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1、請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2021.12.03 智能汽車時代拉開序幕智能汽車時代拉開序幕加速加速 汽車智能化專題報告之一汽車智能化專題報告之一 證書編號 本報告導讀:本報告導讀: 消費群體變遷和新盈利模式塑造的雙重推動下, 汽車智能化在加速發展, 智能化邊界消費群體變遷和新盈利模式塑造的雙重推動下, 汽車智能化在加速發展, 智能化邊界 也在不斷擴容也在不斷擴容,智能座艙、智能駕駛產業鏈、底盤電子等領域將迎來加速增長。,智能座艙、智能駕駛產業鏈、底盤電子等領域將迎來加速增長。 摘要:摘要: 消費群體變遷和新盈利模式塑造的雙重推動下, 汽車智能化在加速消費群
2、體變遷和新盈利模式塑造的雙重推動下, 汽車智能化在加速 發展, 智能化邊界也在不斷擴容。發展, 智能化邊界也在不斷擴容。 作為伴隨智能手機崛起而長大的一 代,90 后/00 后對汽車的智能網聯化需求更加突出尤其是在某些體 驗感很深的座艙 610*960 1.2 長安 UNIT 12.4 萬+ 2020.6 不可開啟全景天窗 960*850 0.8 吉利 icon 11.6 萬+ 2020.2 不可開啟全景天窗 1200*800 1.0 吉利星瑞 15 萬+ 2021.3 可開啟全景天窗 680*700 0.5 廣汽 AION S 14 萬+ 2021.6 不可開啟全景天窗 1260*880 1
3、.1 AION S PLUS 13 萬+ 2021.6 不可開啟全景天窗 1.9 1.9 數據來源:太平洋汽車網,國泰君安證券研究 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 36 of 54 圖圖 55:特斯拉、新勢力、自主等,天幕搭載較多特斯拉、新勢力、自主等,天幕搭載較多 數據來源:汽車之家,國泰君安證券研究 新能源車在天幕的配備率較高,多款新上市車型的賣點就包含全玻璃車 頂,且集成了多種功能。在新勢力等帶動下,傳統車型也有望跟上行業 趨勢,未來的配備率也有進一步提升的可能。 預計到 2025 年, 天幕玻璃 市場空間有望達到 400 億。
4、假設配備天幕的車型原先均配備天窗,僅考 慮面積上,天幕至少是天窗面積兩倍,未來的增量市場也至少有 200 億 元。 表表 20:2025 年天幕玻璃市場規模有望到年天幕玻璃市場規模有望到 400 億元億元 2020A 2025E 全球汽車銷量(萬輛) 7803 9500 新能源車滲透率 4.2% 15% 新能源車銷量(萬輛) 324 1425 新能源天幕滲透率 70% 85% 傳統車銷量 7479 8075 傳統天幕滲透率 1% 18% 單價(1500-2000 元) 1800 1500 全球市場規模(億元) 54 400 數據來源:OICA、Marklines,國泰君安證券研究。 4.2.
5、從從 L LEDED 到到 A ADPDP 大燈,智能車燈的不斷升級大燈,智能車燈的不斷升級 車燈單品價值高,升級空間大,是汽車零部件領域里的黃金賽道,受乘 用車銷量增長、單車裝燈數提高、燈源升級以及車燈智能化的驅動,行 業景氣度趨勢向上,增長好于大部分零部件行業。 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 37 of 54 圖圖 56:燈源升級是影響車燈行業規模的核心因素燈源升級是影響車燈行業規模的核心因素 數據來源:國泰君安證券研究 車燈集照明、信息交流、外觀美化等功能于一體,對汽車的實用、安全 和外觀有重要影響。 功能細化功能細化、 消費
6、升級,、 消費升級, 單車裝燈數單車裝燈數不斷增加不斷增加。 隨著車燈技術的不斷發展, 車燈功能不斷細化,日間行車燈、轉向輔助燈、轉向頭燈、遠光燈逐漸 取代原本單一功能的普通前大燈。在消費升級的驅動下,為給消費者帶 來更好的駕乘體驗,氛圍燈、車前 LOGO 等也進一步帶來單車車燈數的 增加。 圖圖 57:車燈種類眾多車燈種類眾多 數據來源:Valeo2015 年技術手冊。注:Third stop lamp,目前常稱高位制動燈(Central High Mounted Stop Lamp) 燈源升級大幅提升車燈價格。燈源升級大幅提升車燈價格。 從車燈光源來看, 經歷了油燈到LED六代 演進,還有
7、更先進的激光大燈,未來單車車燈價值將不斷提高。車燈作 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 38 of 54 為是汽車銷售的賣點之一, 消費者愿意為之買單, 隨著光源技術的提升, 車企能通過車燈造型的變化,以及更智能化的功能,提升車型的差異化 競爭力。 圖圖 58:燈源已經從鹵素升級到燈源已經從鹵素升級到 LED 數據來源:小糸財報 和傳統光源相比, LED 車燈體積小, 亮度高, 能耗低車燈體積小, 亮度高, 能耗低, 在一個車燈中可 以排列多個光源,且每一個光源都可以獨立開啟或關閉,形成不同的光 束樣式,有助于實現智能化, 是市場的主流
8、是市場的主流方向方向。 激光照明是汽車照明 領域最前沿的技術, 寶馬、 奧迪等已經率先推出了搭載激光大燈的車型。 由于一套激光大燈系統的總成本在一萬美元以上,是 LED 車燈的數倍, 目前車型配備率不高。 表表 21:LED 車燈性價比高車燈性價比高 項目項目 鹵素(鹵素(H7LL) 氙氣氙氣 LED(單顆)(單顆) 激光(單顆)激光(單顆) 光線強度光線強度 1,350 流明 2,000-3,500 流明 300-2,240 流明 300-450 流明 色溫色溫 3,200K 4,300K 2,700-8,300K 6,000K 壽命壽命 300 小時 3,000 小時以上 5,000 小時
9、以上 1,000 小時 發光面積發光面積 20mm2 12.5mm2 1-5mm2 3mm2 能耗能耗 55W 25-35W 3-18W 5W 優點優點 結構簡單,可靠性高,不需要驅 動,雨霧天照明效果良好,維護 成本低 結構比較簡單,可靠性 高,光源幾乎不用更換 結構復雜,靈活性高,可 以任意組合 結構復雜,集束角 較小 缺點缺點 亮度低,需要定期更換燈泡 啟動較慢,維護成本較高 需要驅動,成本高 需要驅動,成本 高,需要安全防護 用途用途 適用遠光、近光、前霧燈 適用透鏡式遠光、近光 適用遠光、近光、前霧燈 適用輔助遠光 數據來源:公司可轉換公司債券募集說明書,國泰君安證券研究 價格價格上
10、,上, LED 車燈是鹵素燈的車燈是鹵素燈的 3 倍以上。倍以上。 結構上看, 傳統鹵素燈中光源、 塑料件等占比約 50%,LED 車燈中,增加了電子結構,整個電子模塊占 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 39 of 54 比 30%以上, 塑料占比降至 20%以下, LED 車燈模組線路驅動和控制模 塊更加復雜,以后隨著 ADAS、智能駕駛等車身智能化的升級,車燈在 智能化方面也會持續升級,電子結構的占比有望持續提升??紤]到目前 市場尚未完全實現 100%的 LED 化,且未來車燈功能仍有持續升級的空 間,我們預計未來 3-5 年內
11、LED 車燈價格仍會高于鹵素車燈。 表表 22:LED 車燈單價提升顯著車燈單價提升顯著 車燈分類車燈分類 每套包含只每套包含只 數數 產品單價(元產品單價(元/ /套)套) 技術路線偏好技術路線偏好 鹵素 氙氣 LED 前照燈前照燈 2 400-500 800-1000 1600-2000 基于安全環保造型諸多因素考慮,目前大多 信號燈都使用 LED 光源;不單中高端車型, 越來越多的經濟型車也采用 LED 為前照燈光 源 后組合燈后組合燈 1-4只, 3&4只 居多 400-500 - 800-1000 后組合燈大部分都已經升級為 LED 燈,后組 合燈使用的是小功率 LED,技術難度低,
12、成 本低,滲透率比價高 單車配套價值量單車配套價值量 1200-1800 1600-2300 2800-3800 數據來源:公司可轉債說明書,國泰君安證券研究 2017 年以前,LED 主要運用于內飾燈、日行燈及尾燈,然后逐漸在前照 燈普及,滲透率相對低,車燈市場主流產品是鹵素燈和氙氣燈。鹵素燈 主要裝配于中低端車型,氙氣燈則裝配中高端車型,LED 由于成本較高 主要應用于高端車型。2016 年,鹵素燈裝配率最高,約占 60%,LED 車 燈滲透率僅 16%。隨著汽車照明技術朝著節能化、輕量化、電子化方向 發展,LED 裝配率逐漸提升,鹵素燈相對下降。 圖圖 59:2017 年以前,年以前,L
13、ED 滲透率較低滲透率較低 數據來源:中國產業信息網,國泰君安證券研究 小糸將世界首創的高功率, 高能效 LED 前照燈商業化, 并已安裝在各種 車輛中。與鹵素大燈相比,他們不斷改善 LED 性能,減少 LED 數量, 成功地將功耗降低了 50,助力行業 LED 車燈,特別是在前照燈的加 速滲透。 0% 20% 40% 60% 80% 100% 201120122013201420152016 鹵素燈氙氣燈LED燈激光燈 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 40 of 54 圖圖 60:小糸持續推出更節能的小糸持續推出更節能的 LED 前
14、照燈前照燈 數據來源:小糸財報 LED等新光源技術背景下, 車燈智能更易實現。等新光源技術背景下, 車燈智能更易實現。 智能化帶動了車燈行業 的發展,使得車燈承載了傳統照明以外更多的功能。車燈將作為照明系 統的一部分來實現新功能。 為了提高駕駛安全性, 汽車行業已開發出AFS、 ADB,以及更加智能化的信號燈、貫通式后組合燈、車內氛圍燈等。 AFS(自適應前照燈系統) ,最初僅有縱向調整功能,通過感應前后軸的 制動及加速動作,相應地縱向調節車燈,保持車燈光線的穩定。AFS 包 括傳感器、ECU、車燈控制系統和前照燈。工作時,包括角度傳感器、 速度傳感器在內的傳感器將信號通過控制器局域網絡傳入
15、ECU 中處理 數據,然后向車燈控制系統輸出前照燈轉角指令,使前照燈轉過相應的 角度。 配有 AFS 的乘用車現可實現七種模式的照明, 包括鄉村道路模式、 高速公路模式、城市道路模式、惡劣天氣模式、大燈隨動轉向、儀表盤 故障指示、旅行模式。 圖圖 61:搭載搭載 AFS 的車型可實現多種模式的照明的車型可實現多種模式的照明 數據來源:Valeo ADB的主要功能是提升夜間會車安全性以及保護行人。的主要功能是提升夜間會車安全性以及保護行人。 ADB技術通過 車載攝像頭采集圖像并將圖像信號輸入,系統判斷前方來車的位置與距 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后
16、的免責條款部分 41 of 54 離后,將指令發送到前車燈系統,將其轉換為在 LED 矩陣上開啟和關 閉的動作,可在會車時自動調整燈光照射區域,避免對來車產生炫光。 當車輛的前方出現行人時,可以通過 LED 矩陣的變換,在地面投射出 虛擬的斑馬線。ADB 有矩陣式和像素式,處于成本考慮,目前矩陣式 ADB更加普遍。主流 ADB(第三代)通常采用 LED 矩陣燈實現,由于 單個 LED 可以獨立控制,因而可以形成各種形狀的光束,LED 的普及 為 ADB的發展奠定了基礎。 2019 年 8 月,小糸開發和批量生產了“BladeScan TM ADB” ,通過葉片 鏡的旋轉來開啟/關閉 LED 燈
17、,保證了高分辨率的光分布,確保駕駛員 視野開闊,同時避免眩光迎面而來的車輛或前面的車輛,有助于發現交 叉行人早走,從而有助于夜間行車安全。此外,小糸正致力于開發下一 代 ADB 系統, “雙視圖機器視覺” ,支持司機通過傳感器或攝像機實現 高分辨率照明分配和實時照明控制。 圖圖 62:ADB 拓寬夜間視野范圍拓寬夜間視野范圍 圖圖 63:鏡面旋轉進一步拓寬視野范圍鏡面旋轉進一步拓寬視野范圍 數據來源:小糸財報 數據來源:小糸財報 圖圖 64:ADB 助力夜間安全助力夜間安全 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 42 of 54 數據來源:
18、小糸財報 在智能汽車時代,車燈在 LED、OLED、激光等新光源技術的推動下, 矩陣式 LED、AFS、ADB、像素級成像等智能車燈技術層出不窮,推動 汽車車燈向電子化、智能化升級。 圖圖 65:AFLS 圖譜圖譜-未來,多種技術路徑將并存未來,多種技術路徑將并存 數據來源:Yole Development 隨著成本的降低、效率的提高、亮度的提高和封裝尺寸的提高,2018 年 以后,LED 開始加速普及。大部分的汽車制造商和一級零部件供應商都 開發了基于 LED 的大燈系統,車型配備率也不斷提升。根據歐司朗 2018Q4 財報數據,2018 年前燈市場 LED 占比約 25%(產量角度) ,預
19、 計到 2023 年,前照燈 LED 化率有望超過 45%。 圖圖 66:2023 年,前燈年,前燈市場市場 LED 化率有望超過化率有望超過 45% 數據來源:歐司朗,國泰君安證券研究 根據 Yole Development 測算,2018 年,全球汽車照明市場總額為 290 億 美元 (折算人民幣超千億元) , 受益于燈源升級, 預計 2024 年將達到 388 億美元,2018-2024 年復合年增長率為 4.9%。我們預測,2020 年,國內 75% 55%55% 25% 35%35% 10%10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
20、 20182023 傳統燈源標準LED燈矩陣式LED燈 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 43 of 54 車燈市場 LED 化率約 30%,市場空間在 344 億元-489 億元區間,隨著 LED 車燈的加速滲透,行業空間有望持續提升。 圖圖 67:2018-2024 年,車燈市場從年,車燈市場從 290 億美元增長至億美元增長至 388 億美元億美元 數據來源:Yole Development,國泰君安證券研究。 5. 底盤電子:自動駕駛的執行落地,關鍵在于解耦底盤電子:自動駕駛的執行落地,關鍵在于解耦 底盤電子是自動駕駛執行端的最
21、核心組成, 其技術升級的關鍵在于機械底盤電子是自動駕駛執行端的最核心組成, 其技術升級的關鍵在于機械 解耦。解耦。自動駕駛的執行端主要涉及到的就是車輛在橫向和縱向移動上的 實現, 主要通過底盤電子中的制動、 轉向和油門來實現。 在傳統底盤中, 制動、轉向和油門都是機械耦合的,即制動或者轉向的動力來源是駕駛 員的機械力,通過液壓等方式把力放大而實現終端的控制行為。在自動 駕駛的推進過程中,底盤電子的關鍵是實現機械力的解耦,用電機驅動 來代替,提升控制的精度的同時也能更好的實現人和系統的結合。 5.1. 從傳統機械制動到線控制動從傳統機械制動到線控制動, ,EHBEHB 逐漸成為主流逐漸成為主流
22、制動行業正在經歷從傳統制動向線控制動演變,解決精密控制、真空源 和能量回收等問題。在傳統制動系統中,制動的起點是制動踏板,制動 踏板和制動系統之間是線性對應關系,制動過程的傳導是機械力的傳導 (踏板壓力、 液壓等) , 在控制的精確性和及時性以及與其它系統的協調 性上有待改進;此外,隨著燃油效率的提升,發動機產生的真空源在減 弱, 同時純電動車在制動過程中產生的能量在傳動制動系統下較難回收, 在這種背景下就誕生了線控制動系統 BBW,目前有兩種發展法向,電子 液壓制動系統 EHB和電子機械制動系統 EMB。 190190 243243 0 100 200 300 400 500 2018202
23、4 車燈市場規模(億元) 頭燈尾燈內飾燈小燈中央高位剎車燈霧燈 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 44 of 54 圖圖 68:線控制動系統線控制動系統 BBW,目前有電子液壓制動系統目前有電子液壓制動系統 EHB 和電子機械制動系統和電子機械制動系統 EMB 兩條發展路線兩條發展路線 數據來源:搜狐汽車,汽車維修網,國泰君安證券研究 綜合考慮成本、安全性等問題,中期維度看集成式的電子液壓制動系統 (EHB)可行性更高。雖然電子機械制動系統 EMB 能更好的實現踏板 與剎車系統之間的解耦,但其成本高昂、短期內較難大規模應用,同時 其產生
24、的制動力有限、考慮到法規因素短期內很難獨立應用;而電子液 壓制動系統(EHB)較好的實現了踏板和液壓制動系統之間的解耦,尤 其是集成式液壓系統在解耦程度上做得更好,也更有利于能量回收,同 時產品性價比也較高,在中期維度看是線控制動的更好選擇。 5.1.1. 電子液壓制動系統(電子液壓制動系統(EHB) : “電”控“液”形態) : “電”控“液”形態 電子液壓制動系統(EHB) , “電”控“液”形態。電子液壓系統用電子 踏板取代了傳統液壓踏板,用電機等電子元器件取代了傳統制動系統中 的真空助力器等傳統機械零部件,保留了成熟度高的液壓制動部分。 圖圖 69:電子液壓制動系統(電子液壓制動系統(
25、EHB)系統結構系統結構 數據來源: 電子液壓制動系統液壓力控制發展現狀綜述 電子液壓制動系統(EHB)由制動踏板單元、液壓驅動單元、制動執行 單元和控制系統四部分組成。制動踏板單元作為制動信號的接收單元, 接受駕駛員的制動意圖、生成并傳遞信息,給駕駛員制動反饋;液壓驅 線控制動系統 BBW 電子液壓制動 系統EHB 電子機械制動 系統EMB 機電伺服助力集成式液壓 用電子元器件取代了部分機械零部 件(真空助力器等),保留了成熟 的液壓部分,“電”控“液” 2box方案:用機電伺服助力器取代 真空助力器,但保留了完整的ESC 體系可以在前者時效時發揮作用 1box方案:用一個集成單元取代了 低
26、真空主力系統所需的大量獨立部 件,包括ESC 用電子元器件取代了部分機械零部 件(真空助力器等),同時用四個 輪轂電機取代了液壓部分,實現了 “電”控“電” 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 45 of 54 動單元取代傳統制動系統中的真空助力部分來驅動液壓,這里有“電動 機+減速機構”和“液壓泵+高壓蓄能器”兩組裝置;制動執行單元與傳 動制動系統一樣;控制單元包括電控單元、液壓力控制單元以及各類傳 感器等。 在電子液壓制動系統的發展過程中產生了機電伺服助力系統和集成式 液壓系統兩個方向。機電伺服助力系統以博世的 iBooster 為代
27、表,采用 的是機電伺服助力器+液壓制動+獨立存在的 ESC 模式,而集成式液壓 系統則是以天合集成化制動系統(IBC)為代表,集成單元(整合了 ESC 等功能)+液壓制動,集成化程度更高。 表表 24:機電伺服助力系統和集成式液壓系統機電伺服助力系統和集成式液壓系統對比對比 項目 博世 大陸 天合 產品 iBooster MK CI IBC 技術類型 2 box 1 box 安全性 有冗余備份 無冗余備份 踏板感 踏板未完全解耦 踏板完全解耦 制動功耗 制動電流 Imax=56A 制動電流 Imax=85A 開發成本 相對較低 相對較高 使用效果 與 ESP hev 協調使用才 能實現制動能量
28、回收 可以實現制動能量回收 量產時間 2017 年 更晚 數據來源:汽車維修技術網,國泰君安證券研究 機電伺服助力系統以博世的 iBooster 為典型代表,2box+冗余備份+獨立 ESC。工作原理:當駕駛員踩電子踏板時,踏板位移傳感器檢測生成信 號發給控制單元,控制單元借助電機將信息利用電機表達為制動主缸的 制動液壓。該系統有兩重安全防護,一是車載電源動力不足時 iBooster 則以節能模式工作,二是 iBooster 出現故障時,獨立存在的 ESC 將接管 制動系統以純液壓模式制動。 表表 23: 電子液壓制動系統 (電子液壓制動系統 (EHB) 由制動踏板單元、 液壓驅動單元、 制動
29、執行單元和控制單元四部分組由制動踏板單元、 液壓驅動單元、 制動執行單元和控制單元四部分組 成成 主要單元主要單元 功能介紹功能介紹 制動踏板單元制動踏板單元 包括電子制動踏板和踏板模擬器等, 制動踏板單元的作用是接受駕駛員的制動意圖, 結合踏 板上的傳感器產生并傳遞信號給控制和執行單元,同時按照一定算法模擬出制動踏板感覺 反饋給駕駛員 液壓驅動單元液壓驅動單元 包括“電動機+減速機構”和“液壓泵+高壓蓄能器”等兩個組合,部分取代的是傳統制動系 統中的真空助力器部分。動機通過減速機構的增壓后將電動機的力矩轉換為直線推力從而 推動主缸產生液壓; 高壓蓄能器提供主缸液壓力或輪缸制動力以實現主動調節
30、, 當壓蓄能器 內壓力不足時,液壓泵將對高壓蓄能器增壓 制動執行單元制動執行單元 包括主缸,液壓管路,輪缸以及制動盤等部分,這塊與傳動制動系統一樣 控制控制單元單元 包括電控單元(ECU) 、液壓力控制單元(HCU)、液壓力傳感器、踏板力傳感器以及踏板位移 傳感器等。HCU 用以精確調節輪缸液壓力。液壓力傳感器作為反饋單元將液壓力實時反饋到 整車控制器里, 用作控制算法的輸入量。 踏板力傳感器和踏板位移傳感器用來檢測駕駛員的 踏板信號,從而獲得駕駛員意圖。 數據來源: 電子液壓制動系統液壓力控制發展現狀綜述 ,國泰君安證券研究 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱
31、讀正文之后的免責條款部分 46 of 54 圖圖 70:機電伺服助力系統以博世的機電伺服助力系統以博世的 iBooster 為典型代表,為典型代表,2box+冗余備份冗余備份+獨立獨立 ESC 數據來源:汽車維修技術網,國泰君安證券研究 集成式液壓系統以天合集成化制動系統 (IBC)為代表,1box+無冗余備份。 與機電伺服助力系統相比,集成式液壓系統集成程度更高,它有一個集 成單元取代了真空助力器體系以及 ESC 等獨立零部件。 集成式液壓系統 的核心組件為超高速無刷電機, 除了助力功能, 該電機還可以提供 esc、 abs 等輔助制動功能。 集成式液壓系統失效時, 則有無助力的液壓模式接
32、管。 圖圖 71:集成式液壓系統以天合集成化制動系統(集成式液壓系統以天合集成化制動系統(IBC)為代表,為代表,1box+無冗余備份無冗余備份 數據來源:汽車維修技術網,國泰君安證券研究 5.1.2. 電子機械制動系統電子機械制動系統 EMB: “電”控“電”形態: “電”控“電”形態 電子機械制動系統 EMB用輪轂電機取代液壓系統,實現“電”控“電” 模式。電子機械制動系統是電控純機械制動,電子機械系統取代了傳統 制動系統中的液壓系統(主缸、真空助力裝置以及液壓管路等),四輪的 制動執行機構均由獨立電動機來驅動。 踏板 機電伺服 助力器 主缸 油壺 機械傳動 制動力 機械傳動放 大的制動力
33、 提供制動液 液壓傳遞制動力 ABS/ESP泵 (壓力調節器) 左前分泵右前分泵左后分泵右后分泵 制動力分配 踏板 機電伺服 助力器 主缸 油壺 機械傳動 制動力 機械傳動放 大的制動力 提供制動液 液壓傳遞制動力 ABS/ESP泵 (壓力調節器) 左前分泵右前分泵左后分泵右后分泵 制動力分配 ECU/HCU /ESC等 將ESC及其他部件 集成為一個單元 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 47 of 54 圖圖 72:電子機械制動系統電子機械制動系統主要結構主要結構 數據來源:電子機械制動控制系統的研究_王俊鼎 電子機械制動系統由車載
34、電源、電子制動踏板、制動力分配單元、車載 計算機網絡和制動執行單元等部分組成, 其中制動執行單元由驅動電機、 加速增壓裝置、運動轉換裝置以及制動器等構成。電子制動踏板接收駕 駛員踩踏板信息,制動力分配單元制定制動方案以達到最短制動距離, 然后以電信號形式通過車載計算機通路傳遞到制動執行單元實現制動。 圖圖 73: 電子機械制動系統電子機械制動系統由由由車載電源、 電子制動踏板、 制動力分配單由車載電源、 電子制動踏板、 制動力分配單 元、車載計算機網絡和制動執行單元等部分組成元、車載計算機網絡和制動執行單元等部分組成 數據來源:電子機械制動控制系統的研究_王俊鼎 電子化械制動系統是以電信號為傳
35、導介質,比傳統制動系統的液壓或者 氣壓介質在管路中的傳導方式具有更快的響應速度,縮短了駕駛員踩下 制動踏板到制動執行器開始工作的時問間隔。 表表 25:電子化械制動系統電子化械制動系統優缺點優缺點 功能功能 主要介紹主要介紹 優點優點 1) 以電信號為傳導介質,傳輸速度快、反應速度快、制動距離短 2) 減少了使用的零部件數量、減輕整車質量,降低油耗 3) 有利于系統的進一步集成,為智能駕駛甚至無人駕駛奠定制動領域的基礎 缺點缺點 1) 制動力不足:EMB 系統采用的輪轂電機受制于空間體積功率并不大,在一些情況下容 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免
36、責條款部分 48 of 54 5.2. 轉向和油門也在經歷類似的線控升級轉向和油門也在經歷類似的線控升級 從 HPS 到 EHPS 再到 EPS,轉向的線控化在不斷推進。轉向的作用是通 過調節方向盤來調整轉向輪,從而控制車輛的橫向移動。轉向產品在不 斷升級和電子化: 通過液壓來放大轉動方向盤的力產生了液壓助力轉向, HPS(液壓力來自于發動機)和 HPS(液壓力來自于電動泵) ;通過轉向電 機取代液壓系統帶來了 EPS,使轉向控制更加精確。 隨著更高級別的自動駕駛的推進,線控轉向系統(SBW)也有望逐步落 地。EPS 雖然用電機取代了液壓系統,但它并非真正意義上的線控,因 為它還沒有實現方向盤
37、和車輪之間的機械解耦。而隨著更高級別的自動 駕駛(L4,L5 級別) ,真正的線控轉向產品也會逐步落地。 表表 26:從從 HPS 到到 EHPS 再到再到 EPS,轉向的線控化在不斷推進,轉向的線控化在不斷推進 轉向種類 主要組成 技術特點 液壓助力轉向系 統(HPS 采用液壓伺服控制方式構成的液壓控制系 統,主要由 V 型傳動皮帶、壓力流量控制閥 體、油管、動力缸、轉向助力泵、轉向柱、 轉向傳動軸、儲油罐等部件構成 采用機械部件連接,液壓泵由發動機驅動 電控液壓助力轉 向系統(EHPS) 電控液壓助力系統(EHPS)的主要由儲油 罐、控制單元、電動泵、轉向機構、助力轉 向傳感器等構成 采用
38、電動液壓泵, 電動助力轉向系 統(EPS) EPS 主要由轉矩傳感器、轉角傳感器、車速 傳感器、電動機、電磁離合器、減速機構、 電子控制單元(ECU)等組成 電動式 EPS 以直流電動機作為助力源,電子控制單元根 據車速和轉向參數控制電動機通電電流強度,調節加力 電動機工作力矩,進而控制轉向助力強度 線控轉向系統 (SBW) 轉向盤模塊、前輪轉向模塊、主控制器、自 動防故障系統 線控轉向取消了方向盤與車輪之間的機械連接,用傳感 器獲得方向盤的轉角數據,然后 ECU 將其折算為具體的 驅動力數據,用電機推動轉向機轉動車輪 數據來源:電子發燒友,國泰君安證券研究 圖圖 74:HPS 和和 EHPS
39、 的轉向助力均為液壓系統的轉向助力均為液壓系統 圖圖 75:EPS 用電機取代液壓系統來實現轉向助力用電機取代液壓系統來實現轉向助力 易出現制動力不足 2) 材料端受限:剎車片附近的溫度很高,而電機體積又決定只能使用永磁電機, 而永磁在 高溫下會消磁。同時剎車片附近也有部分半導體元件,也很難耐高溫 3) 對可靠性要求更高:沒有備份系統,對可靠性要求極高。特別是電源系統,要絕對保證 穩定, 其次是總線通信系統的容錯能力, 系統中每一個節點的串行通信都必須具備容錯 能力。同時系統需要至少兩個 CPU 來保證可靠性 4) 重新開發底盤系統,開發成本高 數據來源:電子機械制動控制系統的研究_王俊鼎,國
40、泰君安證券研究 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 49 of 54 數據來源:ofweek 數據來源:汽車測試網 從機械油門到電子油門,油門領域也在實現線控化。傳統機械油門是當 踩油門踏板時通過杠桿或者油門拉線直接控制發動機的節氣門開度來 調節供油量,它的結構還是典型的機械連接方式;而到了電子油門,油 門踏板集成了位置傳感器,傳感器將踏板位置信號發送給 ECU,ECU 經 過計算后通過電機來調節節氣門開度。 圖圖 76:電子油門通過電機來驅動節氣門電子油門通過電機來驅動節氣門 圖圖 77:機械油門通過拉桿來調節節氣門機械油門通過拉桿來調
41、節節氣門 數據來源:IND4 汽車人 數據來源:IND4 汽車人 5.3. 高端電動車強調駕駛舒適性,空氣懸架開始加速滲透高端電動車強調駕駛舒適性,空氣懸架開始加速滲透 空氣懸架系統包括空氣壓縮機、蓄壓器、控制單元、前后橋車身高度傳 感器、3 個不同方向的車身加速度傳感器以及 4 個空氣彈簧伸張加速度 傳感器等等。 空氣懸架系統的主要作用原理是用空氣壓縮機形成壓縮空氣,并將壓縮 空氣送到彈簧及減振器的空氣室中,使得彈簧的彈性系數即彈簧的軟硬 可調節。具體作用過程是傳感器接受路況及距離信號,電腦判斷車身高 度變化情況,再控制空氣壓縮機和排氣閥門,使得彈簧長度得以改變從 而改變車輛底盤離地間隙。
42、行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 50 of 54 圖圖 78:空氣懸架提升整車表現性空氣懸架提升整車表現性 數據來源:中鼎股份公告 表表 27:近期上市新能源車型逐步將空懸標配化近期上市新能源車型逐步將空懸標配化 品牌品牌 價格區間(萬元)價格區間(萬元) 車型類型級別車型類型級別 空氣懸架配置情況空氣懸架配置情況 備注備注 蔚來蔚來 E ET7T7 44.8-52.6 純電動中大型轎車 全系車型配備 新車 2022 年 1 季度交付 極氪極氪 0 00101 28.1-36 純電動中大型轎車 僅超長續航雙電機 YOU 版配備 吉利極
43、氪 001 于 2021 年 4 月 15 日上市,2021 年 6000-8000 輛產已售罄 理想理想 O ONENE 33.8-34.8 純電動中大型 SUV 全系車型配備 2021 年上半年月均 4129 輛, 其中 6 月 7713 輛 特斯拉特斯拉 M Model Sodel S 82.999-105.999 純電動中大型轎車 全系車型配備 2021 年上半年月均 10 輛 數據來源:太平洋汽車網、國泰君安證券研究 據 Research and Market 數據,2020 年全球空懸系統市場規模在 40 億 美元左右, 未來有望進一步擴大。 另外,根據新思界產業研究中心發布的 2
44、021-2026 年中國空氣懸架系統行業應用市場需求及開拓機會研究報 告 顯示, 在 2019 年全球汽車空氣懸架系統市場規模約為 200 億元, 未 來隨著亞太地區的中國、印度以及東南亞國家的快速發展,全球汽車空 氣懸架系統市場規模將不斷擴大, 預計到 2025 年將達到 300 億元以上。 當前在全球市場中,歐美國家的空氣懸架滲透率較高,據中國商用汽車 網,目前歐美重型載貨車市場空氣懸架滲透率可達到 80%,掛車市場空 氣懸架滲透率可達到 40%??諔沂袌龇蓊~高度集中,全球范圍內僅有大 陸集團、特瑞堡威巴克以及被中鼎股份收購的 AMK 三家可以獨立完成電 控空懸架的研發和生產。 目前國內對
45、于空懸系統的滲透率較低,且主要是?;奋嚭涂蛙?。主要 生產商除了中鼎股份外,還包括保隆科技(空氣彈簧) 、天潤工業(專注 商用車空懸系統) 、上??坡ㄖ饕劢褂诳蛙嚳諔蚁到y) 。國內空氣懸 掛生產商近些年受益于新能源汽車蓬勃發展,在推行新能源汽車空懸標 配化的趨勢下發展迅猛,前景廣闊。 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 51 of 54 圖圖 79: 國內外空懸零部件供應商國內外空懸零部件供應商 數據來源:國泰君安證券研究 6. 其他配套產業其他配套產業 智能化帶動告訴連接器需求,電動化帶動高壓連接器需求。汽車連接器 系電子是系統設備
46、之間電流或信號傳輸與交換的電子部件,主要用途為 傳輸信號或者分配電流。隨著汽車電子的發展,各控制單元之間的聯系 越來越緊密,用于信號傳輸的連接器的用量不斷增長;新能源車以電為 主要能源,同時智能汽車的精密控制也推動電控技術發展,對分配電流 的連接器的需求也在快速增長。在傳統燃油車上連接器的數量在 500 個 左右,而在新能源車上連接器數量在 800-1000 個。 表表 28:汽車新能源化和智能化對汽車連接器的需求不斷增長汽車新能源化和智能化對汽車連接器的需求不斷增長 特征 介紹 傳統燃油車 主要用于發動機、變速箱管理系統、安全系統、車身接線等,主要以低壓連接器為主 新能源車 主要用于電池管理
47、系統、電池均衡系統、電池充放電、逆變器、DC-DC 控制器、充電樁等,包 括高壓連接器和低壓連接器 智能汽車 主要用于車載娛樂系統、智能駕駛系統以及線控底盤等 數據來源:國泰君安證券研究 全球以及中國汽車連接器行業規模將加速增長。 2019 年, 全球汽車連接 器的市場規模增長為 152.1 億美元, 2014-2019 年年復合增長率為 5.3%, 預計到 2025 年全球汽車連接器規模將達到 194.5 億美元;2019 年中國 汽車連接器行業規模為 32.9 億美元,到 2025 年將達到 44.7 億美元。 圖圖 80: 預計預計 2025年全球汽車連接器規模將達到年全球汽車連接器規模
48、將達到194.5 億美元億美元 圖圖 81: 預計預計 2025年年中國中國汽車連接器規模將達到汽車連接器規模將達到44.7 億美元億美元 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 52 of 54 數據來源:瑞可達招股說明書,Bishop & associates, Inc. 數據來源:中國產業信息研究網、中商產業研究院 歐洲和日本公司占據了傳統汽車連接器市場的主要份額,隨著新能源車 需求以及智能化需求提升,中國企業有望逐步開啟國產替代。傳統汽車 連接器市場十分集中, top10 份額超過 85%, top3 份額超過 65%, 主要市 場被
49、歐洲以及日本企業占據。在智能化和電動化的新需求下國內企業有 望逐步切入汽車連接器市場,開啟國產替代。 表表 29:全球汽車連接器行業集中度很高全球汽車連接器行業集中度很高 排名 公司名稱 2019 年汽車連接器收入 (百萬美元) 市場份額 1 泰科電子 5949.6 39.10% 2 矢崎 2322.7 15.30% 3 安波福 1889 12.40% 4 日本航空電子 602.4 4% 5 羅森博格 546 3.60% 6 日本壓捉端子 540 3.60% 7 住友電氣 387.7 2.50% 8 日本意力速 315.9 2.10% 9 日本京瓷 304.6 2.00% 10 安費諾 293
50、.6 1.90% 數據來源:Bishop & associates, Inc,國泰君安證券研究 7. 投資建議投資建議 座艙電子推薦標的上聲電子、華陽集團、華域汽車、均勝電子等 自動駕駛及軟硬件服務推薦標的科博達、德賽西威、吉利汽車、長 城汽車、聯創電子(電子組覆蓋) 、舜宇光學科技(電子組覆蓋) 、 中科創達(計算機組覆蓋)等 底盤電子推薦標的伯特利、中鼎股份、保隆科技、拓普集團等 車身電子推薦標的星宇股份、福耀玻璃等 其他領域推薦合興股份,受益標的滬光股份等 表表 30:重點公司盈利與估值表:重點公司盈利與估值表 股票代碼 股票名稱 收盤價 (2021.12.2 PE EPS 評級 202