《汽車零部件行業線控底盤:實現高階自動駕駛的必要條件各環節將迎加速量產期-221029(28頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《汽車零部件行業線控底盤:實現高階自動駕駛的必要條件各環節將迎加速量產期-221029(28頁).pdf(28頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 1 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。xml 線控底盤:實現高階自動駕駛的必要條線控底盤:實現高階自動駕駛的必要條件,各環節將迎加速量產期件,各環節將迎加速量產期 線控底盤是實現線控底盤是實現 L3L3 級以上高階自動駕駛的必要條件級以上高階自動駕駛的必要條件 線控底盤實際是對汽車底盤信號的傳導機制進行線控改造,以電信號傳導替代機械信號傳導,從而使其更加適用于自動駕駛車輛。其核心特點在于可實現“人機解耦”,向執行器下發指令的信號源可由人變為自動駕駛系統零部件,并具備高精度、高響應速度等優勢。同時,當自動駕駛
2、功能等級邁向 L4 級及以上時,車輛的行駛將完全脫離人工干預,也即整車執行系統不再具備駕駛員作為安全冗余。因此,為保證整車在無人駕駛過程中的安全性,高階自動駕駛車輛在執行層的設計中,需要在制動、轉向等關鍵執行環節實現雙重甚至多重冗余。而考慮到車內空間、信號傳導機制、響應精度等因素,以線控結構替代機械式結構則是實現執行器多重安全冗余的必要條件。線控制動:最先放量環節,預計線控制動:最先放量環節,預計 20252025 年年乘用車乘用車滲透率有望超過滲透率有望超過 50%50%線控制動為線控底盤最先放量的環節,中短期內以 EHB Two/One-box方案為主,長期將向 EMB 方案替代升級。根據
3、佐思車研數據,2022 年1-5月,國內乘用車線控制動裝配量達到95.7萬套、滲透率已超過13.7%。同時,線控制動可為新能源車實現能量回收、提升續航里程,因此未來有望伴隨新能源汽車滲透率提升加速放量。我們預計 2025 年線控制動滲透率有望超過 50%,市場空間超過 200 億。線控懸架:單價最高環節,國產化降本加速在線控懸架:單價最高環節,國產化降本加速在 3030 萬以下車型滲透萬以下車型滲透 線控懸架為線控底盤單價最高環節,又可稱為電控空氣懸架,單車價值量基本在萬元以上。本質是以傳統空氣懸架為基礎,增加傳感器和電控系統,根據道路實際情況主動調節懸架的高度、剛度和阻尼,以實現行車/駐車姿
4、態的精細化控制系統、提升駕駛舒適度。此前電控空懸僅應用于豪華車身,而目前國內除電子減震器外,其余關鍵零部件如空氣供給單元等均已實現國產化,未來有望進一步實現降本,將加速線控懸架在 30 萬以下車型中的滲透。線控轉向:高階自動駕駛的基石,預計線控轉向:高階自動駕駛的基石,預計 20242024 年將開始規?;慨a年將開始規?;慨a 線控轉向核心特點在于實現了方向盤與轉向系統之間的物理解耦,理論上可通過軟件算法的調試,任意調節傳動比、任意調節路感反饋、任意收縮方向盤位臵。因此,當面向高階自動駕駛時,轉向系統線控化一方面可滿足多重安全冗余的系統設計;另一方面可收縮的方向盤亦可進一步提升駕乘體驗。根據
5、海內外核心供應商的研發進展,預計2024 年將開始規?;慨a。受益標的:伯特利、亞太股份、耐世特、經緯恒潤。受益標的:伯特利、亞太股份、耐世特、經緯恒潤。風險提示:風險提示:芯片短缺恢復速度低于預期,新能源汽車銷量不及預期 Tabl e_Ti t l e 2022 年年 10 月月 29 日日 汽車零部件汽車零部件 Tabl e_BaseI nf o 行業深度分析行業深度分析 證券研究報告 投資投資評級評級 領先大市領先大市-A 首次首次評級評級 Tabl e_Fi rst St oc k 首選股票首選股票 目標價目標價 評級評級 688326 經緯恒潤-W 200.00 買入-A Tabl
6、e_C hart 行業表現行業表現 資料來源:Wind資訊%1M 3M 12M 相對收益相對收益 6.26-2.24 23.33 絕對收益絕對收益 1.77-15.69-1.49 徐慧雄徐慧雄 分析師 SAC 執業證書編號:S1450520040002 李澤李澤 報告聯系人 相關報告相關報告 -29%-22%-15%-8%-1%6%13%2021-102022-022022-06汽車零部件(中信)滬深300 行業深度分析/汽車零部件 2 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。內容目錄內容目錄 1.線控底盤是智能汽
7、車實現線控底盤是智能汽車實現 L3 及以上高階自動駕駛的必要條件及以上高階自動駕駛的必要條件.4 1.1.機械底盤:由傳動系、行駛系、轉向系、制動系四部分構成.4 1.2.線控底盤:助力智能汽車邁向 L3 及以上自動駕駛等級的關鍵技術.6 1.2.1.五大環節構筑線控底盤,核心特點在于可實現“人機解耦”.6 1.2.2.線控底盤是智能汽車實現 L3 及以上高階自動駕駛的必要條件.7 1.3.滑板底盤:線控底盤技術應用的終極產品形態.8 2.線控制動:線控底盤增速最快部件,自主品牌正加速國產替代線控制動:線控底盤增速最快部件,自主品牌正加速國產替代.9 2.1.新能源汽車的滲透率總體提升,線控制
8、動有望快速放量.10 2.2.線控制動 EHB方案為當前市場主流,EMB方案短期商業化落地難度大.12 2.2.1.EHB:部分實現線控,One-Box 將成為未來市場主流方案.12 2.2.2.EMB:完全實現線控,但短期內難以規?;慨a上車.14 2.3.競爭格局:自主 Tier1 已實現 0 到 1 的突破,預計 2025 年國內市場規模有望達到 206 億.15 3.線控懸架:線控底盤價值量最高部件,部分核心件已實現國產線控懸架:線控底盤價值量最高部件,部分核心件已實現國產化化.16 3.1.主動式空氣懸掛系統將為汽車懸掛系統的確定性替代方向.16 3.2.線控懸架多以空氣懸架為基礎,
9、進一步增加傳感器配合實現精細化控制.17 3.3.競爭格局:除電子減震器外均已實現國產化,自主品牌正加速滲透中.18 4.線控轉向:高階自動駕駛技術基石,線控轉向:高階自動駕駛技術基石,已處于規?;慨a的前夜已處于規?;慨a的前夜.19 4.1.轉向系統已由機械式發展至電動式,當前電動式轉向滲透率已接近 100%.19 4.2.伴隨自動駕駛技術的持續提升,線控式轉向已處于規?;慨a的前夜.21 4.3.競爭格局:海外 Tier1 將率先實現量產,預計 2025 年國內市場規模有望達到 68 億 22 5.受益標的受益標的.23 5.1.伯特利:國內線控制動龍頭供應商,產能持續擴張.23 5.2
10、.亞太股份:國內制動系統龍頭供應商,積極布局線控制動.24 5.3.耐世特:全球領先的轉向系統供應商,線控轉向系統量產在即.25 5.4.經緯恒潤:綜合型汽車電子供應商,持續研發布局線控底盤.26 6.風險提示風險提示.26 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1:底盤的機械結構:底盤的機械結構.4 圖 2:汽車傳動系動力傳輸機制.5 圖 3:汽車行駛系包含車架、車橋、懸架、車輪.5 圖圖 4:機械轉向系的詳情圖機械轉向系的詳情圖.6 圖圖 5:制動系詳情圖:制動系詳情圖.6 圖圖 6:線控底盤整體框架:線控底盤整體框架.7 圖 7:雙冗余線控轉向設計方案.8 圖 8:多重冗余線控制動方案.8 圖 9:滑
11、板底盤采用類非承載式結構實現車身與車架分離.9 圖 10:CTC 電池集中于底盤中央,可拉低非承載式結構重心.9 圖圖 11:制動技術的發展本質是對供能、控制、傳動裝臵的電子化升級:制動技術的發展本質是對供能、控制、傳動裝臵的電子化升級.10 圖 12:液壓制動系統工作示意圖.10 圖 13:EVP 方案即是在傳統制動系統中增加電子真空泵.11 圖 14:線控制動以電子助力器替代真空助力、以導線替代管路.11 SUcZlXhUcVhZrR1VmVpYbRdNaQoMrRsQnPlOpOrRkPoNqRaQpOnMNZnMqOuOtQrR行業深度分析/汽車零部件 3 本報告版權屬于安信證券股份有
12、限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。圖圖 15:線控制動系統的類別劃分:線控制動系統的類別劃分.12 圖 16:EHB 工作原理結構圖.12 圖 17:博世 iBooster 即為典型的 EHB 制動系統.12 圖 18:線控制動協調式(并聯式)能量回收邏輯.13 圖 19:博世 iBooster2.0+ESP 可實現高效的能量回收,提升車輛續航里程.13 圖圖 20:EMB 工作原理圖示工作原理圖示.14 圖 21:汽車懸架系統構成(以理想 L9 空氣懸架為例).17 圖 22:空氣彈簧+可變阻尼減震器為懸掛系統的替代方向.17 圖 2
13、3:線控懸架工作原理.17 圖 24:線控懸架可實現行車/駐車姿態的精細化控制.17 圖圖 25:部分零部件國產化后電控空氣懸架單車價值量整體下降至萬元一下:部分零部件國產化后電控空氣懸架單車價值量整體下降至萬元一下.19 圖圖 26:轉向系統發展歷程:轉向系統發展歷程.19 圖圖 27:根據電機:根據電機/ECU 布局位臵的不同,布局位臵的不同,EPS 可分為轉向軸式、齒輪式、齒條式三大類可分為轉向軸式、齒輪式、齒條式三大類.20 圖 28:DP-EPS 雖作用在齒條上但仍采用蝸輪蝸桿傳遞動力.20 圖 29:R-EPS 與 DP 作用位臵類似,但采用循環球傳動.20 圖圖 30:線控轉向系
14、統結構及優勢:線控轉向系統結構及優勢.21 圖圖 31:PID 控制器參數調整控制器參數調整.22 圖圖 32:2021 年國內年國內 EPS 市場份額,以海外供應商為主市場份額,以海外供應商為主.22 圖 33:公司電控制動產品收入快速增長,占比已超 38%.24 圖 34:公司歸母凈利潤自 2018 年后重回增長通道.24 圖 35:以 ABS 為主的電控制動產品已為第二增長曲線.25 圖 36:公司利潤端已開始企穩回升.25 圖 37:2021 年耐世特實現營業收入 214.14 億元.25 圖 38:2021 年耐世特實現歸母凈利潤 7.55 億元.25 圖 39:研發服務、智駕、車身
15、、網聯貢獻90%以上收入.26 圖 40:智駕產品將成為公司未來收入增長的核心驅動力.26 表 1:機械傳動系和行駛系的組成部分.5 表 2:行車制動器和駐車制動器.6 表 3:線控底盤構成.7 表表 4:搭載線控制動的主要新能源車型:搭載線控制動的主要新能源車型.11 表表 5:EHB One-box,Two-Box 量產時間和配套車型量產時間和配套車型.15 表表 6:2025 年國內線控制動市場空間測算年國內線控制動市場空間測算.16 表 7:國內車企搭載空氣懸架車型及價格.18 表表 8:主要線控轉向廠商預計量產時間:主要線控轉向廠商預計量產時間.22 表表 9:2025 年國內線控轉
16、向市場空間測算年國內線控轉向市場空間測算.23 行業深度分析/汽車零部件 4 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。1.線控底盤是智能汽車實現線控底盤是智能汽車實現 L3 及以上高階自動駕駛的必要條件及以上高階自動駕駛的必要條件 1.1.機械底盤:由傳動系、行駛系、轉向系、制動系四部分構成機械底盤:由傳動系、行駛系、轉向系、制動系四部分構成 傳統汽車的底盤主要由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成,除了支撐汽車的發動機及其他零部件外,還具有接收駕駛員的操作指令,使汽車實現行駛、轉向以及制動等功能,是燃油車的重
17、要組成部分。其中其中,傳動系、行駛系、轉向系以及制動系四部分相互連通、相,傳動系、行駛系、轉向系以及制動系四部分相互連通、相輔相成,共同構成了汽車底盤,也構成了線控底盤技術的基礎。輔相成,共同構成了汽車底盤,也構成了線控底盤技術的基礎。圖圖 1:底盤的機械結構:底盤的機械結構 資料來源:搜狐汽車,安信證券研究中心 1)傳動系主要由離合器、變速器、萬向節、傳動軸以及驅動橋等部件所組成。傳動系主要由離合器、變速器、萬向節、傳動軸以及驅動橋等部件所組成。傳動系主要是將發動機所產生的動力傳輸給驅動車輪的系統??砂茨芰總鬟f方式的不同,劃分為機械傳動、液力傳動、液壓傳動、電傳動,而對于具有不同驅動形式的汽
18、車,雖然其傳動系統內部的部件組合結構不完全相同,但是動力傳輸機制大致相同,基本的控制路徑為:發動機離合器變速器傳動軸差速器半軸驅動輪。2)行駛系主要由車架、車橋、懸架以及車輪等四部分組成行駛系主要由車架、車橋、懸架以及車輪等四部分組成。主要作用在于減少汽車所受到的振動,使汽車正常行駛以及將傳動系所產生的轉矩轉化為地面對車輛的牽引力。行業深度分析/汽車零部件 5 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。表表 1:機械傳動系和行駛系的組成部分:機械傳動系和行駛系的組成部分 組成部分組成部分 主要作用主要作用 傳動系傳動
19、系 離合器離合器 旨在使發動機所產生的動力和傳動系進行分離或接合,以便于汽車的起步、停車、換檔 變速器變速器 旨在改變發動機的轉速和轉矩,從而改變汽車的速度 萬向節萬向節 旨在改變動力的傳遞方向 傳動軸傳動軸 與變速箱、驅動橋等部件共同將發動機所產生的動力傳輸給車輪,從而使汽車產生驅動力 驅動橋驅動橋 將萬向傳動裝臵傳來的動力折過 90,改變力的傳遞方向,并由主減速器降低轉速,增大轉矩后,經差速器分配給左右半軸和驅動輪 行駛系行駛系 車架車架 用于支撐、連接汽車的各總成,使其保持在相對正確的位臵 車橋車橋 用于承受汽車的載荷;其根據驅動方式的不同可分成:轉向橋、驅動橋、轉向驅動橋以及支持橋 懸
20、架懸架(1)傳遞車架和車橋間的作用力;(2)傳遞道路的作用力,減少汽車所受的振動,提升駕駛員的駕駛體驗 車輪車輪(1)承受汽車的總載荷;(2)吸收汽車所受的振動;(3)產生平衡汽車轉向行駛時離心力的側向力,保證汽車的正常行駛 資料來源:搜狐汽車,安信證券研究中心 圖圖 2:汽車傳動系動力傳輸機制汽車傳動系動力傳輸機制 圖圖 3:汽車行駛系:汽車行駛系包含車架、車橋、懸架、車輪包含車架、車橋、懸架、車輪 資料來源:汽車維修技術網,安信證券研究中心 資料來源:汽車構造,安信證券研究中心 3)轉向系主要由方向盤、轉向器、轉向節等部件組成。轉向系主要由方向盤、轉向器、轉向節等部件組成。轉向系是指從方向
21、盤到車輪的動力傳遞系統,根據駕駛員的操作指令來實現汽車的轉向。根據轉向力是否完全來源于駕駛員,可分為機械轉向系和動力轉向系,后者根據轉向助力來源的不同又可分為氣壓式、液壓式以及電動式。4)制動系主要由制動器、助力器、制動片等部件組成。制動系主要由制動器、助力器、制動片等部件組成。制動系主要功能是降低處于行駛過程中的汽車的速度或使其停止,大致可分為行車制動和駐車制動。其中行車制動主要用于行車時降低行車速度或使汽車停止,駐車制動主要用于停車后防止汽車發生滑動。行業深度分析/汽車零部件 6 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見
22、報告尾頁。圖圖 4:機械轉向系的詳情圖機械轉向系的詳情圖 圖圖 5:制動系詳情圖:制動系詳情圖 資料來源:汽車構造,安信證券研究中心 資料來源:汽車構造,安信證券研究中心 表表 2:行車制動器和駐車制動器:行車制動器和駐車制動器 制動器制動器 行車制動器行車制動器 駐車制動器駐車制動器 定義定義 駕駛員用腳操控的制動器 駕駛員用手操控的制動器 應用場景應用場景 行車時 停車后 主要作用主要作用 降低行車速度或使汽車停止 防止汽車在停止后發生溜動 其他其他 在行車制動器失效時亦可臨時使用 資料來源:公開資料整理,安信證券研究中心 1.2.線控底盤:線控底盤:助力智能汽車邁向助力智能汽車邁向 L3
23、 及以上自動駕駛等級的關鍵及以上自動駕駛等級的關鍵技術技術 1.2.1.五五大環節大環節構筑線控底盤,核心特點在于可實現“人機解耦”構筑線控底盤,核心特點在于可實現“人機解耦”線控底盤線控底盤的核心特點在于可實現“人機解耦”,同時具備的核心特點在于可實現“人機解耦”,同時具備高精度高精度、高安全性、高響應速度等、高安全性、高響應速度等優勢優勢。整體而言,線控底盤實際是對汽車底盤信號的傳導機制進行線控改造,以電信號傳導替代機械信號傳導,從而使其更加適用于自動駕駛車輛。其具體傳導過程是將駕駛員的操作命令傳輸給電子控制器,再由電子控制器將信號傳輸給相應的執行機構,最終由執行機構完成汽車的轉向、制動、
24、驅動等各項功能。在此過程中,由于線控結構替代了方向盤、剎車踏板與底盤之間的機械連接,因而此前將由人力直接控制的整體式機械系統亦變成了操作端和設備端相互獨立的兩部分,并且設備端不僅可以由人傳遞的信號操作,也能由其它來源的電信號操作,從而實現“人機解耦”。此外,由于線控結構之下操作單元和執行單元之間不存在機械能量的傳遞,因此其響應時間將大大縮短、精度將大幅提升。同時,執行單元使用外來能源執行操作命令,其執行過程和結果受電子控制器的監測和控制,也有利于在遇到緊急工況時保證駕駛員和乘客的安全,因此線控底盤亦具有高安全性的特點。行業深度分析/汽車零部件 7 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權
25、屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。圖圖 6:線控底盤:線控底盤整體框架整體框架 資料來源:知乎汽車人高工,安信證券研究中心 分拆結構來看,分拆結構來看,線控底盤線控底盤由由線控線控換擋、線控油門換擋、線控油門、線控懸架、線控懸架、線控轉向、線控線控轉向、線控制動五大環節制動五大環節組成。組成。其中,線控油門及線控換擋由于技術難度較低、已于上世紀 90 年代初開始逐步量產上車,且當前滲透率已相對較高(定速巡航即為線控油門的基礎應用之一)。相較而言,線控懸架、轉向及制動系統,受制于高昂技術壁壘及上車成本,目前整體仍處于量產的初期階段。根據我們測算,當前線控制
26、動滲透率僅為 3%左右、線控懸架滲透率不足 3%、線控轉向幾乎尚未實現規?;慨a。表表 3:線控底盤構成:線控底盤構成 線控制動線控制動 線控轉向線控轉向 線控油門線控油門 線控換擋線控換擋 線控懸架線控懸架 主要作用主要作用 通過電信號降低汽車的行車速度(縱向操控)通過電信號實現汽車的轉向(橫向操控)通過電信號控制節氣門或電門,以實現加速 通過電信號實現自動換擋 在不同工況下調整至最合適的彈簧剛度和減震器阻尼力 量產時間量產時間 2013 年 2013 年 1998 年 1991 年 1984 年 量產車型量產車型 博世 ibooster 實現量產 英菲尼迪 Q50 豐田 Lexus LS4
27、30 奔馳汽車 林肯汽車 滲透率滲透率 3%1%100%25%3%單車價值量單車價值量 20002500 元 5000 元 300 元 400500 元 10000-20000 元 開發難度開發難度 高 高 低 低 較高 特點特點 技術趨于成熟,國產替代降本打開成長空間 技術難度高,安雙冗余要求高 技術成熟,滲透率高 技術成熟,滲透率高 技術趨于成熟,國產替代降本打開成長空間 競爭格局競爭格局 國外Tier 1 為主,伴隨著自動駕駛技術滲透率的不斷提升,自主供應商有望迎來良好的發展機會 國外Tier 1 為主,博世、耐世特市場份額較大,伴隨著自動駕駛技術滲透率的不斷提升,自主供應商有望迎來良好
28、的發展機會(1)國外供應商掌握核心技術;(2)自主供應商的參與度較低(1)國外供應商起步早、經驗足;(2)自主供應商(寧波高發、南京奧聯)主要服務于國內客戶(1)國外供應商起步早、經驗足;(2)自主供應商(中鼎、保隆)開始掌握核心技術(空氣彈簧)簡稱簡稱 BBW SBW TBW SBW WCS 其他名稱其他名稱 電控制動、電子控制制動 線控驅動、電子油門 電子換擋 線控懸掛、電控懸架 資料來源:搜狐汽車,頭豹研究院,安信證券研究中心 1.2.2.線控底盤是智能汽車實現線控底盤是智能汽車實現 L3 及以上高階自動駕駛的必要條件及以上高階自動駕駛的必要條件 基于線控底盤“人機解耦、高精度、高安全性
29、”等特點,線控底盤將為實現高階自動駕駛的基于線控底盤“人機解耦、高精度、高安全性”等特點,線控底盤將為實現高階自動駕駛的必要條件必要條件,未來有望,未來有望逐步逐步取代機械取代機械式式底盤。底盤。自動駕駛功能的實現依賴于感知層、決策層和執行層三部分的協調配合。當自動駕駛發展進程由低階邁向高階的過程中,不僅僅需要感知層傳感器、決策層主控芯片及算法等的持續升級,對于執行層性能亦將有著更高的要求。相較行業深度分析/汽車零部件 8 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。于傳統機械式底盤,由電信號控制的線控底盤則在響應速度
30、、精度等方面具備更強的優勢。同時,當自動駕駛功能等級邁向 L4 級及以上時,車輛的行駛將完全脫離人工干預,也即整車執行系統不再具備駕駛員作為安全冗余。因此,為保證整車在無人駕駛過程中的安全性,高階自動駕駛車輛在執行層的設計中,需要在制動、轉向等關鍵執行環節實現雙重甚至多重冗余。而考慮到車內空間、信號傳導機制、響應精度等因素,以線控結構替代機械式結構則是實現執行器多重安全冗余的必要條件:我們我們以以“雙冗余雙冗余線控轉向”和“多重冗余線控制動方案”線控轉向”和“多重冗余線控制動方案”為例為例,具體說明線控結構對于提升,具體說明線控結構對于提升自動駕駛安全程度的必要性自動駕駛安全程度的必要性:(1
31、)雙冗余線控轉向方案:)雙冗余線控轉向方案:所謂雙冗余系統實際上是并行的兩套獨立的控制系統。以雙冗余線控轉向系統為例,在正常狀態下,兩套轉向系統(均包含電源、傳感器和執行部件等)同時工作,各輸出 50%的需求轉矩實現轉向助力。若系統中某一部件出現故障,則另一套系統由于完整獨立可以繼續提供部分助力,從而避免完全無助力的情況。兩套冗余的系統除了相互獨立提供助力外,還會進行必要的內部通訊,以應對各種突發工況。除此之外,為了使兩個 ECU 之間的功能同步,需要共享的數據使用串行外設接口進行通訊,無需實時同步的數據則使用控制器局域網絡(CAN)進行傳輸。(2)多重冗余線控制動)多重冗余線控制動方案方案:
32、對于制動系統而言,如果僅考慮以兩套制動系統(制動系統與電子駐車系統雙冗余)做雙冗余,則并沒有考慮到其中單制動系統的冗余控制措施,且常規的制動系統冗余方案會因控制器切換造成延時控制問題,引起不必要的安全隱患。因此,線控制動系統往往需要多重冗余的設計。例如自動駕駛主輔控制器之間的冗余、自動駕駛域控制器與整車控制器之間的冗余、自動駕駛系統 CAN 和以太網通訊的冗余、5G CPE 設備與車端所有控制器的冗余(實現關鍵時刻的遠程接管)??梢钥吹?,基于線控制動技術的應用,整體可滿足自動駕駛車輛在各種失效條件下的行車安全需求,進一步保證了高階自動駕駛系統的可靠性。圖圖 7:雙冗余線控轉向設計方案雙冗余線控
33、轉向設計方案 圖圖 8:多重冗余:多重冗余線控制動線控制動方案方案 資料來源:基于雙冗余系統的電動助力轉向系統狀態機設計,安信證券研究中心 資料來源:一種具備多重安全冗余機制的自動駕駛系統架構,安信證券研究中心 1.3.滑板底盤:線控底盤技術滑板底盤:線控底盤技術應用應用的終極的終極產品產品形態形態 配合智能汽車三電系統、軟硬件架構的升級,滑板底盤或為線控底盤發展的最終產品形態。配合智能汽車三電系統、軟硬件架構的升級,滑板底盤或為線控底盤發展的最終產品形態?;宓妆P的概念最早于 2002 年由通用汽車提出,并率先融合到一臺名為 Hy-wire 的概念車上。其核心理念在于實現“上下車體解耦+底盤
34、高度集成化”,進而推動車身與底盤的獨立開發、獨立迭代,并由此加速研發周期和效率、降低研發成本。對于“上下車體解耦對于“上下車體解耦+底盤高度集成化底盤高度集成化”的實現,我們認為核心需要突破以下技術點:”的實現,我們認為核心需要突破以下技術點:(1)非承載式車身的優化升級非承載式車身的優化升級。傳統轎車普遍為承載式車身,沒有單獨承受外力的底盤結構,懸掛系統直接聯在車身上、全車身為一體。而滑板底盤為實現上下車體解耦,則以非承載式車身為基礎,搭載獨立的底盤大梁(矩形剛性車架),將動力系統、傳動系、行駛系等部件均臵于底盤之上,底盤與車架采用彈性元件聯接。非承載式車身行業深度分析/汽車零部件 9 本報
35、告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。由于其高強度的底盤結構,具備更強的承載能力和抗顛簸性能,不過亦伴隨著整車質量大、重心高、操作性差等問題,因而當前僅應用于貨車及越野車之上。不過,在純電時代隨著多合一電驅系統、CTC 電池車身一體化、輪轂電機等技術逐步應用上車,未來有望一定程度上降低整車重心及質量(例如全球滑板底盤龍頭 Rivian 利用電池包側邊框架的加粗延長來替代傳統非承載式車身的梁架),提升駕駛舒適度、推動滑動底盤發展。圖圖 9:滑板底盤采用類非承載式結構實現車身與車架分離:滑板底盤采用類非承載式結構實現車身
36、與車架分離 圖圖 10:CTC電池集中于底盤中央,可拉低非承載式結構重心電池集中于底盤中央,可拉低非承載式結構重心 資料來源:悠跑科技,安信證券研究中心 資料來源:悠跑科技,安信證券研究中心(2)線控系統的全棧搭載線控系統的全棧搭載。上下車體解耦的先前條件是從物理結構上采用類似非承載式車身結構的設計,其次在于通過線控技術實現上下車體的信號傳輸,由此一方面可以更加靈活的實現底盤空間的布臵、提升利用率,另一方面亦可賦能滑板底盤實現高階自動駕駛功能。2022 年 2 月,國內滑板底盤創業公司 PIX Moving,向戰略合作方上海自動駕駛公司追勢科技正式交付了全球首臺基于滑板底盤打造的線控 Robo
37、bus,可實現封閉場景內的 L4 級自動駕駛。(3)軟件接口的標準統一。軟件接口的標準統一。除物理結構的優化升級外,滑板底盤的高研發效率、高迭代速度的夙愿亦依賴于軟件上采用基于 SOA 的服務化分層架構,其核心理念在于將底盤域各項部件的基礎功能進行“服務化”封裝且留有標準化 API,同時對于上層開發人員亦留有應用車型開發框架的 API,開發人員可以隨時調用各類“服務”的 API為用戶創建新的應用程序,從而以最少的硬件和操作系統依賴性為所有應用程序提供最佳的可移植性。2.線控制動:線控制動:線控底盤增速最快部件,自主品牌正加速國產替代線控底盤增速最快部件,自主品牌正加速國產替代 制動技術在保障汽
38、車的流暢操控以及安全上發揮著決定性的作用,并隨著工業技術的變革以及汽車行業的發展持續進化。整體來看,制動系統主要由供能裝臵、控制裝臵、傳動裝臵和制動器四部分組成。從汽車制動系統的升級趨勢來看,本質是即是對供能、控制、傳動裝臵從汽車制動系統的升級趨勢來看,本質是即是對供能、控制、傳動裝臵電子化升級的過程。電子化升級的過程。本章重點討論的線控制動其本質即是基于對傳動裝臵的升級。行業深度分析/汽車零部件 10 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。圖圖 11:制動技術:制動技術的發展本質是對供能、控制、傳動裝臵的電子化
39、升級的發展本質是對供能、控制、傳動裝臵的電子化升級 資料來源:安信證券研究中心整理 2.1.新能源汽車的滲透率總體提升,線控制動有望快速放量新能源汽車的滲透率總體提升,線控制動有望快速放量 后機械式制動時代,氣體后機械式制動時代,氣體/液體壓力制動成為了傳統汽車制動系統的核心解決方案。液體壓力制動成為了傳統汽車制動系統的核心解決方案。壓力制動包含氣壓制動和液壓制動兩種,其中氣壓制動反應慢、制動力大、結構復雜,通常應用于重卡、貨車等;液壓制動反應更為靈敏、制動力小、結構靈活不受管路限制,通常應用于乘用車之中。早在上世紀 30 年代,Duesenberg Eight 車率先使用了轎車液壓制動器。而
40、通用和福特分別于 1934 年和 1939 年采用了液壓制動技術。后續歷經多次迭代,到 20 世紀 50 年代,液壓助力制動器已開始規?;慨a上車,成為后機械式制動時代的主流制動方案。以一輛配備液壓制動系統的乘用車為例:其制動系統主要包括制動踏板、真空助力器、制動液、制動油管、制動主缸、制動輪缸以及車輪制動器,當駕駛員踩住制動踏板時發生作用力,推動真空助力器的后腔進氣控制閥打開,隨即后腔充氣使壓力大于前腔形成壓力差,從而將制動力放大形成對制動主缸推桿向前的推力,推動制動主缸內的液體進入制動管路形成車輪制動力,由此車輪制動器得以執行制動操作。此外,隨著汽車電子技術的發展,人們以液壓制動系統為基礎
41、,增加了很多制動輔助系統,例如制動防抱死系統(ABS、1978 年博世首發)、牽引力控制系統(TCS、1986 年博世首發)、穩定性控制系統(VDC、1992 年博世首發,并推出同時集成 ABS/TCS/VDC 功能的劃時代產品 ESP)、自動駐車功能(AUTOHOLD)、陡坡緩降控制(HDC)、剎車優先系統(BOS)等,均是在原液壓制動系統中增設一套液壓控制裝臵,控制制動管路中容積的增減,以控制制動壓力的變化適用于不同場景。圖圖 12:液壓制動系統工液壓制動系統工作示意圖作示意圖 資料來源:AutoTechLabs,安信證券研究中心 行業深度分析/汽車零部件 11 本報告版權屬于安信證券股份
42、有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。而而在新能源汽車時代在新能源汽車時代,由于由于車內車內失去了失去了由發動機產生的由發動機產生的真空真空壓力壓力來源,來源,倒逼倒逼制動系統再次制動系統再次改改造造升級升級。目前針對此問題主要有兩種解決方案,分別為電子真空泵(EVP)方案和線控制動方案(EMB/EHB):(1)EVP 方案方案:即是在原有液壓制動的真空助力器基礎上增加電子真空泵,通過真空傳感器監測增壓器中真空的變化,可以為助力器提供穩定的真空源。另外 EVP 采用了壓電材料作為動力裝臵,完全摒棄了傳統的電動機驅動模式,從控制到驅動實現了
43、電子化,并且對原車底盤改動較小,可以幫助快速將燃油車平臺改為電動平臺,因此在新能源滲透率加速提升的初期,EVP 方案得以快速應用。(2)線控制動方案:)線控制動方案:相較于傳統的液壓制動,線控制動以電子助力器替代了真空助力、以導線替代液壓/氣壓管路。其工作原理為通過油門踏板傳感器將駕駛人實際操作轉變成電信號傳遞給 ECU,ECU 對傳輸來的相關指令實施綜合計算(傳感器監測油門踏板的行程和力,車速傳感器判斷汽車是否處于正常減速中),若判定為正常動作則將信號再次傳遞給制動執行器,最終實現制動。圖圖 13:EVP 方案即是在傳統制動系統中增加電子真空泵方案即是在傳統制動系統中增加電子真空泵 圖圖 1
44、4:線控制動以電子助力器替代真空助力、以導線替代管路線控制動以電子助力器替代真空助力、以導線替代管路 資料來源:OFweek 新能源汽車網,安信證券研究中心 資料來源:新能源汽車智能駕駛線控底盤技術研究,安信證券研究中心 線控制動為新能源汽車的最優解,已逐步開始規?;慨a上車線控制動為新能源汽車的最優解,已逐步開始規?;慨a上車。增加 EVP 方案雖然可以解決真空源缺失的問題,但是由于 EVP 仍存在壽命較短、易受環境影響,且能量的回收效率較低等問題,因而也難以成為未來新能源汽車制動系統的核心解決方案。而線控制動方案以電子助力器取代真空助力直接建壓,無需消耗能量建立真空源,可以有效解決新能源汽
45、車真空源缺失的問題;另一方面,由于其利用電信號控制電機,一定程度上可以減少能量損失、提升響應速度,從而可以提升能量利用率,進一步提高新能源汽車的續航能力。因此,隨著近年來國內新能源汽車滲透率加速提升,頭部主機廠已逐步開始在新能源車型上規?;慨a線控制動系統。例如比亞迪漢系列是國內首款搭載博世 IPB 的量產新能源車型,蔚來的 EC6、EC8,小鵬 P7 以及理想 ONE 均搭載了博世供應的 iBooster2.0 線控制動系統,北汽新能源EC3 也搭載了國內供應商拿森科技生產的 N-booster 系統。根據高工智能汽車研究院監測數據顯示,2021 年中國市場(不含進出口)乘用車前裝標配線控制
46、動系統上險量為 306.75 萬輛,同比增長 58.06%,前裝搭載率為 15.04%。表表 4:搭載線控制動的主要新能源車型搭載線控制動的主要新能源車型 車企車企 車型車型 線控制動類型線控制動類型 比亞迪 漢系列 博世 IPB 特斯拉 Model Y、Model 3 博世 i-booster 蔚來 2020 款蔚來 EC6、2018 款 ES8 博世 i-booster 2.0 2019 款ES6 博世 i-booster 小鵬 2020 款小鵬 P7 博世 i-booster 2.0 理想 ONE 博世 i-booster 2.0 奇瑞 瑞虎 8 伯特利 WCBS 哪吒汽車 2021 款
47、哪吒 U Pro 聯創電子 C-booster 行業深度分析/汽車零部件 12 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。北汽新能源 2019 款EC3 拿森 N-booster 資料來源:公司官網,安信證券研究中心 2.2.線控制動線控制動 EHB 方案為當前市場主流,方案為當前市場主流,EMB 方案短期商業化落地難度大方案短期商業化落地難度大 進一步分析線控制動系統,可進一步分析線控制動系統,可根據有無液壓后備分為根據有無液壓后備分為 EHB 電子液壓制動和電子液壓制動和 EMB 電子機械制電子機械制動。動。其中
48、,EHB實現難度較低,僅用電子元件替代傳統制動系統中的部分機械元件,保留傳統的液壓管路,當線控系統失效時備用閥打開即可變成傳統的液壓制動系統,因此也可理解為線控制動系統發展的第一階段。同時,EHB具體又可分為 One-Box 和 Two-Box 兩種。具體區別在于 One-Box 方案以一個 ECU 同時集成了 ESC(汽車電子穩定系統)和助力器功能,而 Two-Box 方案則需對助力器和 ESC 單元的關系進行協調。圖圖 15:線控制動:線控制動系統的類別劃分系統的類別劃分 資料來源:亞太科技,安信證券研究中心 2.2.1.EHB:部分實現線控部分實現線控,One-Box 將成為未來市場主流
49、方案將成為未來市場主流方案 EHB 部分結構以電子元件替代,可有效提升響應速度及精度。部分結構以電子元件替代,可有效提升響應速度及精度。包括制動踏板單元、液壓制動控制單元、執行元件三部分。其中,制動踏板單元是對傳統桿機械連接踏板的升級,主要由制動踏板和踏板傳感器組成,會模擬傳統制動系統的感覺和行為并給予駕駛員反饋,同時傳遞駕駛員踩下制動踏板的力度和速度信息。核心的液壓制動控制單元,我們以博世的iBooster2.0 為例(搭配博世 ESP 為 Two-box 方案),其具體工作原理為:當踏板接口產生位移,踏板行程傳感器將探測到的位移信號傳遞至電控單元,電控單元計算出電機應產生的扭矩,再由傳動裝
50、臵將該扭矩轉化為助力器閥體的伺服制動力,隨即與源踏板動力共同在制動主缸中轉化為制動液壓力,最終驅動執行元件(卡鉗等)實現制動。同時,當線控系統回路失效時,備用閥打開、制動踏板的液壓管路與應急制動管路連通,制動系統整體轉為傳統液壓制動。圖圖 16:EHB工作原理結構圖工作原理結構圖 圖圖 17:博世博世 iBooster 即為典型的即為典型的 EHB制動系統制動系統 資料來源:知乎汽車人高工,安信證券研究中心 資料來源:博世,安信證券研究中心 行業深度分析/汽車零部件 13 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。此
51、外,線控制動由于可實現能量回收的特性,成為新能源車的重要配臵。此外,線控制動由于可實現能量回收的特性,成為新能源車的重要配臵。在電動車的制動過程中,制動力矩來源包括兩方面:摩擦片所產生的機械制動力、電機提供負扭矩通過傳動軸來實現減速的電制動力。其中,電制動力本質原理是在電動車制動過程中,電機的電流被切斷,電機減速(也即反向旋轉)所產生逆向電動勢能。此時的電機亦可認為起到了發電機的作用,將逆向電動勢能通過傳動軸回傳到蓄電池中,由此實現電能能量回收。理論上而言,在制動過程中電制動力的占比越多,能量回收的效率就越好(因為摩擦制動最終會以熱能的方式釋放、無法回收)。因此,目前根據電制動力和機械制動力搭
52、配策略的不同,能量回收策略可分為疊加式(串聯式)和協調式(并聯式)兩種:(1)疊加式:)疊加式:踩下制動踏板,直接踩下制動踏板,直接開始液壓制動、電機制動疊加在基礎制動上開始液壓制動、電機制動疊加在基礎制動上。(。(2)協調式)協調式:踩下制動踏板,控制器通過行程踩下制動踏板,控制器通過行程傳感器對當前踏角度和角速度推測駕駛員的制動需求,并計算所需的制動力,然后由電機作傳感器對當前踏角度和角速度推測駕駛員的制動需求,并計算所需的制動力,然后由電機作為主要扭矩提供源,液壓制動作為制動力矩不足的補償。從而提高制動的占比,進而增加能為主要扭矩提供源,液壓制動作為制動力矩不足的補償。從而提高制動的占比
53、,進而增加能量回收。量回收。以博世的協調式線控制動方案為例,當所需減速度小于 0.3g 的情況下,由駕駛員腳部傳遞至制動系統的液壓容積暫時保存在低壓蓄能器內,制動系統不產生制動扭矩,制動力由電機反轉提供;當所需減速度超過 0.3g,低壓蓄壓器中的可用容積轉移至車輪制動器,液壓制動對電機反轉制動進行補償,制動系統協同能量回收系統一起提供制動力矩。因此,每次剎車 ibooster 可實現最高 0.3g 減速度的能量回收,在制動頻繁的城市路況下,續航里程增加 10%-20%。圖圖 18:線控制動協調式(并聯式)能量回收邏輯線控制動協調式(并聯式)能量回收邏輯 資料來源:博世,安信證券研究中心 圖圖
54、19:博世博世 iBooster2.0+ESP 可實現高效的能量回收,提升車輛續航里程可實現高效的能量回收,提升車輛續航里程 資料來源:博世,安信證券研究中心 行業深度分析/汽車零部件 14 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。短期內短期內 Two-Box 方案占據主流,長期看方案占據主流,長期看 One-Box 將為確定性趨勢將為確定性趨勢。上文所提到的博世iBooster2.0+ESP 即為典型的 EHB Two-Box 技術方案,iBooster2.0 與 ESP 為兩個相連且獨立的 ECU,當 iBoo
55、ster2.0 失效時、ESP 系統會接管并提供制動助力;與 ESP hev 系統組合使用時可實現最高達 0.3g 減速度的能量回收。已經得到驗證的是,受益于 iBooster 本身強大的助力能力、電控化的半解耦控制方式、以及的天生雙冗余安全備份,在智能汽車行業發展初期得以快速推廣。目前,特斯拉全系、吉利領克、蔚來、小鵬等眾多主機廠均采用以上方案。而 EHB One-box 與前者相比,減少了 1 個 ECU 與 1 個制動單元,將 EHB Two-box 中的iBooster 2.0 和 ESP 集成起來(也即博世于 2019 年推出的 IPB產品),最顯著的優勢即在于節約空間的同時實現了高
56、度集成化和低成本。此外,與 Two-box 需結合踏板輸入力與電機助力不同,One-box 提供的制動力全部來自電機、沒有疊加駕駛員提供的制動力,實現了踏板與制動助力系統的完全解耦,從而理論上可以通過軟件調校出任何想要的踏板力或行程對應的減速度關系,是汽車智能化時代背景下的確定趨勢。不過,當前 One-box 仍然受限于智能汽車整體軟硬件技術瓶頸,需要供應商在 ABS/ESC 集成、控制算法開發、電機控制參數標的等多方面有所積淀,且在面向自動駕駛領域時仍需外掛 ESP/RBU 作為安全備份,均需滿足ASIL-D 安全功能等級。(Two-box 在面向高階自動駕駛時僅需做 ESP 中 IMU 冗
57、余)目前,國內已有比亞迪、奇瑞、吉利等主機廠相繼開始搭載 One-box 線控制動。2.2.2.EMB:完全實現線控完全實現線控,但但短期短期內難以規?;慨a上車內難以規?;慨a上車 EMB(電子機械制動)實際是在 EHB 的基礎上進一步簡化傳統制動結構,直接取消了制動主缸與液壓管路,將電機直接集成在制動器之上(以盤式制動器為基體),且經過傳動裝臵使電機直接驅動制動鉗實現制動。由于 EHB 特殊的物理結構,理論上在傳動過程中將實現零阻力,具有更高能量回收效率、更低產品重量、更高響應速度等優勢。不過,受限于不過,受限于高企高企的開發的開發成本成本與與技術難度,技術難度,EMB 仍存在眾多問題難以
58、攻克,仍存在眾多問題難以攻克,短期內短期內無法實現規?;慨a無法實現規?;慨a。例如,由于當前電制動系統的抗干擾能力較差,當車輛剎車時制動模塊溫度大幅提升,電機的磁性將在高溫下明顯下降,因此工作環境明顯受限;由于 EMB 系統必須集成在輪轂之上,而輪轂有限的體積決定了電機的體積只能相對較小,也即功率無法提供充沛的剎車功率,并且對輸入電壓也存在更高的要求。此外,面向 L3 以上的高階自動駕駛領域時,EMB失效后無法有類似 EHB的冗余結構頂替,因此其發展還必須解決系統的容錯性和安全冗余等問題。根據現有主機廠及 Tier1 研發進度,我們預計 EMB方案最早將于 2024 年前后開始實現量產。圖圖
59、 20:EMB 工作原理圖示工作原理圖示 資料來源:NTCAS,安信證券研究中心 行業深度分析/汽車零部件 15 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。2.3.競爭格局:競爭格局:自主自主 Tier1 已實現已實現 0到到 1的突破,預計的突破,預計 2025年國內市場規模有望年國內市場規模有望達到達到 206 億億 線控制動行業發展初期,海外頭部線控制動行業發展初期,海外頭部 Tier1 憑借在傳統制動領域的技術積淀及先發優勢占據著憑借在傳統制動領域的技術積淀及先發優勢占據著全球絕大數市場份額全球絕大數市場份額
60、。線控制動仍處于發展初期階段,歷史上在制動系統領域處于領先地位的國外的傳統 Tier 1 巨頭如博世、大陸、采埃孚等具有先發優勢和技術優勢,尤其博世等在相關產品技術上做到嚴格保密。目前,博世、大陸、采埃孚都實現了 EHB 方案的量產。博世最早于 2013 年量產的明星產品 iBooster 系列,已經為保時捷、上汽大眾新能源產品、特斯拉全系、榮威 Marvel X、理想 ONE、領克 01/03、蔚來全系、小鵬 P7/G3 等車型廣泛配套。根據華經產業研究院數據統計,2020 年全球線控制動系統份額有 65%均由博世占據,貢獻了EHB Two-box 方案的主要份額。國內以伯特利為代表的供應商
61、正積極布局,未來有望伴隨自主品牌崛起持續實現份額擴張國內以伯特利為代表的供應商正積極布局,未來有望伴隨自主品牌崛起持續實現份額擴張。國內的線控制動廠商主要有伯特利、亞太股份和拿森科技。其中伯特利是國內線控制動龍頭廠商,其具有成熟完整的 ABS、ESP、EPB 技術,且已于 2021 年量產 WCBS(One-Box)制動系統,為奇瑞、吉利等自主車企配套,涵蓋了純電轎車、純電 SUV、燃油 SUV、燃油越野 SUV,是國內第一家實現 One-Box 方案量產的供應商。國內的其他廠商如拿森也采用了自主開發的 N-Booster 智能制動和穩定控制系統,共同組成了應對未來 L3、L4 的高度自動駕駛
62、的線控制動解決方案,為北汽新能源、比亞迪、長安、上汽、大眾、尼桑等主機廠配套。與此同時,拓普集團、亞太股份等國內供應商也均在加速布局線控制動,根據拓普集團 2022年半年度報告,公司 IBS(One-box)制動系統已獲得國內主機廠定點。表表 5:EHB One-box,Two-Box量產時間和配套量產時間和配套車型車型 廠商廠商 產品產品 開發時間開發時間 量產時間量產時間 方案方案 主要客戶主要客戶 博世博世 ibooster1.0 2011 2013 Two-box 大眾新能源;特斯拉全系;本田CR-V;雪弗蘭 Bolt、Volt;保時捷918 等 ibooster2.0 2015 20
63、17、中國2019 Two-box 榮威 Ei5;MARVEL X;比亞迪 e6;蔚來 ES8、ES6;廣汽新能源 Aion V、AionLX;理想 ONE;小鵬P7、G3;奇點 iS6 等 IPB 2017 2019 One-box 部分卡迪拉克 XT4/CT6;比亞迪漢 大陸大陸 MKC1 2010 2016 One-box 阿爾法羅密歐;奧迪 e-tron;寶馬X5、X7 /中國 2020 EBB /Two-box 采埃孚天合采埃孚天合 IBC 2015 2018 One-box 部分通用車型,其中包括部分卡迪拉克 XT4/CT6、別克 日立日立 E-ACT 2010 2019 Two-
64、box 日產 leaf 等 舍弗勒舍弗勒 Space Drive/2018 One-box 大眾、保時捷、奔馳 拿森電子拿森電子 N-booster 2018 Two-box 北汽新能源、比亞迪、長安、長城、集度 亞太股份亞太股份 ESC+IBS 2016 2020 Two-box 奇瑞新能源、長城豪末智行無人物流車、紅旗無人小巴 IEHB 2016 2022 One-box 長安汽車樣車 伯特利伯特利 WCBS 2019 2020 One-box 奇瑞、吉利 同馭汽車同馭汽車 EHB/One-box 暫無量產;英創匯智英創匯智 T-booster/2019 Two-box 江淮、集度 T-b
65、ooster 2.0/2022 江淮、東風、福田、中通 匯眾汽車匯眾汽車 E-booster 2016 2020/北汽新能源、比亞迪 拓普集團拓普集團 IBS-RED/IBS-pro 2019 預計 2022 One-box 暫無量產 資料來源:公司官網,蓋世汽車網,汽車制動網,安信證券研究中心 行業深度分析/汽車零部件 16 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。預計到預計到 2025 年年國內國內線控制動市場空間將達到線控制動市場空間將達到 206 億元。億元。以我們此前發布的報告汽車整車行業投資策略:技術路
66、線、格局、盈利、競爭、車企為乘用車銷量預測基礎。同時,根據佐思車研數據統計,2022 年 1-5 月,國內乘用車線控制動裝配量達到 95.7 萬套、滲透率已超過 13.7%。我們預計線控制動在新能源車中的滲透率將快速增長,到 2025 年將達到 90%(新能源車存在能量回收的需求,這將加速線控制動在新能源車中的滲透)。而在燃油車中線控制動的滲透率增長相對較慢,預計 2025 年將達到 10%(以每年 23%的滲透率增幅線性外推)。最后,我們以 2019 年線控制動單車價值量 2000 元計算,給予 5%年降比例,預計 2025 年我國線控制動市場總體的空間將達到 206 億元。表表 6:202
67、5 年年國國內內線控制動市場空間線控制動市場空間測算測算 中國線控制動市場空間中國線控制動市場空間 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 中國汽車銷量(萬輛)2069.8 1976.3 2109.8 2455.0 2480.0 2567.0 2675.0 YOY -4.52%6.75%16.36%1.02%3.51%4.21%中國新能源汽車銷量(萬輛)106.0 117.0 331.2 671.0 1005.0 1275.0 1425.0 YOY 10.38%183.08%102.6%49.78%26.87%11.76%線控制動新能源車滲透率 2.60%
68、4.50%30.00%60.00%70.00%80.00%90.00%線控制動新能源車市場空間(億元)1 1 18 69 114 157 188 中國燃油車銷量(萬量)1963.8 1859.3 1778.6 1784.0 1475.0 1292.0 1250.0 線控制動燃油車滲透率 0.00%1.00%1.00%3.00%6.00%8.00%10.00%單車價值量(萬元)0.200 0.190 0.180 0.171 0.162 0.154 0.147 線控制動燃油車市場空間(億元)0 4 3 9 14 16 18 線控制動市場空間(億元)線控制動市場空間(億元)1 5 21 78 129
69、 173 206 資料來源:安信證券研究中心測算 3.線控懸線控懸架架:線控底盤價值量最高部件線控底盤價值量最高部件,部分核心件已實現國產化部分核心件已實現國產化 3.1.主動式空氣懸掛系統將為汽車懸掛系統的確定性替代方向主動式空氣懸掛系統將為汽車懸掛系統的確定性替代方向 搭載空氣彈簧搭載空氣彈簧+可變阻尼減震器的主動式空氣懸掛系統將為可變阻尼減震器的主動式空氣懸掛系統將為汽車懸掛系統的汽車懸掛系統的確定性替代方向。確定性替代方向。汽車懸掛系統的核心部件包含彈性元件、減震器、導向機構三大部分。(1)彈性元件:)彈性元件:包括傳統螺旋彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧等,主要作用是支撐車身、并緩沖路面起伏
70、對于車身的沖擊。(2)減震器:)減震器:根據是否可調節阻尼度(也即通常所說懸掛的軟硬)可分為普通減震器和可變阻尼減震器,主要作用是對彈性元件產生阻尼,從而控制車身彈跳的頻率(若只有彈簧而沒有減震器,汽車在行經顛簸路面時,車身將會來回彈跳多次)。其中,可變阻尼減震器根據阻尼調節原理的不同可分為 CDC 型筒間流量調節減震器、FSD 型活塞流量調節減震器、MRC 型電磁感應油液粘稠減震器(調節靈敏度及成本依次提升)。(3)導向機構:導向機構:由控制臂和推力桿組成,主要作用為決定車輪相對車架(或車身)的運動關系。而根據控制臂與推力桿布臵的不同,又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式、麥弗遜式等。理論
71、上講,以上懸掛系統的三大部件的具體種類可自由搭配組合,但基于性價比、舒適度、靈敏度等多方面因素考慮,搭載空氣彈簧+可變阻尼減震器的主動式空氣懸掛系統將為確定性的替代方向。行業深度分析/汽車零部件 17 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。圖圖 21:汽車懸架系統汽車懸架系統構成構成(以理想(以理想 L9 空氣懸架為例)空氣懸架為例)圖圖 22:空氣彈簧空氣彈簧+可變阻尼減震器為懸掛系統的替代方向可變阻尼減震器為懸掛系統的替代方向 資料來源:理想汽車,安信證券研究中心 資料來源:汽車新技術解析,安信證券研究中心
72、3.2.線控懸架多以空氣懸架為基礎,進一步增加傳感器配合實現精細化控制線控懸架多以空氣懸架為基礎,進一步增加傳感器配合實現精細化控制 線控懸架線控懸架又稱電控懸架又稱電控懸架/主動懸架,實際是主動懸架,實際是以空氣懸架為以空氣懸架為基礎基礎,進一步增加傳感器和電控系統,進一步增加傳感器和電控系統,根據道路實際情況根據道路實際情況主動主動調節懸架的高度、剛度和阻尼,以實現行車調節懸架的高度、剛度和阻尼,以實現行車/駐車駐車姿態的精細化控制系姿態的精細化控制系統統、提升駕駛舒適度、提升駕駛舒適度。傳統空氣懸架通過機械式高度調節閥的開啟調節氣囊的充放氣,從而保持車輛恒定的行駛高度。而線控空氣懸架系統
73、則采用高度傳感器和電磁閥來代替機械式高度調節閥,電控單元根據載荷、路況和車輛運行工況等信號,控制氣路系統中的電磁閥或步進電機等執行元件,進而對車身高度進行控制,以抑制車輛急加速和制動時產生的俯仰運動和轉向時產生的側傾運動,保持車身姿態平衡。以理想 L9 所搭載的“魔毯”空氣懸架為例,其中 CDC 減振器控制算法會根據包含輪端加速度傳感器、方向盤轉角、油門狀態、ABS 狀態、攝像頭等在內的超過 15 個傳感器的信號,實時地調整減振器阻尼。而奔馳的“魔毯”懸架系統采用類似邏輯原理,則通過車頂的雷達對前方路面凸凹度進行錄入,錄入的信息會和當時的車速一同經過懸架控制單元預臵算法計算處理,之后 ECU
74、會對各個懸架的剛度和阻尼比進行調節(空氣彈簧調節剛度,普通懸架調節減震器阻尼比),最終實現車身始終水平的目的??梢钥吹?,在諸多傳感器的配合之下,傳統空氣懸架系統將更加智能化,面向爬坡、涉水、運動、上下車等不同場景均具備不同的懸架調整策略,適度的調節底盤高度和懸架硬度,從而進一步提升駕駛的舒適性。圖圖 23:線控懸架工作原理線控懸架工作原理 圖圖 24:線控懸架可實現行車線控懸架可實現行車/駐車姿態的精細化控制駐車姿態的精細化控制 資料來源:知乎汽車人高工,安信證券研究中心 資料來源:理想汽車,安信證券研究中心 目前目前,絕大多數空氣懸架已為電控空懸,但絕大多數空氣懸架已為電控空懸,但由于由于其
75、其懸掛結構復雜懸掛結構復雜、成本高昂且需要與自動駕、成本高昂且需要與自動駕駛系統進一步協調配合駛系統進一步協調配合,因而目前因而目前在在乘用車中滲透率仍然較低。(乘用車中滲透率仍然較低。(1)從)從技術層面技術層面而言而言:如前文所述,電控空氣懸架最大的特點即是在減震器環節采用主動減震器,能夠通過汽車 ECU獲得傳感器信號,從而實時改變阻尼。而電控減震器的閥系結構、控制單元算法調教等均存行業深度分析/汽車零部件 18 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。在較大難度。線控懸架除空氣懸架自身缺點外,還受制于自動駕駛
76、相關技術的掣肘。例如攝像頭對路面地形的識別能力(感知算法能力)、以及在雨天或霧天因折射等因素使得傳感器失效,進而導致線控懸架系統整體失靈。(2)從成本層面而言:)從成本層面而言:進口電控懸架系統普遍在 15000元以上,其中單車配備的四根空氣彈簧和配合使用的可變阻尼電子減震器的價值量達到5000-6000 元。因此,目前線控空氣懸掛在乘用車中滲透率仍然較低,基本搭載于 30 萬元以上車型,且多為選配。表表 7:國內車企國內車企搭載空氣懸架車型及價格搭載空氣懸架車型及價格 品牌品牌 車型車型 指導價格指導價格(萬元)(萬元)動力動力 是否標配空氣懸架是否標配空氣懸架 選裝價格及信息選裝價格及信息
77、 配置空氣懸配置空氣懸架車型價格架車型價格(萬元)(萬元)蔚來蔚來 ES8 46.60-65.60 純電動 全系標配/ET7 45.8-53.6 純電動 全系標配/ES6 38.65-55.4 純電動 部分車型標配/40.8-55.4 EC6 39.6-55.4 純電動 部分車型標配/41.8-55.4 ES7 46.8-54.8 純電動 全系標配/理想理想 L9 45.98 增程式 全系標配/極氪極氪 001 29.99-38.60 純電動 部分車型標配 選裝價格為 2 萬,包含全自動空氣懸架系統和 CCD 電磁減震系統 38.6 領克領克 09 26.59-32.09 混合動力 部分車型標
78、配 選裝價格為 2.5 萬 32.09 覽圖覽圖 FREE 31.36-41.99 純電動 部分車型標配 選裝價格為 2 萬,包含空氣懸架,智能空氣管理系統,夜視系統等 33.36-37.36 夢想家 36.99-68.99 純電動/混合動力 部分車型標配/43.99-68.99 高合高合 HiPhi X 57-80 純電動 全系標配/華晨寶馬華晨寶馬 i3 34.99 純電動 全系標配/小鵬小鵬 G9/純電動 部分車型標配/北京北京 BJ90 98.80-128.80 燃油 全系標配/紅旗紅旗 E-HS9 50.98-77.98 燃油 部分車型標配/63.98-77.98 ES7 27.58
79、-46.33 純電動 部分車型標配/41.58 資料來源:汽車之家,安信證券研究中心 3.3.競爭格局:競爭格局:除電子減震器外均已實現國產化除電子減震器外均已實現國產化,自主品牌正加速滲透中自主品牌正加速滲透中 整體而言,整體而言,目前全球目前全球電控空氣電控空氣懸掛系統懸掛系統總成總成的的市場市場仍然由海外供應商所壟斷。仍然由海外供應商所壟斷。目前全球只有大陸集團、威巴克、AMK 等外資供應商可以獨立完成空氣懸掛核心零部件的研發和生產。其中,AMK 空氣供給單元的全球市占率超過 50%,配套客戶有捷豹、路虎、沃爾沃、奧迪、奔馳、寶馬、蔚來、東風汽車等。威巴克公司是全球最大的乘用車空氣彈簧供
80、應商,約占全球市場份額的 50%,為戴姆勒奔馳、大眾、通用、福特、現代、標致、雷諾、菲亞特、豐田、本田、沃爾沃、理想、極氪等配套。減震器則主要由采埃孚薩克斯、天納克等外資供應商壟斷,國內企業仍然以后裝市場為主。中鼎、保隆領銜,中鼎、保隆領銜,國國產電控空氣產電控空氣懸掛懸掛系統正憑借成本優勢加速滲透系統正憑借成本優勢加速滲透。目前,國內除電子減震器還需采購天納克、采埃孚薩克斯等 Tier 1 的 CDC 減震器(2000 元),空氣懸架其余關鍵零部件如空氣供給單元和空氣彈簧均已實現國產化,有望實現降本。其中,空氣彈簧單車價值量較高,國內中鼎股份、保隆科技、孔輝汽車、天潤工業以及拓普集團均已實現
81、自制。中鼎股份依托 AMK 在國內技術落地,2021 年已經初步生產電控空氣懸架相關產品,并獲得東風、蔚來等多個車企的訂單,累計金額 15.5 億元;保隆科技也于 2021 年披露兩個新能源頭部企業的項目定點,包括價值量較大的左、右前空氣彈簧減振器總成和后空氣彈簧。從開發成本來說,內資供應商的開發費遠低于外資供應商;從零部件成本來說,目前空懸國內可生產部分單車價值量下降到了 8200 元左右,其中空氣供給單元 2400 元左右,空氣彈簧 3000元左右,傳感器和控制器 800 元、軟件程序 2000 元。未來隨著規模效應的體現,空氣懸架行業深度分析/汽車零部件 19 本報告版權屬于安信證券股份
82、有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。有望進一步降本,滲透率提升確定性較強。圖圖 25:部分零部件國產化后電控部分零部件國產化后電控空氣懸架單車價值量空氣懸架單車價值量整體下降至萬元一下整體下降至萬元一下 資料來源:安信證券研究中心整理 4.線控轉向:高階線控轉向:高階自動自動駕駛技術基石,駕駛技術基石,已處于規?;慨a的前夜已處于規?;慨a的前夜 4.1.轉向系統已由機械式發展至電動式,當前電動式轉向滲透率已接近轉向系統已由機械式發展至電動式,當前電動式轉向滲透率已接近 100%轉向系統的發展歷程可以理解為方向盤與轉向機構逐漸解耦的過程
83、轉向系統的發展歷程可以理解為方向盤與轉向機構逐漸解耦的過程。早期的機械轉向系統是由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構成,由駕駛員驅動轉向盤之后完成轉向。由于機械轉向的轉向傳動比為 1:1,因此駕駛員負擔重且存在安全隱患。上世紀 50 年代出現了液壓轉向系統,以發動機作為驅動帶動轉向泵,利用轉向器放大駕駛員施加的力并改變傳遞方向。在隨后 30 年間,轉向系統主要以液壓動力為主,其具有高穩定性、高精準度、低成本的優點,但是缺點在于能耗較高,且在高速行駛時不能做到高穩定性。隨后在 1983 年,日本 Koyo公司推出了電控液壓助力轉向系統,是在液壓轉向系統的基礎上新增液壓反應裝臵、液流分配閥、動力轉
84、向 ECU、電磁閥和車速傳感器等電機電控部件,以電動機驅動轉向泵、利用ECU 根據車速調節助力大小,但是缺點在于復雜的設計結構也帶來了過高成本。1988 年,日本 Suzuki 公司首先在小型轎車上配備轉向柱,是電動轉向在汽車上應用的開端。電動轉向系統兼具低成本以及低能耗的特點,并且使方向盤與轉向機構之間實現了完全解耦。由此轉向系統也完成了由機械到電控的升級。圖圖 26:轉向系統發展歷程:轉向系統發展歷程 資料來源:頭豹研究院,安信證券研究中心 行業深度分析/汽車零部件 20 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁
85、。目前市場主流的轉向系統以目前市場主流的轉向系統以四類四類 EPS電動轉向系統電動轉向系統為主,為主,在新能源領域滲透率已接近在新能源領域滲透率已接近 100%。由于 HPS 和 EHPS 存在功耗高以及液壓油泄漏等問題,不符合國家環保標準,因此近年來市場上的轉向系統已基本全部被電動助力的 EPS 取代。根據佐思汽研數據,2016-2020 年EPS 在中國乘用車市場的滲透率已從 80.1%逐年上升至 96.4%,其中 2020 年 EPS 在新能源乘用車市場份額已經占到 99.91%。根據電機和 ECU 布局位臵的不同,目前市場上主要有三大類 EPS 產品,分別為 C-EPS(轉向軸/管柱式
86、)、P-EPS(齒輪式)、R-EPS(齒條式)。除此之外,目前還有一種常見的轉型系統為 DP-EPS,與 R-EPS 類似均屬于齒條式助力系統,但兩者的傳動原理不同,DP 采用的是與前兩者類似的蝸輪蝸桿,而 R-EPS 采用的是更加緊密的循環球式助力(亦稱為滾珠絲桿)。理論上而言,在電機本身性能一定的前提下,當電機越靠近轉向器時,轉向助力越大、傳動效率越高、噪音越小、電機波動對手感影響 越 小、成 本 及 開 發 難 度 越 高,因 此 在 性 能 上 和 傳 遞 效 率 上 依 次 為C-EPSP-EPSDP-EPSR-EPS。但在實際應用中主機廠需綜合考慮車輛重量、成本等多方面因素,一般在
87、 A 級或 B 級車上采用 C-EPS(如五菱宏觀 mini、哈弗 H6 等)、在 C 級或D 級車上采用 P-EPS(如本田雅閣等)、在中大型 SUV 或轎跑上采用 DP-EPS 或 R-EPS(如奔馳 GLA 采用 DP-EPS,雷克薩斯 LX570、保時捷 911 采用 R-EPS 等)。圖圖 27:根據電機根據電機/ECU布局位臵的不同,布局位臵的不同,EPS 可分為轉向軸式、齒輪式、齒條式三大類可分為轉向軸式、齒輪式、齒條式三大類 資料來源:汽車先進技術,汽車底盤電控,安信證券研究中心 圖圖 28:DP-EPS 雖作用在齒條上但仍采用蝸輪蝸桿傳遞動力雖作用在齒條上但仍采用蝸輪蝸桿傳遞
88、動力 圖圖 29:R-EPS 與與 DP 作用位臵類似,但采用循環球傳動作用位臵類似,但采用循環球傳動 資料來源:知乎汽車攻城獅Auto,安信證券研究中心 資料來源:知乎汽車攻城獅Auto,安信證券研究中心 行業深度分析/汽車零部件 21 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。4.2.伴隨自動駕駛技術的持續提升,線控式轉向已處于規?;慨a的前夜伴隨自動駕駛技術的持續提升,線控式轉向已處于規?;慨a的前夜 線控轉向實現了方向盤與轉向系統之間的物理解耦,可滿足高階自動駕駛的同時兼具舒適性、線控轉向實現了方向盤與轉向系
89、統之間的物理解耦,可滿足高階自動駕駛的同時兼具舒適性、輕量化等優勢。輕量化等優勢。線控轉向的結構可理解為在 R-EPS 的基礎上取消了管柱與轉向器之間的機械連接(中間傳動軸),通過各種傳感器獲得方向盤的轉角數據,然后 ECU 將其計算為具體的轉向數據,結合車速及車輛行駛狀態來對轉向電機進行控制實現轉向。此外,線控轉向還將標配路感模擬器和電調轉向管柱。其中,路感模擬器即利用電機人為的進行路感模擬,給予駕駛員一定的路感反饋;而電調轉向管柱實際是在線控的前提下,幫助駕駛員大距離調節方向盤位臵??梢钥吹?,線控轉向最大的特點即在于實現了方向盤與轉向系統之間的物理解耦,轉向系統完全通過電信號傳輸控制指令,
90、轉向機構與駕駛員之間無直接的物理力矩傳輸路徑。因此,理論上可通過軟件算法的調試,任意調節傳動比、任意調節路感反饋、任意收縮方向盤位臵等。圖圖 30:線控轉向系統結構及優勢線控轉向系統結構及優勢 資料來源:頭豹研究院,蜂巢智能,安信證券研究中心 線控轉向系統落地難度大,安全性線控轉向系統落地難度大,安全性+算法優化成為核心難點。算法優化成為核心難點。目前市場上唯一實現量產的車型是 2013 年英菲尼迪 Q50L,其使用了配備保留機械連接冗余的線控轉向。Q50L 的轉向系統在正常工作狀態下,方向盤和轉向器之間沒有機械連接,完全靠電信號實現控制和路感的模擬,當系統出現故障時下,通過離合器,將線控轉向
91、系統變為一個機械轉向系統,實現了對于線控轉向系統的冗余。但是由于保留機械連接冗余的線控轉向并不能稱之為完全意義上的線控轉向技術??偨Y而言,線控轉向系統的規?;慨a仍然面臨著以下幾方面技術難點:(1)電子器件的電子器件的冗余冗余安全問題安全問題,由于方向盤和轉向系統之間失去了機械連接,一旦轉向系統出現故障或失靈,那么汽車將無法轉向并處于失控狀態,這會帶來極大的安全問題。因此目前在 L3 級別自動駕駛以上,車機內的 ECU、傳感器和電機等軟硬件層面都需要做冗余安全處理或多重的冗余備份。(2)路感電機控制算法優化路感電機控制算法優化。由于方向盤和轉向系統失去機械連接,因此也缺失了輪胎的真實狀態,所以
92、很難通過一些參數去模擬路感。目前線控轉向系統的路感反饋主要通過動力學模型計算和參數擬合兩種方式模擬生成轉向阻力矩。一般情況下,在測算出目標力矩時,會傳遞給 PID 控制器,PID 控制器再將參數傳遞給路感電機,路感電機再將阻力矩傳遞給減速機構。其中 PID 控制器最主要的問題是參數設定,在調整 PID 參數時,往往依靠專家經驗以及試湊的方法,不僅費時且不能保證獲得最佳的性能。目前主流的解決方案是以神經網絡或粒子群算法優化 PID 控制器,控制路感電機,模擬產生轉向阻力矩,使駕駛員獲得“路感”,但仍需要較長的優化過程。(3)與自動駕駛系統的協調性問題。)與自動駕駛系統的協調性問題。目前已相對成熟
93、的線控轉向執行控制策略大多僅實現轉向助力功能,尚無法滿足自動駕駛環境下線控轉向執行控制的要求。特別對于復雜的路況和交通環境下,需要研發自適應和魯棒性強的線控轉向執行算法,并且需要與其他(感知、底盤、動力等)自動駕駛控制子系統進行高度融合與協同,軟件算法的復雜度和可靠性是挑戰。行業深度分析/汽車零部件 22 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。圖圖 31:PID 控制器參數調整控制器參數調整 資料來源:線控轉向汽車路感控制策略,安信證券研究中心 4.3.競爭格局:海外競爭格局:海外 Tier1 將率先實現量產,預
94、計將率先實現量產,預計 2025 年國內市場規模有望達年國內市場規模有望達到到 68 億億 預計將在預計將在 2024 年左右開始實現商業化落地年左右開始實現商業化落地,早期供應商仍早期供應商仍以以海海外外 Tier 1 為主。為主。線控轉向技術建立在 EPS 技術之上,且芯片等核心零部件均由海外主機廠掌握,因此我們預計早期的市場份額仍然以博世、采埃孚等海外 Tier1 占據。根據高工智能汽車研究院數據統計,2021 年國內 EPS 市場份額前五大供應商分別為博世、NSK、采埃孚、JTEKT、豫北光洋,市占率分別為 18.82%、18.62%、17.51%、12.25%、8.48%。根據各公司
95、官方網站信息披露,舍弗勒、萬都、捷太格特、耐世特的線控轉向產品預計 2023 年實現量產,博世和大眾的線控轉向產品計劃 2024 年前后量產,PSA 計劃 2025 年前后實現量產。而國內廠商由于切入較晚差距較大,多數企業正處于研發階段。2021 年,集度、蔚來、吉利成為線控轉向技術發展和標準化研究的聯合牽頭單位,將牽頭線控轉向相關國家標準的制定;長城汽車也推出了“智慧線控底盤”計劃,其中包括了支持 L4 級別自動駕駛的線控轉向技術,并預計 2023 年實現配套量產。圖圖 32:2021 年國內年國內 EPS 市場份額,以海外供應商為主市場份額,以海外供應商為主 資料來源:高工智能汽車研究院,
96、安信證券研究中心 表表 8:主要線控轉向廠商預計量產時間:主要線控轉向廠商預計量產時間 競爭企業競爭企業 主要客戶主要客戶 商業規劃以及預計量產時間商業規劃以及預計量產時間 海海外外 博世 大眾、通用、福特、長城 2019 年配備線控轉向的樣車在上海正式展出,預備量產,與舍弗勒合作研發 iRWS智能后輪轉向系統,SBW 產品將于 24 年量產 耐世特 奇瑞、長安 2019 年在上海車展展出了由“靜默轉向盤系統”和“隨需轉向系統”組成的線控轉向系統,SBW 產品將于 23 年量產 采埃孚天合 福特、廣汽、長安、長城 2020 年發布下一代 AKC 主動式后橋線控轉向系統 19%19%17%12%
97、8%5%4%3%3%3%7%博世 NSK采埃孚 JTEKT豫北光洋 聯創電子 萬都 比亞迪 耐世特 現代摩比斯 其它 行業深度分析/汽車零部件 23 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。捷太格特 豐田、日產、長安、廣汽 2019 年宣布接到多家豪華車型線控轉向系統訂單,量產時間預計在 2022-2023 年左右 NSK 日產、大眾 2019 年宣布線控轉向系統正處于研發階段,但還未量產 昭和 本田 2019 年在汽車工程博覽會上展示了線控轉向電動助力轉向系統 國內國內 精工汽車 長城 搭載了首個支持 L4+自動
98、駕駛的SBW 系統,并計劃在2023 年量產 浙江世寶/已經立項研發 創時智駕/正處于研發階段,2020 年底實現首次樣車展示 拿森 海格金龍 生產 EPS Plus 產品,與百度、海格客車合作應用于海格金龍小巴 資料來源:公司公告,安信證券研究中心 未來線控轉向滲透率加速提升,未來線控轉向滲透率加速提升,2025 年國內市場空間將達到年國內市場空間將達到 68 億元億元。受益于汽車智能化發展,我們預計線控轉向將于 2023 年正式開始逐步量產。未來在新能源車中的滲透率將快速增長,預計到 2025 年將達到 8%,而線控轉向在燃油車中的滲透率增長相對較慢(對自動駕駛需求低),預計到 2025
99、年為 1%。以單車價值量 6000 元計算,給予 5%年降比例,預計 2025年國內線控轉向市場總體的空間將達到 68 億元。表表 9:2025 年年國國內內線控線控轉向轉向市場空間市場空間測算測算 中國線控制動市場空間中國線控制動市場空間 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 中國乘用車銷量(萬輛)2069.8 1976.3 2109.8 2455.0 2480.0 2567.0 2675.0 yoy -4.52%6.75%16.36%1.02%3.51%4.21%中國新能源汽車銷量(萬輛)106.0 117.0 331.2 671.0 1005.0
100、1275.0 1425.0 yoy 10.38%183.08%102.6%49.78%26.87%11.76%線控轉向新能源車滲透率 0.00%0.00%0.00%0.00%1.00%5.00%8.00%線控轉向新能源車市場空間(億元)0 0 0 0 6 36 62 中國燃油乘用車銷量(萬量)1963.8 1859.3 1778.6 1784.0 1475.0 1292.0 1250.0 線控轉向燃油車滲透率 0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%1.00%1.00%單車價值量(萬元)0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.57 0.54 線控轉向燃油車市場空間(億元)0 0
101、0 0 0 7 7 線控轉向市場空間(億元)線控轉向市場空間(億元)0 0 0 0 6 44 68 資料來源:安信證券研究中心測算 5.受益標的受益標的 5.1.伯特利:國內線控制動龍頭供應商,產能持續擴張伯特利:國內線控制動龍頭供應商,產能持續擴張 公司成立于公司成立于 2004 年,成立之初主要供應奇瑞汽車的盤式制動器與真空助力器,后逐步進行年,成立之初主要供應奇瑞汽車的盤式制動器與真空助力器,后逐步進行電控化產品升級與外部客戶開拓,目前已成為國內頭部的汽車制動系統零部件供應商。電控化產品升級與外部客戶開拓,目前已成為國內頭部的汽車制動系統零部件供應商。歷經多年的聚焦發展,目前公司主要產品
102、已涵蓋機械制動產品(盤式制動器、輕量化制動零部件、真空助力器)和電控制動產品(包括電子駐車制動、制動防抱死系統、電子穩定控制系統、線控制動)兩大類。此外,伴隨著公司產品線的日益豐富,客戶結構也已從最早單一的奇瑞汽車,相繼拓展至通用、長安、北汽、吉利等。2013-2021 年公司主營業務收入已從 4.42億元增長至 34.92 億元,CAGR 達到 29.48%。截至 2022H1,公司電控制動產品收入占比已超過 38.57%。歸母凈利潤由 2.77 億元增長至 5.05 億元,CAGR 為 22.2%。2021 年電控產品占營收比為 36.5%,已經成為公司主要業績增長點。盈利能力方面,公司在
103、經歷了2016-2018 年三年的行業下行周期后逐漸重回增長通道,且在 2022H1 疫情及原材料因素影響之下仍然實現歸母凈利潤的同比正向增長,體現出公司各產品線的高景氣度以及自身優秀的控費能力。行業深度分析/汽車零部件 24 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。圖圖 33:公司電控制動產品收入快速增長,占比已超公司電控制動產品收入快速增長,占比已超 38%圖圖 34:公司歸母凈利潤自公司歸母凈利潤自 2018 年后重回增長通道年后重回增長通道 資料來源:公司公告,安信證券研究中心 資料來源:公司公告,安信證券
104、研究中心 公司于公司于 2019 年年 7 月月在蕪湖發布線控制動在蕪湖發布線控制動 WCBS 產品,是中國品牌首家發布產品,是中國品牌首家發布 ONE-BOX架架構的企業。構的企業。其采用的 EHB One-box 方案高度集成了真空助力器、電子真空泵、主缸和 ESC的功能,并且具備快速增壓、解耦制動、優良的噪音性和輕量化的優點,彌補了國內線控制動產品的欠缺。根據公司公告披露,公司年產 30 萬套線控制動系統生產線已于 2021 年 6 月份投入使用,共有 3 個車型批量生產。此外,具備制動冗余的下一代線控制動系統(WCBS 2.0)的研發在順利推進中,WCBS 2.0 將更好滿足 L4 及
105、以上自動駕駛級別對線控制動系統的需求,目前已經有多個定點項目,預計 2024 年上半年量產。此外,公司已于此外,公司已于 2022 年初通過收購萬達戰略切入轉向領域,公司線控底盤系統產品結構日年初通過收購萬達戰略切入轉向領域,公司線控底盤系統產品結構日益豐富。益豐富。2022 年初,公司通過收購浙江萬達里程碑式的將產品矩陣從制動領域拓寬至轉向領域,公司汽車底盤系統產品結構逐步完善、產品線日益豐富。收購完成后,2022 年 6 月,公司并表轉向系統產品銷量 205215 套,收入為 7068.69 萬元。同時,2022H1,公司已正式啟動了 DP-EPS、R-EPS 轉向系統、線控轉向系統的研發
106、工作。5.2.亞太股份:國內制動系統龍頭供應商,積極布局線控制動亞太股份:國內制動系統龍頭供應商,積極布局線控制動 公司前身為蕭山汽車制動器廠,以制動器、制動泵等傳統機械式制動業務起家,后將業務逐公司前身為蕭山汽車制動器廠,以制動器、制動泵等傳統機械式制動業務起家,后將業務逐漸拓展至漸拓展至 ABS 電控制動等領域,為國內領先的汽車制動系統零部件供應商。電控制動等領域,為國內領先的汽車制動系統零部件供應商。目前,公司的主營業務包括汽車基礎制動產品(盤式制動器、鼓式制動器、真空助力器)和電子控制產品(ABS、EPB、IBS)兩大類。其中,傳統基礎制動產品近年來增長已相對穩定,2013-2021年
107、該業務 CAGR 約為 3.7%,2022H1 該業務占公司總營收比例為 78.9%,為公司堅實的基本盤業務。而電子控制產品業務源起于在 2000 年與清華大學聯合研發的國內首個自主 ABS系統(此后升級為 ESC 產品),并于 2016 年實現 EPB 產品量產。2022H1,該業務占公司總營收比例約 21.1%。盈利能力方面,2016-2019 年公司受汽車行業周期下行、原材料價格上行、折舊攤銷壓力等多方面因素影響,盈利能力持續下滑。但自 2019 年后,伴隨著自主品牌崛起、行業“缺芯”等因素催化,公司新客戶、新產品持續擴張,盈利能力已開始起底回升。-0.200.20.40.60.8105
108、0010001500200025003000350040002013201420152016201720182019202020212022H1機械制動產品 電控制動產品 其他產品 其他業務 電控制動產品增速-30%-10%10%30%50%70%90%110%130%150%01002003004005006002013201420152016201720182019202020212022H1歸屬于母公司所有者的凈利潤 YOY(百萬元)(百萬元)行業深度分析/汽車零部件 25 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告
109、尾頁。圖圖 35:以以 ABS 為主的電控制動產品已為第二增長曲線為主的電控制動產品已為第二增長曲線 圖圖 36:公司利潤端已開始公司利潤端已開始企穩回升企穩回升 資料來源:公司公告,安信證券研究中心 資料來源:公司公告,安信證券研究中心 積極布局智能線控制動領域,積極布局智能線控制動領域,One-box 產品量產在即產品量產在即。公司現有 Two-box 和 One-box 兩種線控制動系統產品。其中,Two-box 產品已于 2020 年實現量產,配套于奇瑞新能源、長城毫末智行等。同時,根據公司 2021 年年報顯示,第二代 one-box 量產化產品樣件已經試制完成,正在長安的樣車上進行
110、集成測試;在研非解耦式電子助力制動系統 EBB 和 One-box(iEHB)計劃于 2022 年不少于 6 個車型匹配,預計 2023 年冬標后開始量產。5.3.耐世特:全球領先的轉向系統供應商,線控轉向系統量產在即耐世特:全球領先的轉向系統供應商,線控轉向系統量產在即 全球領先的轉向系統供應商,產品矩陣近乎涵蓋電動轉向全品類。全球領先的轉向系統供應商,產品矩陣近乎涵蓋電動轉向全品類。耐世特是全球領先的轉向及動力傳動系統全面的產品組合及綜合客戶解決方案供應商,此前為德爾福公司的轉向系統業務部門,2010 年德爾福母公司通用汽車將其出售給太平洋世紀汽車。目前,公司在 EPS領域已基本實現全品類
111、覆蓋,包括齒條式助力轉向 R-EPS、單小齒輪式助力轉向 P-EPS、雙小齒輪式助力轉向DP-EPS、管柱式助力轉向C-EPS以及有刷電機管柱式轉向B-EPS等。配套客戶涵蓋通用、寶馬、戴姆勒、福特、廣汽、長城等海內外知名主機廠。根據 Markines數據統計,2021 年北美 EPS 市場中,耐世特份額達到 20%位居第一;根據高工智能汽車研究院數據統計,2021 年國內 EPS 市場中,耐世特份額達到 3.3%,位居第八。2021 年公司實現營業收入 214.14 億元、實現歸母凈利潤 7.55 億元。圖圖 37:2021 年耐世特實現營業收入年耐世特實現營業收入 214.14 億元億元
112、圖圖 38:2021 年耐世特實現歸母凈利潤年耐世特實現歸母凈利潤 7.55 億元億元 資料來源:公司公告。安信證券研究中心 資料來源:公司公告,安信證券研究中心 公司線控轉向系統已獲得頭部主機廠定點,量產在即。公司線控轉向系統已獲得頭部主機廠定點,量產在即。根據公司財報披露,2022 年上半年,公司已獲得業內首個大批量線控轉向訂單,該訂單為公司歷史上最大的全生命周期訂單之一。同時,基于公司領先的線控轉向技術,公司在線控轉向系統中可實現以下特性:(1)可收縮)可收縮式轉向管柱式轉向管柱:利用定制化設計的軟件及電子裝臵可實現車輛在自動駕駛模式下自動收縮至儀表板內,從而增加可用空間并提升駕駛艙舒適
113、度,使駕駛員可以從事其他活動。根據公司財-40.0%-20.0%0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%120.0%140.0%0500100015002000250030003500400045002013201420152016201720182019202020212022H1機械制動產品收入 電子制動產品(ABS)其他業務 機械制動產品增速 電子制動產品增速-1600%-1400%-1200%-1000%-800%-600%-400%-200%0%200%400%-150-100-5005010015020020132014201520162017201820192
114、02020212022H1歸屬于母公司所有者的凈利潤 YOY-30%-20%-10%0%10%20%30%05000100001500020000250003000020142016201820202022H1EPS轉向管柱和中間軸 HPS動力傳動 收入同比增速-60%-40%-20%0%20%40%60%0510152025302015201620172018201920202021歸母凈利潤(億元)同比增速 行業深度分析/汽車零部件 26 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。報披露,預計將于 2025 年實
115、現可收縮式轉向管柱的首次量產。(2)隨需轉向系統隨需轉向系統,不僅能夠隨心地在駕駛員人為控制和自動駕駛控制之間切換,還能夠讓駕駛員隨心定制多個駕駛模式,包括運動模式、舒適模式以及手動操控模式。在個性定制模式下,駕駛員更可自行設定助力輕重、虛位大小、路感反饋等,讓操控體驗與眾不同。(3)靜默方向盤:)靜默方向盤:可使方向盤在自動駕駛模式下保持靜止,也即可消除自動駕駛模式下方向盤在駕駛員面前快速轉動而可能產生的干擾和危險,加強駕駛室的安全感和寧靜感。5.4.經緯恒潤:綜合型汽車電子供應商,持續研發布局線控底盤經緯恒潤:綜合型汽車電子供應商,持續研發布局線控底盤 歷經歷經 20 年積淀,公司已從軟件
116、技術服務商成長為智駕產品軟硬件綜合供應商。年積淀,公司已從軟件技術服務商成長為智駕產品軟硬件綜合供應商。公司于 2003年 9 月成立,創業之初主要以汽車及航天動力控制系統領域的基礎軟件開發工具代理業務為主,后相繼將業務范圍拓展至智能駕駛、車身控制、底盤控制等多個領域。歷經 20 年積淀,公司已從軟件技術服務商成長為智駕產品軟硬件綜合供應商。目前,公司核心業務包括研發服務及解決方案服務、車身電子產品、智能駕駛電子產品、智能網聯電子產品,以上四大業務合計收入規模占總收入 90%以上(2020 年數據,下同)。其中,智能駕駛電子產品是公司未來收入規模增長的核心驅動力。我們預計 2021 年該業務收
117、入已超過 6 億元。因此綜合來看,2018-2021E 該業務收入規模 CAGR 超過 67.5%。除此之外,公司還擁有底盤控制電子產品(占比 1.7%)、新能源和動力系統電子產品(占比 1.6%)、高端裝備電子產品(占比 1.5%)、汽車電子產品開發服務(占比 3.3%)等。圖圖 39:研發服務、智駕、車身、網聯貢獻研發服務、智駕、車身、網聯貢獻 90%以上收入以上收入 圖圖 40:智駕產品將成為公司未來收入增長的核心驅動力智駕產品將成為公司未來收入增長的核心驅動力 資料來源:公司公告。安信證券研究中心 資料來源:公司公告,安信證券研究中心 公司于 2006 年成立電動助力轉向控制器(EPS
118、)團隊,對 EPS 全系列產品進行針對性開發。目前已推出 C-EPS、R-EPS、DP-EPS、EHPS 等產品,覆蓋 12V、24V、48V 系統,涉及非冗余、半冗余和全冗余方案,客戶已配套東風風神 D01/D02、長安跨越 V3、塔塔 Intra 1000/Intra 1300 等車型出貨量破 160 萬套。同時,公司全冗余 EPS 已于 2022 年上半年完成模具樣件開發、并搭載紅旗 E-HS9 進行了實車路試,為下一步線控轉向技術的持續推進打下了堅實的基礎。此外,公司 EWBS 線控制動系統已實現國產替代,取得長城精工定點,且技術指標達到國際知名廠商技術水平;CDC 底盤域控制器已獲得
119、蔚來汽車定點。6.風險提示風險提示 1、新能源汽車銷量不及預期,將影響線控制動等環節滲透率提升節奏。2、線控底盤核心芯片尚未實現國產替代,若芯片持續短缺或其他原材料成本持續上行,將影響相關企業盈利能力。3、海外競爭對手產能投放加速,將加劇國內企業競爭格局。34.2%16.3%14.2%3.3%1.7%1.6%1.5%25.6%1.6%0.2%2020年公司各業務收入占比 車身和舒適域電子產品 智能駕駛電子產品 智能網聯電子產品 汽車電子產品開發服務 底盤控制電子產品 新能源和動力系統電子產品 高端裝備電子產品 研發服務及解決斱案業務 高級別智能駕駛整體解決斱案業務 其他業務 020040060
120、0800100012002018201920202021E2018-2021E公司各產品線收入規模(百萬元)車身和舒適域電子產品 智能駕駛電子產品 智能網聯電子產品 其他業務(底盤控制器等)研發服務及解決斱案業務 高級別智能駕駛整體解決斱案業務 行業深度分析/汽車零部件 27 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。行業行業評級體系評級體系 收益評級:收益評級:領先大市 未來 6 個月的投資收益率領先滬深 300 指數 10%以上;同步大市 未來 6 個月的投資收益率與滬深 300 指數的變動幅度相差-10%至 1
121、0%;落后大市 未來 6 個月的投資收益率落后滬深 300 指數 10%以上;風險評級:風險評級:A 正常風險,未來 6 個月投資收益率的波動小于等于滬深 300 指數波動;B 較高風險,未來 6 個月投資收益率的波動大于滬深 300 指數波動;分析師聲明分析師聲明 本報告署名分析師聲明,本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,勤勉盡責、誠實守信。本人對本報告的內容和觀點負責,保證信息來源合法合規、研究方法專業審慎、研究觀點獨立公正、分析結論具有合理依據,特此聲明。本公司具備證券投資咨詢業務資格的說明本公司具備證券投資咨詢業務資格的說明 安信證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)經中
122、國證券監督管理委員會核準,取得證券投資咨詢業務許可。本公司及其投資咨詢人員可以為證券投資人或客戶提供證券投資分析、預測或者建議等直接或間接的有償咨詢服務。發布證券研究報告,是證券投資咨詢業務的一種基本形式,本公司可以對證券及證券相關產品的價值、市場走勢或者相關影響因素進行分析,形成證券估值、投資評級等投資分析意見,制作證券研究報告,并向本公司的客戶發布。行業深度分析/汽車零部件 28 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。免責聲明免責聲明 。本公司不會因為任何機構或個人接收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告
123、基于已公開的資料或信息撰寫,但本公司不保證該等信息及資料的完整性、準確性。本報告所載的信息、資料、建議及推測僅反映本公司于本報告發布當日的判斷,本報告中的證券或投資標的價格、價值及投資帶來的收入可能會波動。在不同時期,本公司可能撰寫并發布與本報告所載資料、建議及推測不一致的報告。本公司不保證本報告所含信息及資料保持在最新狀態,本公司將隨時補充、更新和修訂有關信息及資料,但不保證及時公開發布。同時,本公司有權對本報告所含信息在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。任何有關本報告的摘要或節選都不代表本報告正式完整的觀點,一切須以本公司向客戶發布的本報告完整版本為準,如有需
124、要,客戶可以向本公司投資顧問進一步咨詢。在法律許可的情況下,本公司及所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易,也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務,提請客戶充分注意??蛻舨粦獙⒈緢蟾鏋樽鞒銎渫顿Y決策的惟一參考因素,亦不應認為本報告可以取代客戶自身的投資判斷與決策。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議,無論是否已經明示或暗示,本報告不能作為道義的、責任的和法律的依據或者憑證。在任何情況下,本公司亦不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告版權僅為本公司所有,未經事先書
125、面許可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表、轉發或引用本報告的任何部分。如征得本公司同意進行引用、刊發的,需在允許的范圍內使用,并注明出處為“安信證券股份有限公司研究中心”,且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。本報告的估值結果和分析結論是基于所預定的假設,并采用適當的估值方法和模型得出的,由于假設、估值方法和模型均存在一定的局限性,估值結果和分析結論也存在局限性,請謹慎使用。安信證券股份有限公司對本聲明條款具有惟一修改權和最終解釋權。Tabl e_Address 安信證券研究中心安信證券研究中心 深圳市深圳市 地地 址:址:深圳市福田區福田街道福華一路深圳市福田區福田街道福華一路 119 號安信金融大廈號安信金融大廈 33 樓樓 郵郵 編:編:518026 上海市上海市 地地 址:址:上海市虹口區東大名路上海市虹口區東大名路638號國投大廈號國投大廈3層層 郵郵 編:編:200080 北京市北京市 地地 址:址:北京市西城區阜成門北大街北京市西城區阜成門北大街 2 號樓國投金融大廈號樓國投金融大廈 15 層層 郵郵 編:編:100034