Guide des freins à commande de ligne EMB : comparaison EHB vs EMB et perspectives du marché

Note de l’auteur : Écrit par Johnny LiuPDG de Dowway. Examiné par des spécialistes de pointe en ingénierie des châssis. Cet article explique la transition des freins automobiles du fluide hydraulique à la commande numérique par câbles.

Points clés à retenir

• Qu’est-ce que l’EMB ? Freinage électromécanique (EMB) Il s’agit d’un système de freinage entièrement électrique. Il supprime tout liquide de frein, maître-cylindre et conduites hydrauliques. De petits moteurs électriques sur chaque roue serrent directement les disques de frein grâce à des signaux électroniques.
• Pourquoi passer à EMB ? Le système EMB réduit le temps de réponse au freinage de plus de 400 millisecondes (freins pneumatiques) ou 150 ms (freins hydrauliques) à une valeur très faible. moins de 80 à 100 ms. Il permet de réduire le poids des poids lourds de 80 à 100 kg, d’économiser jusqu’à 60 % d’énergie et se connecte directement au logiciel de conduite autonome.
• Principaux règlements : La Chine GB 21670-2025 La norme (entrant en vigueur le 1er janvier 2026) approuve officiellement les systèmes de freinage de transmission électrique (ETBS/EMB), supprimant les obstacles juridiques à la production en usine.
• Perspectives du marché : Le marché chinois des EMB devrait croître à partir de 1,417 milliard de RMB en 2026 (1 % d’adoption du marché) à plus de 11,5 milliards de RMB d’ici 2030 (15 % d’adoption du marché) avec un taux de croissance annuel supérieur à 70%.

1. Du vide aux câbles : l’évolution des freins automobiles

Les freins automobiles ont évolué en trois grandes étapes au cours du siècle dernier pour s’adapter à des véhicules plus rapides, plus lourds et plus intelligents.

[ Traditional Vacuum Booster ] ---> [ Electric Vacuum Pump (EVP) ] ---> [ Electronic Hydraulic Brake (EHB) ] ---> [ Electro-Mechanical Brake (EMB) ]
 (Gas Engine Vacuum Intake)            (Early EV Stopgap Unit)              (Hydraulic Fluid + Motor Push)            (Pure Digital / Zero Fluid)

1.1 Voitures à essence et premiers véhicules électriques : surpresseurs à vide et pompes électriques

Dans les voitures à essence traditionnelles, le freinage nécessitait de multiplier la pression exercée par le pied du conducteur. Les voitures utilisaient un Aspirateur relié directement à l’admission des moteurs à essence :

1. Appuyer sur la pédale : Le conducteur appuie sur la pédale de frein, poussant une tige d’entrée à l’intérieur du servofrein.
2. Différence de pression atmosphérique : L’air pénètre d’un côté de la chambre de surpression tandis que la dépression d’admission du moteur maintient l’autre côté. Cette différence multiplie la force exercée sur la pédale.
3. Poussée hydraulique : La tige suralimentée pousse un piston à l’intérieur du maître-cylindre de frein.
4. Serrage des roues : Le fluide hydraulique circule dans des tubes métalliques et des flexibles en caoutchouc jusqu’à chaque roue. La pression du liquide pousse un piston d’étrier, pressant les plaquettes de frein contre le disque métallique en rotation.

L’inconvénient : Les amplificateurs à dépression fonctionnent exclusivement avec un moteur à essence en marche. Moteur arrêté, il n’y a pas de dépression. De plus, ils sont lourds, encombrants, lents à réagir et ne permettent pas une commande numérique précise.

Lorsque les premiers véhicules électriques (VE) sont arrivés sur le marché, ils ne disposaient pas de moteur à essence pour fournir la dépression d’admission. Les motoristes ont donc ajouté un moteur à essence. Pompe à vide électrique (EVP) L’objectif était de créer artificiellement un vide. Cependant, les systèmes à vide électrique (EVP) étaient bruyants, provoquaient des vibrations dans le châssis et tombaient rapidement en panne. Les constructeurs automobiles ont donc rapidement abandonné les EVP au profit de systèmes de freinage à commande électrique.

1.2 Véhicules électriques intelligents : EHB vs. EMB

Les voitures intelligentes modernes dépendent de Freinage électronique (BBW) systèmes. Au fil du temps, les freins à main sont devenus des freins de stationnement électroniques (EPB), tandis que les freins à pied ont adopté des systèmes de freinage antiblocage (ABS), un contrôle électronique de stabilité (ESC) et des systèmes de freinage d’urgence avancés (AEBS).

Les ingénieurs utilisent aujourd’hui deux principales options BBW : EHB et EMB.

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|                                     BRAKE-BY-WIRE (BBW) OPTIONS                                   |
+----------------------------------+----------------------------------------------------------------+
| Electronic Hydraulic Brake (EHB) | Replaces vacuum booster with a motor, but keeps brake fluid.   |
+----------------------------------+----------------------------------------------------------------+
| Electro-Mechanical Brake (EMB)  | Removes brake fluid entirely and puts motors on each wheel.   |
+----------------------------------+----------------------------------------------------------------+

Frein hydraulique électronique (EHB)

EHB conserve le fluide hydraulique et les conduites de fluide, mais remplace le servofrein à vide par un moteur électrique (tel que celui de Bosch). iBooster, introduit en 2013). L’EHB se décline en deux modèles :

• Système à deux boîtiers : Le booster électrique (comme l’iBooster) et le contrôleur de vitesse électronique (ESC) sont logés dans deux boîtiers séparés. Cela facilite la sécurité grâce à la double alimentation ESC, mais nécessite plus d’espace et de câblage.
• Système tout-en-un : Il combine le capteur de pédale, le servofrein et le contrôleur de vitesse électronique (ESC) en une seule unité compacte. Il est plus léger, plus petit, moins cher et plus réactif. Bosch Freinage de puissance intégré (IPB) C’est un exemple largement utilisé. Associées à un système de freinage redondant (RBU), les solutions « One-Box » prennent en charge les systèmes de conduite autonome de haut niveau. Les principaux équipementiers, tels que Bosch, Continental, ZF, Bethel (BTE) et Yatai, construisent rapidement des usines « One-Box ».

Frein électromécanique (EMB)

Le système EMB désigne un freinage entièrement numérique. Il élimine le liquide de frein, les maîtres-cylindres, les pompes à vide et les conduites de liquide. À la place, de petits moteurs électriques, montés directement sur chaque étrier de frein, pressent les plaquettes contre les disques dès réception de signaux numériques d’un calculateur.

2. Détails techniques EMB : Freinage purement numérique

2.1 Découplage logiciel et matériel

Le système EMB isole complètement la pédale de frein des roues du véhicule. Aucun tuyau de liquide ne relie votre pied aux freins.

[ Brake Pedal & Simulator ] --(Digital Signal)--> [ Dual Computer Controllers ] --(Power Wiring)--> [ Wheel Caliper Motor ] --> [ Brake Disc ]
                                                          |
[ Radar / Camera / ADAS ] --------------------------------+

• Composants du système : Quatre étriers de frein électriques (les étriers arrière comprennent des fonctions de stationnement EPB intégrées), deux contrôleurs informatiques (1 principal + 1 de secours), un simulateur de sensation de pédale, des capteurs de vitesse et de couple des roues et des faisceaux de sécurité à double fil.
• Logiciel de contrôle : L’ordinateur principal gère l’ABS, l’ESC, le contrôle de traction (TCS), l’AEB et la répartition électronique de la force de freinage (EBD) au sein de modules logiciels unifiés.
• Comment ça marche : Lorsque le conducteur appuie sur la pédale (ou lorsque les capteurs de conduite autonome détectent un obstacle), des signaux sont directement transmis au calculateur. Un programme informatique intégré calcule la force de freinage exacte nécessaire pour chaque roue. Des moteurs électriques situés au niveau de chaque étrier actionnent de petits engrenages pour presser instantanément le disque de frein.

2.2 Comparaison directe : EHB vs. EMB

Fonctionnalité	Frein hydraulique électronique (EHB)	Frein électromécanique (EMB)
Liquide de frein	Oui (nécessite du liquide de frein)	Aucun (Système 100% sec)
Temps de réponse	~120 – 150 ms	≤ 80 – 100 ms
Parties physiques	Maître-cylindre, conduites de fluide, vannes	Étriers électriques, moteurs, engrenages
Poids du système	Moyenne	le plus léger (80 à 100 kg plus léger dans les camions)
Connexion mécanique	Partiel (tuyauterie de secours hydraulique)	Aucun (Séparation numérique pure)
Coût des pièces (phase initiale)	Niveau standard à une boîte	Équivalent à une unité de boîte + unité de redondance
Coût des pièces (échelle de masse)	Reste plat	Nettement plus faible à volume élevé

2.3 Défis liés à la fabrication

Bien que l’EMB offre des vitesses rapides, les équipes d’ingénierie doivent surmonter quatre obstacles physiques majeurs avant le déploiement complet en usine :

1. Exposition à une forte chaleur : Lors de longues descentes, les disques de frein peuvent atteindre 600 °C. Les moteurs électriques montés sur l’étrier sont soumis à une chaleur extrême, susceptible d’endommager les aimants internes ou de faire fondre le revêtement des fils.
2. Vibrations et conditions météorologiques extrêmes : Les moteurs d’étriers de frein doivent faire face aux chocs constants de la route, aux éclaboussures d’eau, à la boue et à la poussière.
3. Risques de défaillance électronique : Sans conduite de liquide de frein de secours, une rupture de câble pourrait priver une voiture de freins. L’EMB a besoin de mesures strictes. Conception de sécurité ASIL-D utilisant une double alimentation électrique, deux puces informatiques et des lignes de signal supplémentaires.
4. Installation du logiciel : Le contrôle de la force de freinage de chaque roue, en parallèle avec celui des ordinateurs centraux du véhicule, nécessite des années de tests logiciels.

2.4 Plans de déploiement : Voitures particulières vs. Camions

Les tests complets des systèmes EMB prenant du temps, les voitures particulières et les camions commerciaux suivent deux voies différentes.

Voitures particulières : L’étape hybride EHB + EMB

Pour garantir la sécurité pendant la poursuite des essais, les constructeurs automobiles optent pour un modèle hybride. EHB + EMB configuration initiale :

• Système Audi EHCB : Ce système utilise des freins traditionnels ou EHB sur les roues avant et des moteurs EMB sur les roues arrière. Il permet ainsi de supprimer les longues conduites de liquide de frein vers l’arrière du véhicule tout en conservant une alimentation hydraulique de secours à l’avant.
• Brembo SENSIFY : Utilise des freins EHB avant associés à des moteurs EMB arrière, gérés par deux ordinateurs distincts qui se soutiennent mutuellement.

[ Front Axle: EHB Hydraulic Calipers ]  <--- Backup Pair --->  [ Rear Axle: EMB Electric Calipers (with EPB) ]

Camions commerciaux : passage direct au tout EMB

Les poids lourds et les autobus passent au tout EMB plus rapidement que les voitures particulières pour trois raisons principales :

1. Vitesses de freinage plus rapides : Les freins à air traditionnels des camions prennent le relais 400 ms réagir. EMB réduit les temps de réaction à 100 ms ou moins, réduisant ainsi la distance d’arrêt d’urgence de plus de 10%.
2. Gain de poids et de carburant : EMB supprime les réservoirs d’air, les vannes lourdes et les longs tuyaux d’air. Cela réduit le poids du véhicule de 80 à 100 kg, réduit le nombre total de pièces par plus de 70%et réduit la consommation d’énergie par jusqu’à 60% (en utilisant seulement 40 % de l’énergie nécessaire aux freins à air).
3. Espace supplémentaire pour les essayages : Les gros camions ont de grandes roues (22,5 pouces ou plusCet espace dégagé autour des roues permet d’intégrer de puissants moteurs à aimants permanents et de larges ailettes de refroidissement, résolvant ainsi les problèmes de chaleur qui affectent les petites voitures particulières.

3. Quatre principaux facteurs d’accélération de l’EMB

+----------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                    4 MAIN DRIVERS OF EMB ADOPTION                                  |
+-----------------------------------+----------------------------------------------------------------+
| 1. Autonomous Driving (L4/L5)     | Requires <80ms speeds & complete electrical backup channels.   |
| 2. Regulatory Approvals           | China GB 21670-2025 & ECE UN R13 legalize ETBS/EMB systems.    |
| 3. Central Computer Designs (EEA) | Central vehicle computers require code-based chassis control.  |
| 4. 48V Power Systems              | Delivers 1–3 kW quick power while allowing thinner, lighter wire.|
+-----------------------------------+----------------------------------------------------------------+

3.1 Conducteur 1 : Intégration ADAS L4/L5 pour la conduite autonome

Les véhicules autonomes de haut niveau (L4/L5) ne dépendent pas d’un conducteur humain en cas de panne. Si une puce électronique ou un câble tombe en panne, le véhicule doit néanmoins s’arrêter complètement en toute sécurité.

EMB répond à ces besoins en fournissant :

• Vitesses d’action sous 80 ms.
• Système de secours électronique complet (double circuit d’alimentation, double puce informatique et un troisième canal de signal de capteur de pédale).
• Appariement facile avec Châssis intelligent intégré des configurations qui se coordonnent Axe X (marche avant/arrière et freinage), Axe Y (direction gauche/droite), et Axe Z (suspension en montée/descente) simultanément.

3.2 Conducteur 2 : Mise à jour de la réglementation nationale

Les anciennes règles de sécurité routière exigeaient une liaison physique entre les pédales et les roues. Ces restrictions ont été mises à jour.

2018: UN ECE R13 discussions start
  │
2022: China releases Commercial Vehicle EMB standard (T/CAAMTB 85-2022)
  │
2024: UN ECE completes EMB draft; China updates GB 21670 draft
  │
May 30, 2025: China officially publishes GB 21670-2025
  │
January 1, 2026: GB 21670-2025 takes effect (ETBS / EMB legal for factory production)

1. Mises à jour des règles globales : Les règles de sécurité internationales UN ECE R13 ont été révisées en 2024-2025 pour inclure des exigences claires en matière de gestion de l’environnement.
2. Norme chinoise GB 21670-2025 : Le 30 mai 2025, l’autorité de régulation des marchés chinois a publié GB 21670-2025 (Exigences techniques et méthodes d’essai des systèmes de freinage des voitures particulières), prenant effet le 1er janvier 2026. Elle définit officiellement Systèmes de freinage de transmission électrique (ETBS)conférant ainsi à EMB une pleine capacité juridique. Des mises à jour similaires ont été apportées à GB 12676 pour les camions commerciaux.
3. Règles AEBS obligatoires : En mai 2025, la Chine a finalisé un projet de normes rendant obligatoires les systèmes de freinage d’urgence automatique (AEBS) sur les véhicules de tourisme et les véhicules utilitaires légers de type M1 et N1. La rapidité de réponse des modules d’assistance électrique (EMB) contribue à garantir une sécurité optimale des AEBS.

3.3 Conducteur 3 : Ordinateurs centraux du véhicule (EEA)

L’électronique automobile évolue, passant de dizaines de petits ordinateurs distincts à des plateformes logicielles centralisées. Bosch décrit cette évolution en six étapes : $$\text{Modularité} \longrightarrow \text{Intégration} \longrightarrow \text{Centralisation des domaines} \longrightarrow \text{Fusion des domaines} \longrightarrow \text{Ordinateur embarqué} \longrightarrow \text{Informatique embarquée dans le nuage}$$

Les systèmes hydrauliques EHB reposent sur le mouvement des fluides, difficile à programmer par un simple logiciel. Fonctionnant entièrement à l’électricité, l’EMB offre aux ingénieurs logiciels un contrôle numérique direct. Ils peuvent ainsi ajuster la sensation à la pédale, les distances de freinage et les paramètres du système de contrôle des mouvements du véhicule (VMC) grâce à de simples mises à jour logicielles à distance (OTA).

3.4 Pilote 4 : Le passage aux systèmes d’alimentation 48 V

Les batteries automobiles standard de 12 V ne peuvent pas fournir les surtensions rapides dont les moteurs EMB ont besoin lors des freinages d’urgence.

• Besoins énergétiques : Fixer une plaquette de frein sur un disque de roue tournant à grande vitesse en quelques millisecondes exige puissance soudaine de 1 à 3 kW.
• Pourquoi le 48V fonctionne mieux : Selon la loi électrique $P = I \times V$, augmenter la tension à 48 V réduit le courant électrique requis ($I$) de 75 %. Un courant plus faible diminue les pertes par effet Joule ($P_{\text{loss}} = I^2 R$) et permet d’utiliser des câbles électriques plus fins et plus légers.
• Seuil de sécurité : Les systèmes 48 V restent sous la limite de haute tension de 60 V CC. De ce fait, ils ne nécessitent pas de conduits d’isolation orange haute tension, lourds et coûteux. Des constructeurs automobiles comme Xiaomi ont présenté des systèmes EMB 48 V avec alimentation de secours complète.

4. Croissance du marché et paysage des fournisseurs (2025-2030)

4.1 Chiffres de croissance du marché chinois

Les feuilles de route de la Société chinoise des ingénieurs automobiles (China SAE) indiquent que les premiers véhicules d’essai EMB devraient achever leurs essais routiers d’ici 2025. Les camions commerciaux domineront d’abord le volume du marché, suivis par les voitures particulières.

MARKET PENETRATION & VALUE (CHINA)

Market Value (RMB)
  ^
12B|                                                     [ > 11.5 Billion RMB ]
  |                                                           (15% Market Share)
 9B|                                                                  /
  |                                                                 /
 6B|                                                               /
  |                                                               /
 3B|                                  [ ~5% Market Share ]       /
  |      [ 1.417 Billion RMB ]           (Costs Fall)          /
 0 |_______(1% Market Share)__________________________________/________> Year
        2025              2026                        2028          2030

• 2025-2026 (Fenêtre de lancement) : La réglementation officielle entre en vigueur le 1er janvier 2026. La part de marché atteint environ 1 %, avec des valeurs de kits EMB pour véhicule unique proches de 4 000 RMB, créant un marché initial de 1,417 milliard de RMB.
• 2028 (Échelle d’offre) : La production locale de pièces détachées augmente, ce qui fait baisser les coûts des composants à mesure que les parts de marché se croisent. 5%.
• 2030 (Adoption massive) : Son utilisation généralisée dans les camions, les robotaxis, les véhicules miniers et les voitures particulières fait grimper les parts de marché à 15%. La taille du marché chinois des EMB dépassera 11,5 milliards de RMBaffichant un taux de croissance annuel supérieur à 70% de 2026 à 2030.

4.2 Principaux fournisseurs et dates de production

Les fournisseurs mondiaux de pièces détachées, les fabricants de châssis chinois et les start-ups technologiques rivalisent pour lancer des systèmes EMB en usine.

+---------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                     EMB SUPPLIER COMPETITION                                      |
+-----------------------+----------------------------------+----------------------------------------+
| Category              | Companies                        | Focus & Progress                       |
+-----------------------+----------------------------------+----------------------------------------+
| Global Tier-1 Brands  | Bosch, Continental, ZF, Brembo   | Using EHB leads; strong testing labs   |
| Chinese Chassis Firms | Bethel (BTE), Yatai, Fudi, CIEC  | Winter trials done; building factories |
| Tech Startups         | Coordinate System, Huashen Ruili,| Fast building, custom engineering,     |
|                       | Qiangu Tech, Jiongyi Electronics | low cost targets (3,488 RMB sets)      |
+-----------------------+----------------------------------+----------------------------------------+

Calendrier de production :

• Bosch : Le système EMB de nouvelle génération a décroché des contrats de fournisseur auprès de trois grands constructeurs automobiles chinois ; la production en usine débutera prochainement. 4e trimestre 2025.
• Béthel (BTE) : Fabrication de prototypes en août 2023 et réalisation des tests hivernaux. Construction d’une usine d’une capacité de 600 000 unités EMB par an ; les premières livraisons sont en cours. S2 2025, avec une production complète en S1 2026.
• Système de coordonnées (Zuobiao) : Options de serrage intégrées pour 25 kN, 35 kN, 45 kN et 65 kN. Fixer son objectif de prix pour l’ensemble du système à 3 488 RMB. Signature d’accords de production conjointe avec de grands constructeurs automobiles (y compris des essais hivernaux sur le Forthing Xinghai V9) visant une production en usine d’ici fin 2025.
• Jiongyi Electronics : Essais routiers hivernaux terminés avec une plateforme de puces informatiques 100 % chinoise. Obtention de contrats de production avec des constructeurs automobiles, mise en place d’une chaîne d’assemblage de 150 000 unités et objectif : production en usine en S2 2025.
• Huashen Ruili : Poursuivre les contrats OEM, en visant une production en volume dans 3e trimestre 2026.
• Technologie Qiangu : Lancement d’un prototype de matériel en vue d’une production en série. 4e trimestre 2026.

5. Foire aux questions (FAQ)

Q1 : Le système EMB est-il plus sûr que les freins hydrauliques traditionnels ?

Oui, le freinage électromécanique (EMB) est plus sûr car il arrête les véhicules plus rapidement et utilise des systèmes électroniques de secours multicouches. L’EMB réagit en moins de 80 à 100 ms, ce qui réduit les distances de freinage par rapport aux systèmes hydrauliques (environ 150 ms) ou aux freins pneumatiques (plus de 400 ms). Il ne comporte pas de circuit de freinage liquide, mais utilise une double alimentation, deux puces de traitement et des circuits supplémentaires pour satisfaire aux exigences strictes de la norme de sécurité ASIL-D sans point de défaillance unique.

Q2 : Quelle est la principale différence entre EHB et EMB ?

La principale différence réside dans le fait que le système EHB (Electronic Hydraulic Brake) utilise un fluide hydraulique, tandis que le système EMB (Electro-Mechanical Brake) fonctionne exclusivement à l’électricité. Le système EHB utilise toujours des canalisations de fluide et un moteur électrique pour propulser le liquide. Le système EMB (Electro-Mechanical Brake) supprime tout fluide, canalisations et maître-cylindre, et place des moteurs électriques directement sur les étriers pour serrer les disques de frein.

Q3 : Quand les voitures EMB pures seront-elles disponibles à l’achat ?

Les consommateurs peuvent s’attendre à des options 100 % EMB à partir de 2026. Les voitures particulières hybrides EHB+EMB et les véhicules utilitaires EMB spécialisés (comme les camions et navettes minières autonomes) entreront en production en petites séries fin 2025. La production de voitures particulières complètes s’étendra après la Chine. GB 21670-2025 La norme de sécurité entre en vigueur le 1er janvier 2026.

Vérification d’article

• Citations réglementaires : GB 21670-2025, GB 12676, CEE-ONU R13, T/CAAMTB 85-2022.
• Entités mentionnées : Bosch, Continental, ZF, Brembo, Bethel (BTE), Yatai, Fudi Tech, groupe CIEC, système de coordonnées (Zuobiao), Huashen Ruili, Qiangu Tech, Jiongyi Electronics.