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7月19日,第六届汽车行业人才培养院长论坛科研主会场在武汉举办。会上,清华大学车辆与运载学院教授、中国汽车工程学会会士张俊智以《新能源汽车底盘变革的科研与人才培养实践》为题作报告,围绕智能底盘技术体系重构、危急工况下的车辆控制以及汽车人才培养等话题展开分享。
张俊智介绍,智能底盘与传统底盘有很大不同。它为自动驾驶系统、座舱系统、动力系统提供承载平台,具有认知、预判和控制车轮与地面间相互作用、管理自身运行状态的能力,是具体实现车辆智能行驶任务的系统。
从机械底盘到电动底盘再到如今的智能底盘,底盘走过了百余年历程。在张俊智看来,尽管底盘的迭代速度相比于其他系统较慢,但它始终是决定汽车运动安全、驾乘体验、运行能效的基石。汽车要实现高质量发展,必须持续提升底盘性能,才能够使车辆运动更加灵活、更加安全。
张俊智将智能底盘技术体系拆解为零部件、总体架构、智能控制、健康状态管理、开发测试五大版块,如今每一块都发生了根本性变革。零部件端,传统分散的制动、转向、悬架系统,逐步向电机主导的一体化智能行驶单元演进;总体架构方面,机械结构与电子电气、软件架构正在深度融合;智能控制方面,突破了单一车辆动力学控制,新增轮地关系感知、多工况状态切换、AI与动力学融合控制、故障容错控制等全新方向;健康状态管理方面,从故障报警向全周期主动管理变革,涵盖底盘关键部件寿命预测与性能演化、异常状态感知与管理、健康状态自管理与自进化;开发测试方面,从传统实车路试向虚实融合验证转型,聚焦执行机构在环的驾驶模拟器测试,以及危急工况的道路在环测试。
过去,我国底盘技术长期跟随海外,核心指标存在差距。7月8日,由中国汽车工程学会提名、清华大学牵头完成的“高安全、高容错、高能效智能电动底盘关键技术及产业化”项目荣获2025年度国家科学技术进步奖二等奖。作为项目第一完成人,张俊智在接受记者采访时介绍,项目突破了智能电动底盘新结构、冗余新功能、新一代能量管理、新研发体系等理论与工程重大难题,从根本上解决了异质制动高精度协作、异构转向稳定协同等国际难题,改变了核心安全指标长期受国外压制的局面。同时,解决了底盘故障时异构系统剩余执行能力不明、安全边界不清、冗余与复杂度冲突等新难题,填补了底盘跨系统冗余的国际技术空白。
未来的汽车底盘什么样?张俊智将当前底盘变革概括为“再电动”和“新智能”两个方向。
所谓“再电动”,是指强化电机在底盘制动中的作用,打造驱动、制动、转向、悬架一体化的智能行驶单元,重构底盘整体构型,为全域统一电控、跨系统冗余容错提供更有力的硬件基础,是高阶自动驾驶落地的必备硬件底座。“新智能”则是赋予底盘自主感知、预判决策、故障自愈的能力,让底盘不再被动执行指令,可自主预判风险、故障降级控车,全方位提升整车运动安全、操控稳定性与驾乘体验。
技术体系的快速变化,也对汽车人才培养提出了新要求。张俊智认为,汽车人才的知识和能力体系正在经历四个转变:从单一专业型转向交叉融合型,从部件设计型转向整车系统型,从知识掌握型转向问题解决型,从跟随应用型转向创新引领型。
“未来需要的是跨越单一学科边界的人才,能够从局部参数优化走向整车系统架构设计、需求分解与指标权衡,以解决真实复杂工程难题为导向,重新定义问题,判断路线优劣。”他希望未来的青年人才要有担当、敢作为,成才先成人。同时,高校与企业之间也需要从简单的项目对接走向“共研共创”,让科技创新、产业需求和人才培养真正形成协同。
面向未来,张俊智说出了自己的目标,“未来即便是技术不那么好的司机,也能够借助智能底盘开出赛车的感觉。大家行驶在道路上会越来越安全、舒适。”
记者:蔡琳
制作:钱锦(实习)
