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国产线控转向的“上甘岭” 是突围还是内卷?

随着高阶辅助驾驶和底盘域控制技术的发展,线控转向(Steer-by-Wire,SBW)成为汽车转向系统发展的必然趋势。与传统机械转向和电动助力转向不同,线控转向取消了方向盘与前轮转向机构之间的机械连接,通过电信号传递驾驶员或自动驾驶系统的转向请求。

线控转向系统主要由手感模拟单元、转向执行单元、控制器以及冗余供电和通信系统组成。

手感模拟单元通过转矩、转角等传感器识别驾驶员的操作意图,由手感电机产生方向盘回正力矩和路感。转向执行单元根据目标转角驱动转向齿条运动,从而改变前轮转角。控制器还会结合车速、横摆角速度、轮胎状态以及齿条力或电机电流等信息,对路面作用力进行估算,再由手感模拟单元将经过筛选的路感反馈给驾驶员。

此外,线控转向系统还分为上转向HWA和下转向RWA,针对上转向HWA,目前前有皮带式、蜗轮蜗杆式,和直驱式三种形式。针对下转向RWA,根据执行机构类型分为横向式转向,和旋转式转向两种类型。

由于转向关系由软件定义,线控转向可以根据车速和驾驶模式动态调整转向比:低速时减小方向盘转动幅度,提高泊车和掉头的便利性;高速时降低转向灵敏度,保证车辆稳定性。同时,系统能够过滤方向盘抖动和路面冲击,为自动驾驶提供更直接的横向控制接口,并为异形方向盘、可收纳方向盘和左右舵平台共用创造条件。

NE时代根据国内整车终端上险数据为统计口径整理,2026年上半年线控转向装机量为41609套。目前,搭载线控转向的车型主要是小鹏GX、智己的LS8\LS9、蔚来的ES9\ET9、理想的L8\L9、问界M9、英菲尼迪的Q50L\QX50\QX60。供应商主要为博世华域、采埃孚、耐世特、TBD、KYB等。

01.

蔚小理、问界、智己加速驶入“线控赛道”

英菲尼迪是较早在量产车上尝试了这项技术的车企,其2013年推出的Q50采用DAS直接自适应转向,此后部分Q60、QX50和QX55也搭载了线控转向系统。正常工作时,系统通过电信号传递转向指令,由执行机构控制车轮,并向驾驶员提供转向反馈。

不过,日产(日产与KYB合作开发)为这套系统保留了机械备份。多个电子控制单元相互监控,一路控制器故障后由其他控制器接管;如果供电中断,备用离合器接合,重新建立方向盘与车轮之间的机械连接。这种方案让驾驶员在使用电子转向的同时,仍保有机械操纵路径。

特斯拉Cybertruck采用的是无机械连接的线控转向,并与后轮转向配合。蔚来ET9也采用这一架构,采埃孚明确为其供应方向盘执行器、冗余前轴转向执行器及相关软件。包括近期很多火的特斯拉Cybercab,同样也是采用的线控转向。不同的是其不配备方向盘、加速踏板和制动踏板,车辆的转向、加速和制动请求全部由自动驾驶系统产生。

传统线控转向车辆需要同时配置方向盘端的手感模拟单元和车轮端的转向执行单元。而Cybercab因为没有驾驶员,所以理论上也就不再需要方向盘、转角传感器、手感电机以及相关控制和调节机构,自动驾驶系统可以直接向车轮端执行器发送转角指令。当然,这一判断是来自系统架构分析,特斯拉目前并未公开Cybercab转向系统的详细硬件配置和冗余方案。

其次,没有方向盘还可避免人机转向指令冲突。传统自动驾驶汽车需要处理驾驶员接管、误操作以及自动控制退出等问题。Cybercab不提供人工驾驶接口,因此不存在驾驶员与自动驾驶系统同时争夺转向控制权的情况,运营流程可以围绕无人驾驶重新设计。

取消了方向盘也带来了新的难题,这需要系统必须保证任意单点故障不会造成转向能力完全丧失,并在无法继续行驶时自动减速、选择安全位置靠边停车。车辆还需要建立乘客与运营平台之间的应急交互机制。Cybercab在车内设置了紧急停车按钮,乘客可以发出立即靠边停车请求,并与Robotaxi支持人员建立联系。

近年,国内市场的应用范围也在进一步扩大。蔚来ES9延续天行底盘的线控转向配置;理想L9 Livis采用与耐世特联合开发的系统;小鹏GX提供搭载前轮线控转向的原生线控底盘版本;智己在LS8上市时宣布全线控四轮转向量产搭载,随后又在7月宣布LS9全系标配线控转向。

02.

线控转向的门槛在哪,多重冗余真的等于万无一失吗?

线控转向最大的量产门槛是在取消机械连接后,如何保证任何单点故障都不会导致车辆失去转向能力。

首先是功能安全和冗余设计。传统转向系统即使助力失效,驾驶员仍可通过机械连接控制车轮;全线控转向则必须依靠双控制器、双电源、多路通信、冗余传感器和双执行通道建立电子安全备份。

车辆出现电源故障、通信中断、电机失效或控制器异常时,备用通道需要在毫秒级接管,并保持车辆具备安全靠边停车的能力。捷太格特为雷克萨斯RZ配置了锂离子电容备用电源,以便车辆供电异常后仍能完成安全转向;耐世特给理想L9 Livis的量产方案则采用双控制器、双电源和双执行路径。可确保单一故障时备份链路毫秒级无缝接管,无转向功能丧失。

其次是转向手感。取消转向柱后,轮胎产生的回正力矩不会自然传递到方向盘,驾驶员感受到的轻重、回正速度、路面颗粒感和极限状态提示均需要由软件重新构建。系统既要隔离坑洼冲击和高频振动,又不能把轮胎附着变化全部过滤掉。轮胎、载荷、温度、悬架状态以及衬套老化都会影响转向特性,使路感模型和整车标定成为长期工程。

转向执行器的性能和可靠性同样关键。低速原地转向时,执行器需要承受较大的齿条力;高速行驶时,又必须实现高精度、低延迟的位置控制。电机、减速机构和齿条系统还要长期承受路面冲击、振动、泥水、盐雾及高低温环境,并避免卡滞、齿隙扩大和异常转向。冗余结构虽然能够提高安全性,但也会增加体积、重量、峰值功率和制造成本。

此外,线控转向需要与后轮转向、制动系统、车身稳定控制及自动驾驶系统协同工作。通信延迟、控制相位偏差或不同控制器之间的目标冲突,都可能引起方向盘振荡、车辆响应突变甚至稳定性风险。系统还要防范网络攻击、错误控制指令和OTA升级异常。

当前,国内的法规条件正在逐步完善,现行GB 17675—2025《汽车转向系 基本要求》已于2026年7月1日实施,新增了线控转向术语、失效降级和报警等要求,为产品准入提供了更加明确的依据。但通过法规准入只是基础,企业仍需完成大量耐久、极端环境、故障注入、网络安全和整车稳定性验证。

另外,随着车企开始宣传“双重”“三重”或“四重”冗余,消费者很容易把这些数字理解成安全等级。实际上,各家的统计口径并不一致。有的统计电子控制通道,有的把后轮转向、制动等跨系统备份也算进去。

评估冗余的第一步,是检查备份之间是否足够独立。两个控制器如果共用容易失效的供电节点,可能同时失去作用;两条通信线路如果经过同一个受损连接器,也未必能互相救援。软件同样如此,复制相同代码可以增加硬件备份,却不能自动消除相同的软件缺陷。

执行器还存在机械层面的问题。双电机可以覆盖部分电气故障,但如果两台电机共用的减速机构或齿条发生卡滞,增加电机数量并不能直接解决问题。因此,完整的安全评审还要检查故障隔离、机械失效处理,以及一路失效后剩余的转向力和转向速度。其实,冗余系统的重要任务是在故障发生后保留必要控制能力,为安全退出争取条件。它并不意味着车辆发生故障后仍应照常长距离行驶。

03.

线控转向有哪些玩家,各家都有哪些护城河?

从供应商方案看,主流系统的基本结构已经趋于一致:方向盘端负责采集驾驶员意图和产生路感,车轮端负责执行转向,两者通过控制软件和通信网络连接。这里取消的是方向盘到转向器之间的机械传动连接,车轮端仍然需要齿条、拉杆等机械机构。

各家的差别,更多体现在执行器设计、路感生成、冗余架构以及整车故障处理方式上。

采埃孚提供方向盘执行器、冗余前轴执行器和软件,已经在蔚来ET9上完成量产应用。其线控转向采用双蜗轮蜗杆结构,两套独立软件控制蜗杆协同工作,通过软件直接消除齿轮齿隙、控制摩擦,无需额外机械弹簧/阻尼组件。

异构双路软硬件设计,避免单点共因失效,满足ASIL-D,适配L3/L4高阶自动驾驶、自动紧急转向AES等主动安全功能。一代产品落地后,持续迭代1.5代、第二代(直驱方案),目标缩小体积、降低成本,丰富软件功能,面向全球多区域客户。

当前,采埃孚已经推出基于直驱方案的线控转向技术方案,不仅体积更小,成本也更加具有优势。在底盘融合方面,采埃孚已经发布其底盘2.0技术。底盘2.0最大的特点是通过软硬分离的理念,可以协同控制包括前轮转向、后轮转向、制动、悬架、驱动在内的所有执行部件,真正将整车作为一个控制对象,而非以往单独的系统。尤其在增加底盘传感器之后(如采埃孚首发的高度-加速度传感器),进一步提升了底盘控制的上限。

博世华域的方案同样由方向盘执行器、齿条执行器和软件构成。方向盘端通过力反馈单元和减速机构生成转向手感,齿条端则基于其成熟转向技术演进。博世华域公开强调冗余执行系统、冗余数据和供电,并将转向与制动、车辆运动控制结合。当前已确认在中国多个车型平台推进量产。

博世华域的最新一代线控转向布局,主要围绕48V直驱技术、全冗余安全架构,以及前后轮转向协同展开,并通过本土平台化开发控制成本、缩短交付周期,其具备蜗轮蜗杆式和48V直驱式两类线控转向方案。

其中,48V直驱方案的主要变化在方向盘端:手感模拟单元取消减速机构,减少机械摩擦和传动影响,改善转向手感、噪声振动表现及布置空间。48V电气架构则用于满足更高功率需求,在大功率输出时降低电流和散热压力,适应紧急避让、自动泊车等场景。

安全冗余分为系统内部备份和整车协同兜底两层,博世华域采用双MCU控制器、双路传感器及双三相电机,并通过软件实现信号源的冗余切换。单一环节失效后,系统仍可保留50%的转向助力,覆盖90%的应用场景;如果前轮转向完全失效,则依靠后轮转向辅助和整车制动协同,支持靠边停车等安全操作。

耐世特和捷太格特的方案上述已经讲过这里就不在赘述了。

除了这些量产项目,Astemo、万都和舍弗勒也公开了各自的开发路线。

Astemo展示过采用双路电源与线束的SBW原型,并对方向盘角度传感器电路及车轮端执行器电路进行三重化设计,同时结合四轮制动力控制处理故障。万都公开了电机、控制器冗余,以及故障情况下的紧急转向功能。舍弗勒则从Space Drive改装和小批量应用积累经验,向包含方向盘执行器和滚珠丝杠式车轮执行器的一体化前轮系统发展。

国内供应链也在沿着不同路径进入这一领域。

浙江世宝在2026年募投文件中披露了乘用车线控转向及相关部件布局,包括方向盘执行器、线控转向管柱和装配检测能力。伯特利通过整合豫北转向、浙江万达等业务,扩展转向产品,并持续研发SBW、对接客户项目。德科智控则公开了多种SBW产品,业务覆盖低速无人车、商用车和特种车辆等场景。

此外,还包括NSK、现代摩比斯和FORVIA HELLA。NSK公开产品中包含力反馈执行器和车轮执行器;现代摩比斯布局SBW及独立四轮转向;海拉则与吉利旗下Lotus Tech Innovation Centre及其他伙伴合作,开发全电线控转向关键子系统。整车企业方面,标致则计划自2027年起在新电动车上导入Hypersquare操控界面与SBW。

总结.

随着更多车型上路,各家方案也将接受长期使用的检验。冗余通道是否独立、故障后还能保留多少转向能力、路感能否适应不同工况,以及规模化生产能否降低成本,都将成为衡量产品竞争力的重要依据。对本土供应商而言,量产定点只是起点,稳定交付、整车标定和持续验证能力,才决定了能否扩大市场份额。

下一阶段,前轮转向、后轮转向、制动与悬架之间的协同将更加紧密,车企与供应商也需要共同承担更复杂的系统开发工作。能够把单个执行器的性能转化为整车操控体验,并在故障条件下保持可控的企业,才更有机会在这轮转向技术升级中站稳位置。

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轨迹
线控转向采埃孚博世华域

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