▲制动技术的发展本质是对供能、控制、传动装置的电子化升级
后机械式制动时代，气体/液体压力制动成为了传统汽车制动系统的核心解决方案。压力制动包含气压制动和液压制动两种，其中气压制动反应慢、制动力大、结构复杂，通常应用于重卡、货车等；液压制动反应更为灵敏、制动力小、结构灵活不受管路限制，通常应用于乘用车之中。早在上世纪 30 年代，Duesenberg Eight 车率先使用了轿车液压制动器。而通用和福特分别于 1934 年和 1939 年采用了液压制动技术。后续历经多次迭代，到 20 世纪 50 年代，液压助力制动器已开始规模化量产上车，成为后机械式制动时代的主流制动方案。
以一辆配备液压制动系统的乘用车为例：其制动系统主要包括制动踏板、真空助力器、制动液、制动油管、制动主缸、制动轮缸以及车轮制动器，当驾驶员踩住制动踏板时发生作用力，推动真空助力器的后腔进气控制阀打开，随即后腔充气使压力大于前腔形成压力差，从而将制动力放大形成对制动主缸推杆向前的推力，推动制动主缸内的液体进入制动管路形成车轮制动力，由此车轮制动器得以执行制动操作。
此外，随着汽车电子技术的发展，人们以液压制动系统为基础，增加了很多制动辅助系统，例如制动防抱死系统（ABS、1978 年博世首发）、牵引力控制系统（TCS、1986 年博世首发）、稳定性控制系统（VDC、1992 年博世首发，并推出同时集成 ABS/TCS/VDC 功能的划时代产品 ESP）、自动驻车功能（AUTOHOLD）、陡坡缓降控制（HDC）、刹车优先系统（BOS）等，均是在原液压制动系统中增设一套液压控制装置，控制制动管路中容积的增减，以控制制动压力的变化适用于不同场景。
▲液压制动系统工作示意图
而在新能源汽车时代，由于车内失去了由发动机产生的真空压力来源，倒逼制动系统再次改造升级。目前针对此问题主要有两种解决方案，分别为电子真空泵（EVP）方案和线控制动方案（EMB/EHB）：
（1）EVP 方案：即是在原有液压制动的真空助力器基础上增加电子真空泵，通过真空传感器监测增压器中真空的变化，可以为助力器提供稳定的真空源。另外 EVP 采用了压电材料作为动力装置，完全摒弃了传统的电动机驱动模式，从控制到驱动实现了电子化，并且对原车底盘改动较小，可以帮助快速将燃油车平台改为电动平台，因此在新能源渗透率加速提升的初期，EVP 方案得以快速应用。
（2）线控制动方案：相较于传统的液压制动，线控制动以电子助力器替代了真空助力、以导线替代液压/气压管路。其工作原理为通过油门踏板传感器将驾驶人实际操作转变成电信号传递给 ECU，ECU 对传输来的相关指令实施综合计算（传感器监测油门踏板的行程和力，车速传感器判断汽车是否处于正常减速中），若判定为正常动作则将信号再次传递给制动执行器，最终实现制动。
▲线控制动以电子助力器替代真空助力、以导线替代管路
线控制动为新能源汽车的最优解，已逐步开始规模化量产上车。增加 EVP 方案虽然可以解决真空源缺失的问题，但是由于 EVP 仍存在寿命较短、易受环境影响，且能量的回收效率较低等问题，因而也难以成为未来新能源汽车制动系统的核心解决方案。而线控制动方案以电子助力器取代真空助力直接建压，无需消耗能量建立真空源，可以有效解决新能源汽车真空源缺失的问题；另一方面，由于其利用电信号控制电机，一定程度上可以减少能量损失、提升响应速度，从而可以提升能量利用率，进一步提高新能源汽车的续航能力。
因此，随着近年来国内新能源汽车渗透率加速提升，头部主机厂已逐步开始在新能源车型上规模化量产线控制动系统。例如比亚迪汉系列是国内首款搭载博世 IPB 的量产新能源车型，蔚来的 EC6、EC8，小鹏 P7 以及理想 ONE 均搭载了博世供应的 iBooster2.0 线控制动系统，北汽新能源EC3 也搭载了国内供应商拿森科技生产的 N-booster 系统。根据高工智能汽车研究院监测数据显示，2021 年中国市场（不含进出口）乘用车前装标配线控制动系统上险量为 306.75 万辆，同比增长 58.06%，前装搭载率为15.04%。
进一步分析线控制动系统，可根据有无液压后备分为 EHB 电子液压制动和 EMB 电子机械制动。其中，EHB 实现难度较低，仅用电子元件替代传统制动系统中的部分机械元件，保留传统的液压管路，当线控系统失效时备用阀打开即可变成传统的液压制动系统，因此也可理解为线控制动系统发展的第一阶段。同时，EHB 具体又可分为 One-Box 和 Two-Box 两种。具体区别在于 One-Box 方案以一个 ECU 同时集成了 ESC（汽车电子稳定系统）和助力器功能，而 Two-Box 方案则需对助力器和 ESC 单元的关系进行协调。
▲线控制动系统的类别划分
EHB 部分结构以电子元件替代，可有效提升响应速度及精度。包括制动踏板单元、液压制动控制单元、执行元件三部分。其中，制动踏板单元是对传统杆机械连接踏板的升级，主要由制动踏板和踏板传感器组成，会模拟传统制动系统的感觉和行为并给予驾驶员反馈，同时传递驾驶员踩下制动踏板的力度和速度信息。
核心的液压制动控制单元，我们以博世的iBooster2.0 为例（搭配博世 ESP 为 Two-box 方案），其具体工作原理为：当踏板接口产生位移，踏板行程传感器将探测到的位移信号传递至电控单元，电控单元计算出电机应产生的扭矩，再由传动装置将该扭矩转化为助力器阀体的伺服制动力，随即与源踏板动力共同在制动主缸中转化为制动液压力，最终驱动执行元件（卡钳等）实现制动。同时，当线控系统回路失效时，备用阀打开、制动踏板的液压管路与应急制动管路连通，制动系统整体转为传统液压制动。
