乘用车市场
电磁制动技术应用在乘用车上能够对制动力实现精确控制，避免传统制动器的热衰退及车轮涉水而导致的制动失效现象，并且能够有效的缩短乘用车的制动时间和制 动距离。虽然采用电磁制动技术对乘用车有上述好处，但是国内外新闻及文献很少提到电磁制动技术在乘用车上的应用情况，至于电磁制动技术仍少有涉足乘用车领域的原因，笔者认为：
(1)传统制动系统结合其他先进车载控制系统，譬如防抱制动系统ABS、驱动防滑系统ASR、电子稳定控制系统ESP等，技术已经非常成熟，能够较好的满足当前乘用车在各种工况下的制动要求。
(2)乘 用车底盘低空间小，在行驶过程中车速很快，需要制动器具有性能可靠、反应快等特点即制动系统具有非线性、时变性，这对电磁制动装置的细微控制技术提出了较 高的要求，而现有的对电磁制动装置的控制技术应用在速度不太快、舒适性要求不太高的大型客车、货车上已经比较成熟，但在乘用车上还无法使电磁制动达到与传 统制动系统相同的效果。
由于电磁制动器所产生的制动力矩与通电电流的大小有关，而在外界随机干扰较大时，要实现对通电电流大小的精确控制，难度非常大。国外文献中对该问题的解决 方法很少，在国内，一批学者已经开始了相关研究，研究结果表明采用模糊控制策略能够实现对电流的精确控制。
未来几年，伴随着精确控制技术难题的攻克并在电 磁制动装置上的应用，电磁制动技术在乘用车上的使用也将成为现实。随着汽车技术的发展，智能化是未来的大趋势，汽车的制动系统必然会趋向于集成化，而传统的制动系统无法很好的满足这一要求，因此电磁制动在不远的将来必定会开拓乘用车市场，以顺应汽车更新换代的大潮流。

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针对电磁制动技术的发展现状及未来，电磁制动技术正在不断进步，并且在汽车工业中的应用逐渐扩大。然而，关于主机厂与供应商关系恶化的问题也引起了业内的广泛关注。在面临成本控制压力的环境下，整车制造商和零部件供应商之间的关系越发紧张。要求降低成本会对供应商进行创新产生一定的压力，电磁制动技术的持续进步和发展可能会受到一定影响。

对于汽车制造商而言，在追求成本控制的同时，也应重视与供应商之间的合作关系。只有保持和谐的合作关系，才能更好地共同推进技术创新和产品研发，从而促进电磁制动技术等关键领域的持续发展。期待业界能共同努力，寻求共赢的合作模式，推动汽车行业的不断进步。针对降低成本的要求，我们呼吁整车制造商通过优化采购流程、提高生产效率等措施来实现成本控制，避免过度压榨供应商的生存空间。

随风1

针对电磁制动技术的发展现状及未来，电磁制动技术已逐渐在汽车行业中得到广泛应用，其高效、稳定的性能受到各大主机厂的青睐。然而，IHS报告所揭示的主机厂与供应商关系的恶化，对电磁制动技术的研发与普及带来一定的挑战。

在成本控制压力下，整车制造商对供应商的要求愈加严苛，导致供应商面临巨大的压力。这不仅影响了整零关系的和谐，也限制了供应商在技术创新方面的投入。对于电磁制动技术这样的高新技术来说，缺乏足够的研发资金和技术创新环境是一大瓶颈。希望双方能够加强沟通与合作，共同推动电磁制动技术的进步，以实现汽车行业的可持续发展。