Bose電磁汽車懸架的工作原理、失敗原因及ClearMotion的技術復興
盡管 Bose “聲音計劃”(Project Sound)電磁懸架從未實現商業化應用,但其技術原理被 ClearMotion 公司借鑒,打造出了CM1懸架系統,更重要的是這套系統讓蔚來ET9能夠以減速帶搭配香檳塔作為彰顯其懸掛穩定的最佳注腳。
Bose 或許是家用與車載音響系統的代名詞,但你是否知道,這家總部位于弗雷明漢的公司曾研發出史上最具吸引力的主動懸架設計之一?這一切始于20世紀80年代,出自電氣與音響工程師阿瑪爾?博斯(Amar Bose)的天才構想 —— 他將Bose公司大部分無表決權股份捐贈給了麻省理工學院。阿瑪爾提出的條件是:這些無表決權股份永遠不得出售,而應由麻省理工學院用于推進該校的科研與教育使命。盡管運營公司的日程十分繁忙,他仍在 1956年至2011年間擔任麻省理工學院教授。
可以說,他是一位極度專注的人,據稱其許多絕妙創意都在靈光一閃間誕生。阿瑪爾?戈帕爾?博斯于2013年7月逝世,他沒能親眼見到自己這項驚艷的主動懸架最終未能商業化,但在另一個世界,阿瑪爾一定會為這套主動懸架最終演變為具備商業可行性的系統而感到欣慰。
在介紹 Bose 的失敗設計、ClearMotion 如何對其進行改進,以及蔚來如何將其在 ET9 純電動轎車上實現量產之前,我們首先需要理解,為何主動懸架正成為越來越多車企的首選方案。不過在此之前,我們不妨把時間撥回雪鐵龍推出液壓氣動懸架的年代。
歷代主動懸架設計發展歷程
由保羅?歐內斯特?瑪麗?馬熱斯研發的液壓氣動懸架,首次亮相于1954年款雪鐵龍 traction Avant 15/6H。一年后,雪鐵龍DS對這一原始概念進行升級,在四輪均搭載了具有革命性的自動調平設計。盡管在直線行駛通過非鋪裝路面時效果極佳,但液壓氣動懸架最大的缺陷在于側傾剛度控制能力不足。結構復雜、維修難度大的口碑最終導致這一設計走向終結,雪鐵龍隨后用漸進式液壓緩沖裝置將其取代。
同樣在20世紀50年代,底特律三大車企中規模最大的通用汽車,在凱迪拉克 Eldorado Brougham 上首次推出自動調平空氣懸架。三十年后,豐田推出了電子調制懸架(TEMS)。更準確地說,TEMS 是一種可電子控制、實現連續阻尼調節的減震器,但在日本資產價格泡沫破裂后,這套系統逐漸失去了消費者與豐田自身的青睞。
同樣在20世紀80 年代,奔馳推出了搭載電子控制自適應阻尼液壓氣動懸架的 W126。同一時期,日產推出了超聲波半主動懸架,三菱則在第六代戈藍上大力宣傳其動態 ECS 主動控制懸架。
90 年代伊始,日產總統與英菲尼迪 Q45 搭載了全主動懸架。1993 年,凱迪拉克推出了道路感應懸架(RSS)與連續可變道路感應懸架(CVRSS)。同樣在 90 年代,豐田天鉤空氣懸架實現量產。90 年代后期,英國車企路虎在發現者車型上搭載了電子控制液壓防傾桿。
談及 90 年代,不得不提結構極其復雜的威廉姆斯液壓氣動主動懸架 —— 它搭載于使用雷諾動力的 FW15C F1 賽車上,這款戰績輝煌的賽車助力阿蘭?普羅斯特奪得第四個車手總冠軍。FW15C 還憑借主動懸架實現了 “一鍵超車” 功能。
進入 2000 年代,主動懸架技術明顯迎來升級,首先是凱迪拉克塞維利亞STS搭載的磁流變減震器(MagneRide)。2013年推出的222系列奔馳S級,搭載了帶路面掃描功能的魔術車身控制系統,這套道路感應系統可提前預載主動液壓減震,以應對路面顛簸。在后續的217系列 S 級轎跑上,魔術車身控制系統新增了主動彎道傾斜功能,可讓車輛在過彎時向內傾斜,抵消乘員感受到的離心力,帶來更平順的過彎體驗。2008年,大眾CC成為大眾集團首款搭載DCC自適應底盤控制懸架的量產車型。
2019款豐田亞洲龍的 AVS 自適應可變懸架也值得一提。它通過電磁閥實現實時阻尼控制,根據G值傳感器數據調控車輪運動。這部分最后要提到的是 Multimatic 的真主動滑閥減震技術,法拉利在 Purosangue SUV 上將其命名為法拉利主動懸架技術(FAST)。TASV 在各種場景下效果都極為出色,以至于 Purosangue 甚至無需配備防傾桿。很可惜,這套真正提升Purosangue體驗的懸架沒有在國內類似版本的電動車上復刻。

Bose 聲音計劃(Project Sound)電磁懸架
與汽車供應商及整車廠不同,Bose在汽車懸架設計上采取了完全不同的技術路線,但其目標卻大同小異:這家美國公司希望同時實現極致的車身控制與頂級的駕乘舒適性。
阿瑪爾?博斯將其稱為一項重大突破,這項后來被稱作 “聲音計劃” 的研發耗時近三十年,投入超過1億美元。這一獨特懸架設計的靈感在80年代浮現于阿瑪爾腦海,彼時汽車電子控制系統仍處于起步階段。若沒有車輛四角的線性電磁電機,這套電磁懸架便無從談起。
憑借在高保真音響領域的技術積累,阿瑪爾與團隊最終選擇了電磁懸架方案。電磁系統不僅能彌補液壓系統的短板,電磁執行器的響應帶寬也優于液壓執行器。此外值得注意的是,液壓阻尼系統會因流體慣性而反應遲緩。
在歷經不少于五年的數學分析后,Bose 確認其即將推出的系統將大幅優于當時所有懸架設計。從一開始,Bose 便清楚這套電磁系統的研發難度極高。高效線性電機與大功率功放易于實現,但運行系統所需的電機控制算法與超高速微型計算機卻并非易事。
四個電磁電機均接收傳感器輸入信號,通過獨立伸縮車輪來應對路面顛簸與車身俯仰動作。車輪減震器則防止輪胎脫離路面?;诎敔?博斯本人研發的開關放大技術,四臺再生功率放大器按照控制單元指令放大并輸送電能。
當車輛駛過坑洼另一側時,這些電機會作為發電機工作,將電能通過再生功率放大器回收。Bose 宣稱,其電磁懸架的功耗不到普通車輛空調系統的三分之一。

前懸架模塊集成了麥弗遜式支柱,后部則采用雙叉臂連桿結構,將電機連接在車輪與車身之間。最后的關鍵部件,是用于承載車身重量的扭桿彈簧。
你可能會好奇,這套系統搭載在什么車上?答案是一臺老款雷克薩斯LS 400—— 這款大型豪華轎車讓雷克薩斯在長期由寶馬、奔馳主導的細分市場中家喻戶曉。2016年,該項目已陷入停滯,阿瑪爾創立的公司向科技媒體CNET展示了改裝1994款雷克薩斯LS 400與原廠素車的對比,直觀呈現電磁懸架帶來的巨大差異。
無論是過彎、制動、加速、經過顛簸路面還是坑洼,電磁懸架的表現都遠勝原廠。Bose 還展示了一項原本不打算用于量產車的功能:改裝后的 LS 400 可以躍過小障礙。
這臺完成于 2004 年、用于 Bose 絕大多數宣傳素材的 LS 400,最終以里程不足 53100 英里(85456 公里)的拆車件身份出現在 Facebook Marketplace 上。Bose還制造了第二臺原型車。2017年,這些原型車、原廠 LS 400,連同所有相關軟件、專利以及 Bose Ride 商用車座椅懸架業務,一并出售給了 ClearMotion。

不了解Bose Ride的讀者也無需擔心。這是一套卡車座椅懸架系統,基于聲音計劃的電磁懸架技術開發。Bose Ride于 2010 年推出,第二代產品Bose Ride II于 2015 年上市。第二代產品在美國市場的初始售價為 2995 美元 / 臺(含運輸與安裝),10至99臺批量采購價為3695美元/臺。
早在阿瑪爾?博斯決定將無表決權股份贈予麻省理工學院之前,聲音計劃就已宣告終止。一方面,這套主動系統增重過多,在企業平均燃油經濟性法規日趨嚴苛的時代,會對燃油經濟性造成不利影響。但更重要的是,其成本高得令人望而卻步。根據《Wards Auto》2007 年 11 月的報道,這套系統曾吸引多家車企關注,包括本田、捷豹、奔馳與法拉利。阿瑪爾?博斯明確表示,由于成本高昂,該系統僅適用于豪華車。他還向該媒體透露,Bose正在推進硬件小型化以減輕重量。
接任阿瑪爾?博斯擔任CEO兼董事長的鮑勃?馬雷薩于1986年以高級研究員身份加入 Bose,隨即被調入聲音計劃項目,并于1996年升任首席工程師。二十年后,正是馬雷薩向 CNET證實,聲音計劃項目已終止。
但正如老話所說:一個人的垃圾是另一個人的寶藏。ClearMotion 于2017年收購了這項電磁懸架技術,意圖通過簡化設計對其進行優化。盡管收購的財務細節并未公開,但這家美國初創公司在收購前幾個月剛從風投機構募集了1億美元。

ClearMotion登場
此次收購幫助ClearMotion成為主動運動控制領域的行業領軍者,彼時這家初創公司已擁有超過300項專利。該公司的高帶寬主動懸架技術原計劃于2019年推出,2018年已在改裝版F10世代寶馬5系上完成展示。而量產則一直等到2024年 —— 這一年ClearMotion在中國開設工廠,為蔚來ET9生產懸架部件。這并非完全巧合。2022 年,這家中國汽車巨頭領投了 ClearMotion 3900 萬美元融資。蔚來旗艦電動轎車ET9于2024 年 12 月發布,2025年3月正式量產交付。
與 Bose 的設計類似,ClearMotion 在聲音計劃技術基礎上開發的 CM1 系統并非像傳統懸架那樣單純吸收顛簸,而是一套前瞻式懸架系統:它能感知路面狀況并控制車輪高度,同時在過彎時盡可能讓車身保持水平。蔚來將這套全主動懸架命名為 “天行底盤”,其核心是一款名為Activalve的軟件定義電液執行機構。該部件持續監測、處理并響應路面與駕駛工況。相比 Bose 電磁懸架,ClearMotion 的衍生產品體積更小、重量更輕,也因此吸引了保時捷的關注。2024 年,這家德國車企與 ClearMotion 簽署合作協議,涵蓋 CM1 懸架技術與 RoadMotion 路面特征識別軟件。只有結合 RoadMotion,CM1 才能從 “主動懸架” 升級為 “前瞻懸架”。
通過實現前瞻式底盤控制,RoadMotion 能讓車輛在紐博格林北環賽道單圈成績提升寶貴的數秒。考慮到斯圖加特的品牌始終追求更快車速,保時捷希望入局也就不難理解。目前最大的疑問是,保時捷會將 CM1 率先搭載于 992.2 世代 911,還是其他相對普通的車型。
無論未來走向如何,保時捷并非孤軍奮戰。根據合作協議,保時捷與ClearMotion 還簽署了授權協議,允許大眾集團旗下其他品牌與車型使用雙方聯合開發的懸架技術。首先想到的品牌便是蘭博基尼、賓利與布加迪。

蔚來 ET9
蔚來早在 2023 年 12 月就開啟了全球首款搭載 CM1 懸架量產車的預訂。一年后,ET9 在中國正式上市,起售價 78.8 萬元,按當前匯率約合 108065 美元。該價格包含電池,選擇電池租用方案的蔚來 ET9 售價 66 萬元,另需每月支付 1128 元月租。首發版為全系頂配,售價 81.8 萬元(112180 美元),標配 100 千瓦時電池。作為全球首款搭載線控底盤的車型,ET9 CLTC 續航最高可達 650 公里(404 英里)。上市初期提供八種車身顏色,其中午夜瓷藍配色尤為驚艷,該漆面需經過 60 小時手工拋光,才能呈現出理想的光澤與質感。





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