前言
制动虽然是一门传统的学科，在电动化技术、智能化需求的推动下也发生了重大变化。国内也涌现了诸如伯特利、拿森、格陆博、英创汇智、长城精工、上海同驭等制动器企业，下面以博世产品为例聊聊制动器产品的发展趋势。
电控制动的必要性
先看一下制动的原理图。以传统真空助力制动系统为例，大概可以三个部分，输入单元（踏板）、助力单元（真空助力器）、执行单元（制动活塞、卡钳）。
基本原理为，驾驶员踩下制动踏板，踏板与助力器机械连接，真空泵提供助力，并在制动总泵处转化为液压力，液压力推动液压油经过管路合理分配至每个车轮的制动器上，液压油推动制动活塞，活塞推动卡钳或者制动蹄片，对车轮制动盘试驾制动力，从而实现车辆制动。
随着操控安全要求的提升，上世纪60年代，首次将ABS防抱死系统在汽车制动中搭载应用，防止轮胎抱死。上世纪90年代，电子稳定系统（英文简称有ESP、ESC、DSC。为方便下文简称ESC）首次搭载。相比ABS，电子稳定系统能够根据各传感器信号（轮速、横向加速度、转向信号等）主动调整制动压力，不仅可实现ABS的功能，还具备TCS、VDA、VAF等一系列的功能，防止车辆在紧急情况下车辆打滑导致的失控、翻车或者转向问题。
后续制动的升级也主要围绕制动器和ESP两方面展开。
传统制动系统的助力动力源完全由发动机提供，发动机停机后，系统不再提供制动助力。比较典型的案例为初次接触手动档车型，因离合器操作不熟练导致车辆熄火，制动踏板脚感变硬。但随着节能汽车的发展，尤其是混合动力、电动汽车的开发量产，发动机在行驶过程中存在停机的工况，甚至没有发动机，因此以电机为动力源的电控制动器就变得重要。对于传统车而言，采用电控制动主要从节油效率和制动时间方面考量，此外对于智能汽车，电控制动能更好的支持ACC或者AEB自动驾驶相关功能。
电控制动器的升级路径
以博世制动器为例，目前博世主推的制动器为ibooster2.0，IPB和ESP hev。Ibooster2.0国内生产工厂在南京经济开发区。参数及产品图如下
博世ibooster2.0主要由助力电机、助力传动机构、推杆机构、行程传感器、主缸等系统部件组成。工作时，驾驶员踩下制动踏板时，输入推杆产生位移，内置位置传感器检测到输入推杆的位移，将位移信息传输给控制器，控制器计算所需的助力扭矩，并传输给无刷电机执行，由传动装置经两级齿轮放大带动多头丝杠，推动制动主缸的活塞，将刹车油加压后输送至各车轮制动卡钳活塞，最终实现制动。
博世ibooster2.0优势在于整个系统相应快速、精准，并且通过软件调整无刷电机的助力耦合大小，还可实现不同刹车脚感的模拟。该系统最大的缺点为单一制动器是不支持能量回收，此外便是刹车踏板与制动器并未完成机械解耦，由于踏板和制动器机械连接，所以在自动驾驶功能下触发制动时，刹车踏板也随之向下，给驾驶员造成一定的心理负担。
因此博世开发出了ESP hev配合ibooster2.0实现能量回收。ESP hev除了标准功能外，主要增加了常规的制动液压助力功能和回馈力矩协调功能。通过系统控制，当驾驶员踩下刹车踏板时，制动液被暂时储存在了ESP中的低压储存腔中。通过与ibooster配合使用，系统可实现约0.3G的能量回收。
除在搭载ESP hev这种方案外，以国内制动企业拿森为例则通过在踏板输入顶杆的位置预留一定的空隙，当驾驶员踩下踏板时，提供大约0.3g的能量回收。
行业内将ibooster和ESP组合的方式称之为Two Box，集成ibooster和ESP功能的系统便称之为One Box。博世称之为IPB（IntegratedPower Brake）,目前博世的IPB已经在凯迪拉克XT4、CT5（燃油车）和比亚迪汉（PHEV/BEV）上实现搭载。
如下图所示，博世IPB主要包括踏板模拟器及主缸、减压系统和压力调节部分。正常制动时，驾驶员踩下制动踏板，阀2、3关闭，阀1、4、5接通，踏板推动制动液进入主缸，踏板模拟器协调提供刹车力（反馈踏板脚感），控制器识别踏板位移信号，控制电机提供制动压力，通过液压油对每个车轮实现制动。在此过程中，通过ABS/ESP液压调制模块对各轮轮缸压力进行调节，集成实现原ABS/ESP的调压功能。
IPB最大的亮点在于实现ibooster和ESP系统的集成，减少成本，降低体积。并且与踏板实现机械解耦，提升驾驶员制动体验，尤其是自动驾驶场景下。但机械解耦后，又带来了系统失效后如何应对的问题。
当然系统失效，IPB功能降级是个非常复杂的问题。从结构上来看，当IPB系统失效时，阀1、4、5关闭，阀2、3则打开，此时仍可提供最低制动力要求。
而对于更高级别的自动驾驶功能，如L3+，则需要提供系统冗余方案。博世通过在系统中增加RBU（redundant brake unit）作为IPB失效时的备份制动。
从结构图可以看出，RBU串联在主缸和踏板模拟器之间，当IPB失效时，制动踏板与RBU机械连接，完成车辆制动。
除博世外，摩比斯iMEB、大陆MKC-1、天合IBC、日立（收购泛博）、伯特利WCBS也均为one box产品。
通过博世的制动器产品，基本可以总结出电控制动的升级路径。对于新能源车而言当前主要产品为电控液压+能量回收和集成式电控液压制动。电动机械制动（EMB）虽然并不是一个全新的概念，行业内目前也存在一些争议，但个人认为假如未来技术成熟，依旧是最终的一个方向。
前些日子，滑板底盘的出现引起了大家的广泛讨论，相对于传统的三类底盘，滑板的优势在于无差别匹配上装，实现车型快速开发。
为此好多文章都提到了滑板底盘的核心是CTC和线控底盘。从渲染图也可以看出，要实现多上装多形态的变化，最管家的便是制动器和制动踏板需要位置解耦。
上面博世IPB的结构可以看出，制动器实现的机械解耦，是通过液压主缸和踏板模拟器实现的，整车布置上，踏板和制动器还是具有物理位置关联的。因此个人认为在制动器机械解耦之后，会出现制动器和踏板位置解耦的需求。
奥迪在sphere系列概念车上也展示了方向盘和踏板收缩的构想。
因此上图中的5部分便是踏板和制动器位置解耦后的一款产品，踏板与制动器之间通过电信号实现通信，取代目前的液压主缸。此外为保证驾驶员脚感，在踏板上集成原踏板模拟器,模拟驾驶脚感。此方案的风险点在于踏板位置解耦后，电信号传输的可靠性，以及失效后的冗余备份。
最后
随着制动器的发展，不仅需要满足车辆基本制动的要求，还需兼顾能量回收、自动驾驶和座舱灵活布置的需求。从长期来看，线控制动是最终的方向。制动器的改变也随之带来了踏板的变化，踏板由原来的纯机械输入开始增加电信号输入。尤其是针对能量回收和座舱灵活布置功能。在能量回收情况下，踏板需增加行程传感器，行程传感器通过检测踏板行程来控制能量回收下电机的回收扭矩（一般为0-0.3g之间）；而对于座舱灵活布置，尤其是滑板底盘，则需要踏板与制动器完成位置解耦，单纯信号输入。
