《智能汽車行業:線控底盤智駕驅動自主崛起-220827(76頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《智能汽車行業:線控底盤智駕驅動自主崛起-220827(76頁).pdf(76頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 Table_Title 線控底盤:智駕驅動 自主崛起 Table_Title2 琰究智能汽車系列報告八 Table_Summary 線控底盤:千億市場規模線控底盤:千億市場規模 高階智駕驅動高階智駕驅動 驅動力:驅動力:線控底盤包括線控轉向、線控制動、線控懸架、線控油門/驅動、線控換擋等五大子系統,通過電信號代替機械傳動部件,實現對汽車動力輸出的主動控制,符合底盤執行機構標準化、模塊化,運算控制集成化、協同化發展趨勢。因此,線控底盤是自動駕駛、電子電氣架構升級、整車電動化、集成化造車綜合催化下的產物,是電動智能浪潮下具有明確前景的黃金賽道。核 心 增 量
2、:核 心 增 量:線控制動 2021 年國內滲透率 10.3%,同 比+4.4pct,正在從導入期進入成長期,我們預計 2021-2025 CAGR+51%;線控轉向目前滲透率約為 0%,逐步進入導入期,我們預計 2021-2025 CAGR+229%;線控制動、線控轉向兩大賽道技術壁壘高,增長速度快,且當下格局未定,是線控底盤最具成長性的賽道。市場規模:市場規模:線控底盤呈現線控執行系統標準化、模塊化,底盤運算控制集成化、協同化的發展趨勢,底盤域控也將成為發展重心,我們預計2025年全球線控底盤市場規模有望超千億元。競爭格局:競爭格局:由于線控底盤壁壘高,零部件多,且需要與自動駕駛、智能座艙
3、以及整車動力系統進行深度融合,我們判斷具備強軟件開發能力的主機廠將采取零部件外采+OEM 集成方式,軟件實力較弱的主機廠將催化第三方線控底盤供應商的誕生;看好同時布局線控制動和線控轉向、底盤域控,具備豐富產品線和底盤調校能力的零部件供應商,國產供應商有望抓住智能電動變革歷史機遇,實現彎道超車。線控制動:電動智能催化線控制動:電動智能催化 國產替代加速國產替代加速 驅動力:驅動力:線控制動能夠解決新能源汽車真空助力缺失問題;并實現快速制動響應(300ms120ms),滿足自動駕駛需求,電動化和智能化雙重驅動滲透率提升。技術路線:技術路線:線控制動有 EHB 和 EMB 兩種方案,EHB 成本更低
4、、技術更成熟,預計 5-10 年線控制動仍將以 EHB 為主。EHB 有One Box、Two Box 兩種方案,Two Box 采用分立式的設計,保留 EHB 和 ESP;One Box 集成 ESP 軟件,具備集成度更高,成本更低,制動減速度更高等特點,漸成主流。市場規模:市場規模:EHB 正在從導入期邁入成長期,電動智能變革驅動疊加技術成熟成本下降,2021 年國內線控制動滲透率達10.3%,其中新能源汽車滲透率 43.2%,燃油車滲透率 4.3%;One Box 滲透率 2.3%,Two Box 滲透率 8.0%;我們預計 2025 年新能源/燃油車 EHB 滲透率分別為 80%/15
5、%,全球 EHB 綜合滲透率 48%,全球 EHB 乘用車市場規模為 488 億元,2021-2025 CAGR+51%。競爭格局:競爭格局:One Box 技術難度更高,目前主要廠商以博世、大陸、采埃孚等外資 Tier 1 為主,國產供應商伯特利于 2021 年量產,拓普集團預計于2022年量產,有望憑借快速響應與性價比優勢打破外資壟斷,加速國產替代。評級及分析師信息 行業評級:推薦 行業走勢圖 Table_Author 分析師:崔琰分析師:崔琰 郵箱: SAC NO:S1120519080006 聯系電話:-32%-24%-16%-8%1%9%2021/082021/112022/0220
6、22/052022/08汽車滬深300證券研究報告|行業深度研究報告 僅供機構投資者使用 Table_Date 2022 年 08 月 27 日 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 2 線控轉向:高階智駕驅動線控轉向:高階智駕驅動 國產替代可期國產替代可期 發展階段:發展階段:目前乘用車轉向系統以 EPS 為主,線控轉向硬件結構與 R-EPS 相似,主要區別在于軟件算法復雜度大幅提升。路感模擬、主動轉向控制等核心技術尚不成熟+冗余備份帶來額外硬件成本,阻礙線控轉向落地。驅動力:驅動力:2022 年,中國轉向標準 GB 17675-2021 的實施解除過去政策對
7、轉向系統方向盤和車輪物理解耦的限制,為線控轉向落地提供支持;高階自動駕駛要求駕駛員動作與控制結果解耦,使得線控轉向(SBW)成為必然發展方向。未來2-3年間,伴隨 L3+自動駕駛技術的發展和整車智能化程度的提升,線控轉向有望迎來加速落地。市場規市場規模:模:我們預計 2025 年/2030 年全球線控轉向滲透率為5%/30%,2024 年以前單車配套價值 5,000 元,2025 年/2030 年隨規?;慨a線控轉向價格下探至 4,000/3,000 元,則 2025 年/2030 年全球線控轉向市場規模為 137/665 億元,2021-2025 CAGR+174%,2021-2030 CA
8、GR+87%。競爭格局:競爭格局:各大主機廠及零部件供應商積極布局,博世、耐世特、捷太格特等國際巨頭已有較為成熟的線控轉向產品和技術,正在積極推動商業化使用;拿森、聯創電子等國產供應商在高冗余 EPS 領域擁有技術儲備,有望加速突破線控轉向技術。我們判斷,在路感模擬、主動控制等核心算法領域具備優勢,能夠提供相對標準化產品、具備一定底盤控制系統集成能力的國產供應商有望在與國際巨頭的爭鋒中實現彎道超車。投資建議投資建議 線控底盤是實現高級別自動駕駛的必要工具,市場空間大,技線控底盤是實現高級別自動駕駛的必要工具,市場空間大,技術壁壘高,國產供應商有望借助智能電動變革實現彎道超車,術壁壘高,國產供應
9、商有望借助智能電動變革實現彎道超車,建議關注:建議關注:1)線控底盤系統潛在供應商:【伯特利、拓普集團伯特利、拓普集團、華域汽車】,受益標的【耐世特、亞太股份、萬安科技】,行業受益公司【拿森電子】;2)產業鏈:a.空氣懸架:受益標的【中鼎股份、保隆科技】,行業受益公司【孔輝汽車】;b.控制器:【經緯恒潤、科博經緯恒潤、科博達達】;c.電機:受益標的【德昌電機 H、德昌股份】。風險提示風險提示 汽車行業銷量不及預期;電動化發展不及預期;自動駕駛技術突破不及預期;法律法規帶來的不確定性;行業芯片短缺及原材料成本提升;行業競爭加劇。Table_Title2 盈利預測與估值盈利預測與估值 Table_
10、KeyCompany 重點公司 股票股票 股票股票 收盤價收盤價 投資投資 EPS(元元)P/E 代碼代碼 名稱名稱(元)(元)評級評級 2020A 2021A 2022E 2023E 2020A 2021A 2022E 2023E 603596.SH 伯特利 92.68 買入 1.13 1.24 1.78 2.39 82.0 74.7 52.1 38.8 601689.SH 拓普集團 83.80 買入 0.57 0.92 1.57 2.17 147.0 91.1 53.4 38.6 603786.SH 科博達 57.24 增持 1.29 0.97 1.28 1.70 44.4 59.0 44
11、.7 33.7 (注:相關受益標的采用(注:相關受益標的采用 Wind 一致預期)一致預期)Table_Title 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 3 正文目錄 1.引言.6 2.線控底盤:千億市場規模 高階智駕必備.9 2.1.驅動力:高階自動駕駛&集成化造車.9 2.2.系統構成:線控制動和線控轉向為核心.12 2.3.市場前景:市場規模超千億 國產供應商有望順勢崛起.25 3.線控制動:電動智能催化 國產替代加速.31 3.1.制動系統:從機液到線控 電動智能催化.31 3.2.線控制動:百億規模藍海 國產替代加速.39 3.3.小結.42 4.線控
12、轉向:高階智駕驅動 國產替代可期.44 4.1.轉向系統:從機械到線控 高階自動駕駛必經之路.44 4.2.線控轉向:靜待規模量產 國產替代可期.52 4.3.小結.60 5.投資建議.62 5.1.總結.62 5.2.伯特利:線控制動突圍 劍指線控底盤.64 5.3.拓普集團:平臺型 Tier 0.5 蓄勢線控底盤.66 5.4.經緯恒潤:汽車電子龍頭 平臺型技術公司.70 5.5.科博達:專注底層驅動 發力底盤域控.72 6.風險提示.74 圖表目錄 圖 1 線控底盤系統研究框架.7 圖 2 電動智能變革重塑汽車產業秩序.7 圖 3 汽車零部件研究框架.8 圖 4 線控底盤域控架構.11
13、圖 5 線控底盤技術發展歷史.13 圖 6 線控制動滲透率(%).14 圖 7 線控制動市場規模及同比增速(億元;%).14 圖 8 全球線控轉向市場規模(億元).16 圖 9 中國線控轉向市場規模(億元).16 圖 10 懸架結構由被動懸架向主動懸架升級.17 圖 11 主動懸架原理與結構.18 圖 12 全球空氣懸架市場規模及同比增速(億元;%).19 圖 13 中國空氣懸架市場規模及同比增速(億元;%).19 圖 14 全球線控驅動市場規模及同比增速(億元;%).21 圖 15 中國線控驅動市場規模及同比增速(億元;%).21 圖 16 線控驅動技術發展方向.21 圖 17 線控驅動技術
14、發展方向.21 圖 18 線控換擋形式.23 圖 19 全球線控換擋市場規模及同比增速(億元;%).24 圖 20 中國線控換擋市場規模及同比增速(億元;%).24 圖 21 全球線控底盤市場規模(億元).25 圖 22 全球線控底盤市場規模占比(%).25 圖 23 汽車制動系統發展歷史.32 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 4 圖 24 機械式駐車制動過程.33 圖 25 EPB 制動過程.33 圖 26 EPB 按鈕.33 圖 27 EPB 結構圖.33 圖 28 中國 EPB滲透率(%).34 圖 29 中國 EPB市場規模及增速(億元;%).34
15、 圖 30 2017 年全球 EPB競爭格局.35 圖 31 2021 年中國 EPB競爭格局.35 圖 32 帕斯卡定律為基礎構建的傳統液壓制動系統.36 圖 33 行車制動發展歷史.37 圖 34 ABS/ESC 與 EHB、EMB 制動過程.37 圖 35 乘用車分價位 ESC 滲透率(%).38 圖 36 ABS/ESC 預期市場規模及增速(億元;%).38 圖 37 2021 年中國 ESP/ESC/DCS 競爭格局.38 圖 38 國產 ESP供應商配套情況.38 圖 39 線控制動路線對比:EHB VS.EMB.39 圖 40 EHB 路線對比:One Box VS.Two Bo
16、x.40 圖 41 2020 年全球線控制動市場占有率(%).41 圖 42 2020 年國內線控制動市場占有率(%).41 圖 43 汽車轉向原理圖.44 圖 44 汽車轉向梯形.44 圖 45 機械式轉向系統結構.45 圖 46 汽車轉向系統發展階段.45 圖 47 中國乘用車 EPS滲透率(%).46 圖 48 中國乘用車 EPS市場結構(%).46 圖 49 電液助力轉向(EHPS)、電動助力轉向(EPS)、線控轉向(SBW)原理.49 圖 50 線控轉向系統 VS 齒條式 EPS.50 圖 51 采埃孚雙電機前輪轉向系統.51 圖 52 英菲尼迪線控轉向系統.51 圖 53 基于動力
17、學模型的轉向執行主控控制策略.52 圖 54 路感產生的機理.53 圖 55 基于動力學模型的路感反饋控制.53 圖 56 博世線控轉向系統冗余設計.54 圖 57 英菲尼迪線控轉向系統冗余設計.54 圖 58 線控轉向故障診斷與容錯算法控制方法.55 圖 59 耐世特轉向產品對應自動駕駛級別.56 圖 60 2021 年中國 EPS競爭格局.57 圖 61 2021 年美洲 EPS競爭格局.57 圖 62 舍弗勒線控轉向系統.58 圖 63 博世線控轉向系統.58 圖 64 拿森全冗余雙小齒輪線控轉向系統.59 圖 65 耐世特線控轉向系統.59 圖 66 線控底盤產業鏈.64 圖 67 伯
18、特利智能電控產品.65 圖 68 公司分產品收入占比(%).65 圖 69 公司分產品毛利率(%).65 圖 70 公司營業收入及同比增速(億元;%).65 圖 71 公司歸母凈利及同比增速(%).65 圖 72 伯特利投資邏輯.66 圖 73 公司營業收入及同比增速(億元;%).67 圖 74 公司歸母凈利及同比增速(%).67 圖 75 公司分產品收入結構(%).67 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 5 圖 76 公司分客戶收入結構(%).67 圖 77 拓普集團主要客戶.68 圖 78 拓普集團主要產品線.69 圖 79 拓普集團 IBS系列產品.6
19、9 圖 80 拓普集團 IBS Pro.69 圖 81 拓普集團投資邏輯.70 圖 82 經緯恒潤三大業務群及主要產品.71 圖 83 公司分產品收入占比(億元).71 圖 84 公司分產品毛利率(%).71 圖 85 公司分產品收入結構(%).72 圖 86 公司分產品毛利率(%).72 圖 87 公司營業收入及增速(億元;%).73 圖 88 公司歸母凈利潤及增速(億元;%).73 圖 89 科博達投資邏輯.73 表 1 全文中英縮寫及具體含義.8 表 2 線控底盤各個子系統及其工作原理.9 表 3 滑板底盤與傳統底盤主要差異.12 表 4 底盤線控化的核心優勢.12 表 5 線控制動系統
20、技術發展路線.15 表 6 乘用車轉向系統技術發展路徑.16 表 7 線控懸架各企業情況.19 表 8 電動車線控驅動技術比較.21 表 9 線控換擋主流車型配置情況.23 表 10 線控底盤技術發展路徑.24 表 11 線控底盤市場規模測算.26 表 12 車企智能底盤布局.27 表 13 長城咖啡智能 2.0線控底盤技術特色.27 表 14 海外巨頭線控底盤技術布局.28 表 15 國產線控底盤前瞻技術布局.29 表 16 線控底盤各類玩家競爭優劣勢.30 表 17 駐車制動系統發展歷史.32 表 18 EPB 與機械式駐車制動對比.34 表 19 EHB 廠商對比.42 表 20 DP-
21、EPS/R-EPS 主要搭載車型.47 表 21 不同的汽車轉向系統特點比較.48 表 22 SBW 相比 EPS 的智能化程度大大提升.50 表 23 不同線控轉向系統的優缺點比較.51 表 24 獲取路感反饋力矩的主流方法.53 表 25 容錯技術對比.54 表 26 電動助力轉向零部件自供情況.57 表 27 海外巨頭線控轉向技術及商業化進展.58 表 28 國內 EPS及線控轉向供應商.59 表 29 線控底盤要點梳理.63 表 30 線控底盤產業鏈上市公司估值表.64 表 31 經緯恒潤底盤控制類電子產品.72 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 6
22、 1.引言引言 電動智能變革是中國汽車產業鏈彎道超車的歷史性機遇。電動智能變革是中國汽車產業鏈彎道超車的歷史性機遇。我們堅定看好電動智能變革造就自主零部件供應商做大做強的歷史性機遇,傳統燃油車時代歐美日整車廠占據主導地位,誕生博世、電裝、采埃孚、麥格納、愛信精機、大陸等歐美日零部件巨頭,而在智能電動車時代,中國車企有望實現彎道超車,帶動產業鏈共同成長,疊加中國速度和性價比優勢,必將誕生領先全球的自主零部件巨頭。電動智能變革驅動汽車底盤線控化升級。電動智能變革驅動汽車底盤線控化升級。傳統燃油車的底盤系統由驅動、傳動、轉向、制動四部分組成,機械、液壓零部件繁多,結構復雜,無法滿足高階自動駕駛對車輛
23、操控性和主動安全的需求;通過線束傳輸信號+電機直接驅動能實現對執行機構高效、精準的控制,底盤子系統的電動智能升級驅動線控驅動、線控懸架、線控轉向、線控制動等線控系統的成長。伴隨整車電子電氣架構的集成化升級,對于底盤系統集成化的要求越來越高,底盤域控制器將作為整車“小腦”整車“小腦”,進行多執行系統的協同控制,底盤也將由子系統線控化向整個底盤全線控進化,線控底盤系統標準化、模塊化,底盤運算控制集成化、協同化將成為重要發展趨勢。技術升級驅動線控底盤國產替代加速。技術升級驅動線控底盤國產替代加速。過去高安全等級+高安全壁壘使得底盤系統尤其是制動和轉向系統的競爭格局非常穩固,博世、大陸、采埃孚天合等占
24、據絕對壟斷地位,自主供應商由于起步較晚,性能、成本和外資差距較大,無法實現從 0 到 1 的突破。而隨著底盤線控化升級,自主供應商借助變革機遇奮起直追,疊加博世缺芯助推,國產替代尤為可期,其中線控制動、線控懸架國產替代正在加速。大賽道+好格局,必將誕生大公司!研究框架:研究框架:本報告著力于研究電動智能增量部件之線控底盤大賽道,基于全球視角,研究線控底盤整體及各子系統的發展趨勢及現狀,以及未來 3-5 年內的核心增長點,我們判斷線控制動、轉向為最核心增長點,并圍繞這兩個賽道分析技術發展路徑、產業進展及各公司布局,把握最新趨勢,探尋投資機會。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部
25、的重要法律聲明 7 圖 2 電動智能變革重塑汽車產業秩序 資料來源:華西證券研究所 圖 1 線控底盤系統研究框架 資料來源:華西證券研究所(注:廣義的底盤系統還包括線控換擋,本文重點研究電動智能變革下底盤的發展前景,故未作展開)證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 8 圖 3 汽車零部件研究框架 資料來源:華西證券研究所 表 1 全文中英縮寫及具體含義 縮寫縮寫 英文全稱英文全稱 中文名稱中文名稱 縮寫縮寫 英文全稱英文全稱 中文名稱中文名稱 電子電氣與智能駕駛電子電氣與智能駕駛 制動系統制動系統 VCU Vehicle Control Unit 整車控制單元
26、ABS Anti-lock Brake System 防抱死剎車系統 MCU Motor Control Unit 電機控制單元 EPB Electrical Park Brake 電子駐車制動系統 EEA Electrical/Electronic Architecture 電子電氣架構 ESP Electronic Stability Program 車身電子穩定系統 ECU Electronic Control Unit 電子控制單元 ESC Electronic Stability Controller 車身電子穩定系統 CAN Controller Area Network 車載控制
27、局域網 DCS Dynamics Control System 車身動態控制系統 OTA Over-the-Air Technology 空中下載技術 EHB Electronic Hydraulic Brake 電控液壓制動系統 AVP Automated Valet Parking 自動代客泊車 EMB Electro Mechanical Brake 電控機械制動系統 APA Auto Parking Assist 自動泊車輔助 轉向系統轉向系統 AEB Autonomous Emergency Braking 自動緊急制動 MS Mechanical Steering 純機械轉向 DS
28、R Downhill Speed Regulation 下坡速度控制 HPS Hydraulic Power Steering 液壓助力轉向 LKA Lane Keeping Assist 車道保持輔助 EHPS Electro Hydraulic Power Steering 電子液壓助力轉向 LDW Lane Departure Warning 車道偏離預警 SBW Steering By Wire 線控轉向系統 CDM Chassis Domain Control Model 底盤域控制器 EPS Electric Power Steering 電動助力轉向 ADM Advanced D
29、riving Domain Control Model 智能駕駛域控制器 C-EPS Column-EPS 管柱式電動助力轉向 懸掛系統懸掛系統 P-EPS Pinion-EPS 齒輪式電動助力轉向 CDC Continuous Damping Control 連續減震控制系統 DP-EPS Double Pinion-EPS 雙小齒輪式電動助力轉向 MRC Magnetic Ride Control 主動電磁感應懸掛系統 R-EPS Rack-EPS 齒條式電動助力轉向 資料來源:華西證券研究所 備注:本報告所述“線控制動”不包括駐車制動(EPB),僅包括行車線控制動系統。證券研究報告|行業
30、深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 9 2.線控底盤:千億市場規模線控底盤:千億市場規模 高階智駕必備高階智駕必備 線控底盤是自動駕駛執行端的重要部件,是中短期最具落地前景的智能駕駛子賽道。線控底盤是自動駕駛執行端的重要部件,是中短期最具落地前景的智能駕駛子賽道。伴隨整車電動化、智能化程度的加深,對底盤智能化程度、響應速度、控制精度的需求不斷提升,線控底盤能夠實現對整車動力輸出的主動控制,是實現高階智能駕駛的基礎、集中式電子電氣架構的必經之路,將迎來歷史性發展機遇。線控制動、線控轉向是未來發展重心。線控制動、線控轉向是未來發展重心。線控底盤以底盤電動化為基礎,包括線控制動、線控
31、轉向、線控懸架、線控油門/驅動、線控換擋等五大子系統,其中線控制動、線控轉向是中短期內最具發展前景及國產替代可能的兩大賽道。隨著汽車電子技術的快速發展,底盤運算控制呈現集成化、協同化的發展趨勢,底盤域控也將成為發展重心。功能升級+滲透率提升下,有望推動線控底盤量價齊升。我們預計2025年全球線控底盤五大系統合計市場規模有望達1,757億元,2021-2025 CAGR+36%,其中線控制動、線控轉向市場規模分別為488/137億元,2021-2025 CAGR+51%/+174%。本節將總體性地梳理線控底盤發展的核心驅動力,線控底盤系統主要構件,各線控底盤技術的發展現狀、市場規模、未來技術趨勢
32、及各玩家布局情況,并對未來競爭格局加以判斷。2.1.驅動驅動力力:高階自動駕駛:高階自動駕駛&集成化造車集成化造車 驅動因素一之自動駕駛:高階自動駕駛要求實現主動動力輸出,驅動線控技術加速落驅動因素一之自動駕駛:高階自動駕駛要求實現主動動力輸出,驅動線控技術加速落地。地。傳統底盤系統中,轉向、制動等控制指令由駕駛員發出,液壓/電動等機械連接裝置負責傳導及輔助駕駛員完成執行動作;而線控底盤取消機械、液壓、氣壓等輔助裝置,采用電信號傳遞信息完成制動、轉向燈執行動作,能夠 1)通過傳感器感知駕駛意圖及行車狀況,實現對整車動力輸出的主動控制;2)具備響應速度快和控制精度高的特點,能夠滿足自動駕駛對實時
33、響應的需要。因此,線控底盤技術的引入是為了順應高階自動駕駛的需要,實現汽車底盤的電動化、智能化,包括線控制動技術、線控轉向技術、線控懸架技術、線控油門/驅動技術等四大線控技術。表 2 線控底盤各個子系統及其工作原理 線控底盤子線控底盤子系統系統 主要構成主要構成 工作原理圖工作原理圖 工作原理工作原理 線控油門(燃油車)踏板、踏板位移傳感器、控制器、傳遞線路、伺服電機、節氣門執行器 傳感器將加速踏板位置信號發送給ECU ECU接受踏板傳感器信號,綜合其他傳感器數據,計算出最佳節氣門開度參數,傳遞給伺服電機 電機控制節氣門調整到目標開度,從而控制進油量,實現加速 證券研究報告|行業深度研究報告
34、請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 10 線控驅動(新能源車)踏板、踏板位移傳感器、ECU、功率轉換器、驅動電機、機械傳動系統、驅動輪 整車控制器 VCU 根據各傳感器輸入信號判斷車輛所處的工況,計算驅動電機的目標轉矩 VCU 通過 CAN 總線將目標值發送給電機控制器(MCU),MCU 根據接收到的命令控制電機執行驅動操作 線控轉向 轉角、轉矩、速度傳感器、方向盤、電子控制單元、轉向電機、電子動力轉向裝置、路感電機 傳感器收集轉矩、轉速、車速信息,將駕駛員的轉向指令轉換為電信號并傳遞給控制器 控制器結合各傳感器信息,決定轉角、轉速并輸出控制信號給轉向電機,同時計算出路感反饋力矩并傳遞給路感
35、電機 轉向電機驅動執行器完成完成轉向操作,路感電機控制方向盤回正完成路感反饋 線控制動 制動踏板、制動踏板位移傳感器、ECU、制動執行器 制動踏板傳感器將駕駛員的操作轉換為電信號傳輸給 ECU ECU結合制動踏板傳感器信號、車速傳感器信號在內的各類信息,計算出合適的制動力矩,傳遞給電機 電機轉動將制動力矩放大后,推動助力器閥體,最終推動制動缸實現制動 線控懸架 傳感器、控制器、空氣/螺旋彈簧、執行器、減震器、步進電動機、氣泵電動機 傳感器采集汽車顛簸情況、車速及起動、加速、轉向、制動等工況轉變為電信號并傳輸給線控懸架 ECU 彈簧根據 ECU 的控制信號,準確、快速地改變包括氣缸內氣體質量、氣
36、體壓力;減震器根據 ECU 改變阻尼,實現對懸架軟硬度、車身高度的調節 底盤域控制器是整車底盤域控制器是整車“小腦小腦”,是實現線控底盤運算集成化的必要構件是實現線控底盤運算集成化的必要構件。底盤域控制器是包括域主控硬件、操作系統、算法和應用軟件等組成的整個系統的統稱,是一 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 11 個大的運算平臺,在“中央集成+域控制器”架構下,底盤域控制器將作為汽車“小腦”,承擔:1)接受上層感知層和決策層的指令;2)建立統一的車輛動力學概率模型,實現多執行系統的優化協同控制;3)將上層決策指令傳遞給各線控底盤子系統 ECU,實現動力控制。
37、底盤域控能夠實現底盤傳感系統整合與信號融合,優化整車功能安全等級與駕乘體驗,是實現線控底盤運算集成化的必要構件。目前,主機廠將更多精力放在“大腦”(智能駕駛域控制器)上,而開發流程較為復雜、調校周期較長的“小腦”(底盤域控制器)更多交由第三方供應商協作完成。驅動因素二之電子電氣架構升級:集成式電子電氣架構加速線控底盤技術應用。驅動因素二之電子電氣架構升級:集成式電子電氣架構加速線控底盤技術應用。分布式架構下,制動、轉向、驅動為獨立子系統,由單獨的ECU分別控制,由于底盤運動執行信號來自駕駛員,各子系統協同需求較低,EPS、ABS、ESP、線控驅動等子系統在分布式 EEA 架構下可獨立應用。隨著
38、整車智能化程度的提升,分布式架構存在各子系統難協同、網絡結構復雜、軟硬件耦合關系強、無法統一 OTA 升級等問題。線控底盤融合各子系統及底盤域控,能有效解決上述問題,實現底盤運動控制運算的集成化、協同化,有望受益電子電氣架構升級實現加速落地。驅動因素三之集成化造車:遠期來看,集成化造車要求上下解耦,線控底盤技術驅動因素三之集成化造車:遠期來看,集成化造車要求上下解耦,線控底盤技術是必是必要技術。要技術。展望未來,滑板底盤是集成化造車的集大成者,使得整車制造實現上下裝結構獨立、分體開發,從而有效縮短研發周期、降低造車門檻,有望成為汽車底盤的終極形態。從結構上看,滑板底盤集成底盤所有子模塊,是獨立
39、于上車體的模塊化產品,需要實現機電一體化和控制集中化?;宓妆P上下解耦的核心需求要求在執行層面做到自主動力輸出,有望作為終極指引,推動線控技術的開發和應用。圖 4 線控底盤域控架構 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 12 表 3 滑板底盤與傳統底盤主要差異 特征特征 傳統底盤傳統底盤 滑板底盤滑板底盤 組成結構 乘用車以承載式車身為主,部分商用車采用非承載式車身 非承載式車身 駕乘體驗 上裝的乘客艙空間較小,駕乘體驗差 滑板式底盤扁平、簡單的結構特性使得上裝的乘客艙空間明顯改善,優化駕乘體驗 車型開發周期、成本 燃油車開發周期 3-10 年,電動車 2-3
40、年,開發成本高 上下裝分離的開發方式能夠將新車開發周期縮短至12 個月內,且減省用于底盤調校、發動機變速箱研發的開發費用,資金門檻降低至 1 億美金內,實現對市場需求的快速響應 供應商、整車廠供應關系 主機廠主導開發設計,向多個中小供應商分別采購轉向、制動、電池、傳動件、連接件等底盤零部件,電機、懸架需要與車身連接和標定,供應商負責底盤的一體化的設計,集成轉向、制動、三電、懸架模塊,提供完整解決方案 底盤供應商盈利能力 集成化程度相對較低,供應商以提供子系統和小的零部件為主,議價能力較弱 供應商提供集成化產品,單車價值上升,議價能力強 滑板底盤具備較強的通用性,能夠通過改變電池容量、軸距以適配
41、不同車型,相比車企自身研發來講,第三方供應商能夠加速實現盈虧平衡 綜合來看,線控底盤是自動駕駛、電子電氣架構升級、整車電動化、集成化造車綜合來看,線控底盤是自動駕駛、電子電氣架構升級、整車電動化、集成化造車等因素綜合催化下的產物,是電動智能浪潮下具有發展前景的黃金賽道之一。等因素綜合催化下的產物,是電動智能浪潮下具有發展前景的黃金賽道之一。表 4 底盤線控化的核心優勢 主要優勢主要優勢 驅動力驅動力 原因原因 快速響應、精確控制 自動駕駛 傳感元件感知駕駛員操縱指令,電信號代替機械傳導,將信息傳遞給電子控制器及執行機構,有效提高控制速度和精度 主動控制,安全性高 自動駕駛 線控系統 ECU 能
42、夠結合行車狀態對駕駛員操作指令進行分析識別,執行過程和結果受電子控制器的監測和控制,有助于提高行車安全性 輕量化、低能耗 電動化 取消機械結構,減少能量傳輸過程的消耗,減輕車輛的質量,提升新能源汽車的續航能力 滿足個性化需求 自動駕駛 易于收集與識別個性化駕乘數據,通過人車交互與自學習迭代,有助于提供個性化駕乘體驗。易于整車智能化升級 電子電氣架構 全線控,可進行 OTA升級,通過網絡來更新底盤核心零部件的控制系統,持續優化執行機構性能 2.2.系統構成:線控制動系統構成:線控制動和線控轉向和線控轉向為核心為核心 歷史發展歷史發展:汽車底盤從機械化汽車底盤從機械化電控化電控化線控化演變線控化演
43、變,線控底盤在電動化基礎上發展線控底盤在電動化基礎上發展而來。而來。1980 年以前,汽車底盤以機械、液壓助力為主;1980 年以后,伴隨線控油門、電控空氣懸架的量產,汽車底盤逐步向電控化發展;2000 年以來,隨著電機技術的進步,以EPS、電動泵、ESP等電子電氣組件為代表的電動底盤部件得到了快速應用和發展,底盤持續由機械向電動轉變;2013 年,隨著博世 Two Box 線控制動產品(i-Booster)的量產,線控制動迎來里程碑式突破,LDW、LKA、APA、AEB等自動輔助駕駛系統也順應整車智能化程度提升實現快速增長,底盤電控化進程實現更進一步。發展趨勢:線控制動發展趨勢:線控制動和線
44、控轉向和線控轉向是當下最具成長性的細分賽道。是當下最具成長性的細分賽道。線控制動、轉向技術壁壘最高,量產時間較晚,格局未定,存在廣闊國產替代空間。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 13 1)線控制動:新能源汽車市場爆發促進線控制動加速滲透,2020/2021 年滲透率約6%/10%,處于大規模放量初期,未來 2-3 年內增速較高;2)線控轉向:是高階自動駕駛概念下必備技術,壁壘高,單車價值大,目前有少量車型實現量產,隨著自動駕駛的發展和線控轉向行業標準的制定,預計 2-3 年間有望實現量產落地;3)線控懸架:技術應用較早,但由于價格高昂,目前主要應用于高端車
45、型,滲透率較低;未來伴隨消費升級、國產打破空氣懸架技術壟斷,推動產品價格進一步下探,空氣懸架滲透率有望加速提升。4)線控驅動:技術壁壘較低,應用成熟,我們預計目前滲透率已接近 100%,未來規模和格局將保持相對穩定狀態。2.2.1.線控制動:電動智能促進需求爆發線控制動:電動智能促進需求爆發 One Box 為主流趨勢為主流趨勢 線控制動線控制動驅動力驅動力:線控制動能夠解決電動車真空助力缺失問題和實現能量回收;并實:線控制動能夠解決電動車真空助力缺失問題和實現能量回收;并實現快速制動響應,滿足自動駕駛需求,現快速制動響應,滿足自動駕駛需求,電動化和智能化雙重驅動滲透率提升。電動化和智能化雙重
46、驅動滲透率提升。目前主流的行車制動系統為融入了 ABS/ESC 的電子控制制動系統,當踏下制動踏板后,真空助力器放大作用力,推動主缸活塞釋放制動液,再由 ABS/ESC 模塊計算、分配制動力,最后制動液推動卡鉗內活塞使制動塊夾緊制動盤,完成制動。由于自動駕駛在執行層要求更短的制動響應速度(300ms120ms),而且新能源汽車無發動機產生真空助力,提升能量回收效率需要實現踏板解耦,現有制動系統無法滿足新能源與自動駕駛汽車的需求,而線控制動能夠同時解決上述的問題。線控制動技術路線線控制動技術路線:EHB vs EMB:EHB 成本更低、技術更成熟成本更低、技術更成熟,為未來,為未來 3-5年內主
47、年內主要發展路徑要發展路徑。線控制動系統主要分為電子液壓制動系統 EHB 和電子機械制動系統 EMB。圖 5 線控底盤技術發展歷史 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 14 EMB 由于技術成熟度較低且成本較高,目前難以得到廣泛運用。EHB 中由電機取代真空助力器,直接推動主缸活塞實現制動,既解決新能源汽車中真空助力的問題,又提高了制動響應速度,是現在主流的線控制動方案。EHB:One Box vs Two Box:One Box方案成本更低、質量更輕,逐漸成為主流趨方案成本更低、質量更輕,逐漸成為主流趨勢勢。EHB 分為集成式的 One Box 方案與分立式
48、的 Two Box 方案,One Box 方案由于將ESP集成在 EHB中,只保留 ESP軟件而省略掉 ESP的硬件(電機、控制器、ECU),單車成本更低;且其能量回收時制動減速度更高,制動體驗好,逐漸成為當前主流發展趨勢。線控制動市場規模:線控制動市場規模:量產規模擴大帶動產品價格下降,量產規模擴大帶動產品價格下降,2025 年全球市場規模有望達年全球市場規模有望達488 億元。億元。隨著 5 年內 EHB 量產規模的擴大,單車價值有望降低至 1,500 元/套,線控制動滲透率有望迎來爆發,帶動市場規模顯著增長。1)2021 年全球線控制動滲透率為 8.4%,我們預計 2025 年全球新能源
49、乘用車滲透率達50%,新能源/燃油車 EHB 滲透率分別為 80%/15%,EHB 綜合滲透率約 48%,則2025 年全球 EHB 乘用車市場規模將從 2021 年的 94 億元上升至 488 億元,2021-2025 CAGR 為 51%;預計 2030 年全球新能源乘用車滲透率達 70%,EHB綜合滲透率約 72%,則 2030 年全球 EHB 乘用車市場規模為 798 億元,2021-2030 CAGR 為27%。2)2021 年中國線控制動滲透率為 10.3%,我們預計 2025 年中國新能源乘用車滲透率達65%,EHB綜合滲透率約 57%,則 2025 年中國 EHB乘用車市場規模
50、將從 2021 年的 44 億元上升至 233 億元,2021-2025 CAGR 為 51%;預計 2030 年中國新能源乘用車滲透率達 90%,EHB綜合滲透率約 84%,則 2030 年中國 EHB乘用車市場規模為 302 億元,2021-2030 CAGR 為 24%。圖 6 線控制動滲透率(%)圖 7 線控制動市場規模及同比增速(億元;%)遠期趨勢:遠期趨勢:L4+自動自動駕駛推動下,駕駛推動下,EMB、輪轂電機是長期技術發展方向。、輪轂電機是長期技術發展方向。根據產業內技術規劃,預計到 2025 年,滿足 L3 自動駕駛安全需求的 One Box、Two Box EHB 產品將實現
51、批量應用,狀態估計、傳感等部分算法將集成到域控,EMB 完成樣機研制;到2030 年,滿足 L4 自動駕駛冗余需求的 EHB、EMB 將實現批量應用,輪轂電機小規模裝載;2030 年以后,輪轂電機方案有望在 L5 自動駕駛的推動下得到普及。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2021A2022E2023E2024E2025E2030E新能源燃油全球中國0%20%40%60%80%100%120%01503004506007509002021A2022E2023E2024E2025E2030E全球中國全球yoy(%)中國yoy(%)證券研究報告|行業深度研究報告 請
52、仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 15 2.2.2.線控轉向:線控轉向:高階智駕加速落地高階智駕加速落地 轉向新標準掃清政策障礙轉向新標準掃清政策障礙 轉向系統發展趨勢:動力助力轉向技術成熟,線控轉向是必然發展趨勢。轉向系統發展趨勢:動力助力轉向技術成熟,線控轉向是必然發展趨勢。乘用車轉向系統已基本完成從機械式轉向系統(MS)、液壓助力轉向系統(EHPS)向電動助力轉向系統(EPS)的轉型,目前,乘用車轉向系統以 EPS 為主,滲透率已超過 95%。智能駕駛催化下,線控轉向技術是未來的發展重心。線控轉向線控轉向驅動力驅動力:轉向新標準掃清政策障礙,高階自動駕駛推動技術發展,線控轉向:轉向新標
53、準掃清政策障礙,高階自動駕駛推動技術發展,線控轉向有望加速落地。有望加速落地。1)智能駕駛驅動:智能駕駛驅動:EPS 等動力助力轉向系統的轉向信號來自于駕駛員,需要借助機械傳導實現助力,無法支持 L3+以上自動駕駛;線控轉向由 ECU接受方向盤轉矩信號,綜合車輛速度、加速度等路況信息進行分析并控制電動機產生轉向動力,信號來源為軟件算法,能夠實現轉向執行動作與駕駛員操作的解耦,滿足高階自動駕駛的需求,是實現自動駕駛的必需部件。2)政策障礙掃除:政策障礙掃除:2022 年 1 月 1 日,中國轉向標準 GB 17675-2021 正式實施,新政解除過去政策對轉向系統方向盤和車輪物理解耦的限制,中汽
54、研標準所與集度、蔚來、吉利等OEM將共同推動制定中國線控轉向的行業標準制定,為線控轉向落地掃除政策障礙。線控轉向發展趨勢:可靠性與高成本是當前落地的主要障礙線控轉向發展趨勢:可靠性與高成本是當前落地的主要障礙,高階智駕驅動下有望實,高階智駕驅動下有望實現規模應用?,F規模應用。線控轉向硬件結構與 R-EPS 相似,主要區別在于軟件算法復雜度大幅提升。目前,路感模擬、主動轉向控制等核心技術尚不成熟+冗余備份帶來額外硬件成本,阻礙線控轉向落地。因此,我們預計短期內“EPS+冗余”將作為線控轉向的替代品,滿足 L3 及以下自動駕駛的需要。2025年,伴隨 L3+自動駕駛滲透率提升,線控轉向有望在高端車
55、型上實現批量應用;2030 年,隨著線控轉向技術成熟度提升、成本下探、高階自動駕駛滲透率的進一步提升,線控轉向有望得以普及,滲透率進一步提升。表 5 線控制動系統技術發展路線 關鍵參數關鍵參數 2025 年年 2030 年年 自動駕駛級別 L3 L4 主流技術路線應用情況 One Box、Two Box EHB 批量應用 One Box、Two Box EHB 批量應用,滿足 L4 冗余需求,EMB 批量應用,輪轂電機小規模裝載 技術要求 EHB 電磁閥、主缸電機、傳感器等硬件兼容,精度和響應速度等控制性能達到國際一流水平;EMB 電機等硬件兼容,耐熱等性能達到量產應用水平 硬件可靠性和壽命達
56、到國際一流水平,全工況精度和響應速度達到國際一流水平 冗余系統設計 采用主制動系統+輔制動系統硬件架構,主制動系統ECU 采用雙芯片設計、電源系統采用雙電源設計,形成EHB、ESC 和 EPB 多層次冗余系統 軟硬件冗余備份路線:ECU 選用高性能多核芯片,雙備份;形成主線控系統、備份系統和 EPB 多層次冗余,以及與其他線控系統的跨系統冗余 軟硬解耦進展 EHB、EPB、ESC 的上層容錯控制算法,以及車輛狀態參數估計算法集成到域控制器 由 EPB 冗余執行的 ABS/ESC 算法集成到域控制器;EMB 縱橫垂車身動力學控制、智能化控制算法、冗余算法等集成到域控制器或中央控制器 證券研究報告
57、|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 16 表 6 乘用車轉向系統技術發展路徑 自動駕駛級別自動駕駛級別 L2 L3 L4 L4+自動駕駛級別 部分自動駕駛 有條件自動駕駛 高度自動駕駛 完全自動駕駛 技術路線 EPS EPS(冗余)/SBW SBW SBW 系統冗余度 非冗余 冗余(六相電機+雙橋)硬件系統完全冗余(六相電機+雙 ECU)硬件冗余,對電機、ECU進行冗余備份 傳感器冗余 非冗余 4+2 冗余 SPC 傳感器 4+2 冗余 SPC 傳感器 4+2 冗余 SPC 傳感器 功能安全等級 ASIL D ASIL D ASIL D ASIL D 電子故障率 300f
58、it 100fit 10fit 單 PPU=100M左右,以太網車載總線技術)普及車載以太網 0%5%10%15%20%25%30%35%0501001502002503003502021A2022E2023E2024E2025E2030E線控換擋市場規模(億元;LHS)yoy(%)0%5%10%15%20%25%30%35%40%0204060801001201402021A2022E2023E2024E2025E2030E線控換擋市場規模(億元;LHS)yoy(%)證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 25 域控技術 驅制動一體化控制,域控制系統,智能駕駛統
59、一接口 實現底盤一體化域控,實現軟件定義底盤,智能駕駛統一接口 實現四輪驅動汽車底盤的高度集成控制(4WD+ESC+ESP+空氣懸架),支持軟件定義底盤,OTA升級等 電控系統功能安全性 完善功能安全設計流程,建設預期功能安全設計分析流程,構建智能底盤信息安全防護體系 實現功能安全與預期功能安全標準在智能底盤上的示范應用,實現信息防護體系落地實施 全面實現功能安全標準與預期功能安全標準的應用,信息安全防護體系全面實施 2.3.市場前景:市場規模超千億市場前景:市場規模超千億 國產供應商有望順勢崛起國產供應商有望順勢崛起 市場空間:市場空間:線控底盤市場廣闊,預計線控底盤市場廣闊,預計 2025
60、 年全球市場規模超年全球市場規模超千千億元億元。隨著消費升級、電動智能的持續變革,汽車底盤各個子系統將持續向線控化轉型。我們預計,2025 年全球線控底盤五大系統市場規模有望達 1,757億元,2021-2025 CAGR+36%;其中線控轉向、線控制動、線控懸架貢獻核心增量;我們預計 2030 年全球線控底盤五大系統市場規模有望達 3,309 億元,2021-2030 CAGR+23%,線控轉向、線控懸架由于單車價值較高且前期滲透率較低,期間份額提升更快。線控底盤子系統分屬不同成長階段,提升邏輯及放量節點有一定差異,具體來看:線控底盤子系統分屬不同成長階段,提升邏輯及放量節點有一定差異,具體
61、來看:線控轉向處于導入期,滲透率約為 0%,隨技術水平提升、線控轉向車型量產、自動駕駛加速滲透進入成長期,有望達到最高增速,我們預計全球 2021-2025 CAGR+174%,2021-2030 CAGR+87%;線控制動、線控懸架處于成長期,2021 年全球滲透率分別為 8.4%/2.7%。線控制動受益整車電動、智能趨勢,線控懸架受益新勢力配置升級及價格下探,滲透率有望加速提升;我們預計全球 2021-2025 線控制動/線控懸架 CAGR 分別為+51%/+45%,2021-2030 CAGR 分別為+27%/+26%;線控驅動處于成熟應用期,增速相對平緩,全球 2021-2025 CA
62、GR+5%;線控換擋處于成熟應用期,滲透率提升驅動增長,全球 2021-2025 CAGR+25%。圖 21 全球線控底盤市場規模(億元)圖 22 全球線控底盤市場規模占比(%)05001,0001,5002,0002,5003,0003,5002020A2021A2022E2023E2024E2025E2030E線控制動線控轉向線控懸架線控油門/驅動線控換擋0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2020A2021A2022E2023E2024E2025E2030E線控制動線控轉向線控懸架線控油門/驅動線控換擋 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部
63、的重要法律聲明 26 表 11 線控底盤市場規模測算 全球全球 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2021-2025 CAGR 2030E 2021-2025 CAGR 全球乘用車銷量(萬輛)5,640 5,922 6,218 6,529 6,855 7,385 yoy(%)5%5%5%5%5%新能源車銷量(萬輛)591 1,066 1,865 2,612 3,428 5,170 yoy(%)114%80%75%40%31%燃油車銷量(萬輛)5,049 4,856 4,353 3,917 3,428 2,216 yoy(%)-1%-4%-10%-10%-13%線控制動:
64、線控制動:新能源線控制動滲透率(%)43%50%60%70%80%90%燃油車線控制動滲透率(%)4%7%10%13%15%30%線控制動單價(元)2,000 2,000 1,800 1,800 1,500 1,500 線控制動市場規模(億元)94 175 280 421 488 51%798 27%線控轉向:線控轉向:線控轉向滲透率(%)0%0%0%1%5%30%線控轉向單價(元)5,000 5,000 5,000 5,000 4,000 3,000 線控轉向市場規模(億元)2 1 1 33 137 174%665 87%線控懸架:線控懸架:線控懸架滲透率(%)3%4%7%10%15%30%
65、線控懸架單價(元)11,000 10,000 8,500 8,000 7,000 6,000 線控懸架市場規模(億元)165 237 370 522 720 45%1,329 26%線控油門/驅動市場規模(億元)169 178 187 196 206 5%222 3%線控換擋市場規模(億元)85 110 140 173 206 25%295 15%線控底盤整體線控底盤整體市場規模(億元)市場規模(億元)516 700 978 1,345 1,757 36%3,309 23%yoy(%)38%36%40%38%31%中國中國 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2021-2
66、025 CAGR 2030E 2021-2025 CAGR 中國乘用車銷量(萬輛)2,148 2,341 2,459 2,581 2,711 3,000 yoy(%)7%9%5%5%5%新能源車銷量(萬輛)333 656 1,106 1,420 1,762 2,700 yoy(%)168%97%69%28%24%燃油車銷量(萬輛)1,815 1,686 1,352 1,162 949 300 yoy(%)-4%-7%-20%-14%-18%線控制動:線控制動:新能源線控制動滲透率(%)43%50%60%70%80%90%燃油車線控制動滲透率(%)4%7%10%13%15%30%線控制動單價(元
67、)2,000 2,000 1,500 1,500 1,500 1,200 線控制動市場規模(億元)44 89 120 172 233 51%302 24%線控轉向:線控轉向:線控轉向滲透率(%)0%0%0%1%5%30%線控轉向單價(元)5,000 5,000 5,000 5,000 4,000 3000 線控轉向市場規模(億元)0 1 1 13 54 229%270 103%線控懸架:線控懸架:線控懸架滲透率(%)3%4%7%10%15%30%線控懸架單價(元)11,000 10,000 8,500 8,000 7,000 6,000 線控懸架市場規模(億元)63 94 146 207 28
68、5 46%540 27%線控油門/驅動市場規模(億元)64 70 74 77 81 6%90 4%線控換擋市場規模(億元)32 43 55 68 81 26%120 16%線控底盤整體線控底盤整體市場規模(億元)市場規模(億元)204 297 396 537 734 38%1,322 23%yoy(%)44%45%33%36%37%證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 27 競爭格局:目前競爭格局:目前線控底盤技術的布局者線控底盤技術的布局者分為三類幾類:分為三類幾類:1)主機廠(包括傳統主)主機廠(包括傳統主機廠及海外新勢力主機廠);機廠及海外新勢力主機廠);
69、2)底盤零部件)底盤零部件 Tier 1 供應商;供應商;3)以技術突破市場的創以技術突破市場的創業型線控底盤系統供應商。業型線控底盤系統供應商。主機廠:主機廠:長城線控底盤量產在即,引領線控底盤規?;涞乩顺?。長城線控底盤量產在即,引領線控底盤規?;涞乩顺?。傳統、主機廠、新勢力主機廠均積極布局線控底盤技術,其中長城汽車開發、量產進度較快,于2021 年 6 月發布首個支持 L4 及以上自動駕駛的線控底盤,該底盤基于 GEEP 4.0 全新電子電氣架構打造,整合線控轉向、EMB線控制動、線控懸掛等核心底盤系統,縱橫垂六個自由度運動控制+三重冗余系統,我們預計搭載長城汽車線控底盤的量產車型將起
70、到標桿引領作用,推動線控底盤技術加速規?;涞?。表 12 車企智能底盤布局 車企車企 技術特色技術特色 長城汽車 基于 GEEP 4.0 全新電子電氣架構,整合線控轉向、線控制動、線控換擋、線控油門、線控懸掛等 5個核心底盤系統,傳統的轉向機、制動分泵、真空泵等零件被電機以及線束替代 比亞迪 基于 e 平臺 3.0 架構,集成自行研電液一體化制動系統和高精度全電轉向系統,OCEAN-X將成為行業首款標配 800 伏電壓平臺+線控底盤技術+全時電四驅的超級電動汽車 自動駕駛超級電動卡車引入了自行研發的線控底盤技術,具備線性加速、線性制動和高精度線性轉向功能,可安裝第三方自動駕駛、5G 同步遙控環
71、境感知上裝模塊 吉利汽車 發布純電專屬架構 SEA浩瀚架構,集成硬件層、系統層和生態層,可接入 L2-L4 級別及以上智能駕駛系統,并實現線控自動切換 一汽集團 搭建 L3、L4、L5 級三大技術平臺,加快形成智慧系統、線控底盤、萬物鏈接等 5 類核心能力 一汽豐田 基于 e-TNGA純電專屬平臺打造的純電動車型 bZ4X將于 2022 年中旬上市,其頂配版車型將首次搭載異形方向盤,采用線控轉向系統 Rivian、Canoo、悠跑科技等滑板底盤新勢力企業 Rivian:基于非承載車身和電機、電池、線控技術,提供通用型底盤方案 Canoo:全底盤為線控控制,平臺軸距為 2,850mm,支持后驅或
72、者四驅,整合電動馬達、控制器、電池等核心功能于底盤上 悠跑科技:整車全線控,將三電、懸架、制動、轉向、智駕、熱管理集成在底盤上,動力、懸架、制動、轉向均可實現軟件調節,支持自動駕駛和普通駕駛 表 13 長城咖啡智能 2.0 線控底盤技術特色 線控底盤構件線控底盤構件 技術特色技術特色 電子電氣架構 基于 GEEP 4.0 全新電子電氣架構,整合線控轉向、線控制動、線控換擋、線控油門、線控懸掛等5 個核心底盤系統,傳統的轉向機、制動分泵、真空泵等零件被電機以及線束替代 線控制動 EMB 制動系統,取代了 EHB 系統中的 ESP、ibooster、液壓管路和 EPB 四大部件,實現輕量化,可減重
73、 10%,且無 EMB 制動系統,無漏液風險 控制精度更高,響應速度更快,響應時間可縮短 0.35s,100km/h-0制動距離可縮短 4.8m 線控轉向 徹底擯棄轉向傳動軸,采用三重冗余設計,安全等級達到 ASIL D 級 支持方向盤收折,可完全過濾路面振動,優化駕駛體驗 轉向比可變,可以在 9-16 之間主動調節,獲得更佳的操控感 冗余設計 三重冗余設計+跨系統冗余,保障行車安全 從電源到傳感器、控制器、執行器均采用 3 重備份設計,且當 3 重電子系統均失效時,啟動跨系統冗余;例如,當轉向系統全部失效時,能通過線控制動系統對兩側車輪施加不等的制動力使兩側車輛形成轉速差,從而實現轉向動作;
74、當三冗余線控制動全部失效時,能夠通過提高動能回收力度來實現車輛減速等 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 28 傳統傳統 Tier 1 供應商:供應商:海外零部件巨頭技術積累深厚,搶占細分賽道主導地位。海外零部件巨頭技術積累深厚,搶占細分賽道主導地位。在線控技術布局上,主機廠對供應商依賴性較強,以與 Tier 1 供應商合作開發模式為主。目前,線控底盤重要的轉向、制動技術主要由外資 Tier 1 主導,行業競爭格局集中。其中,1)線控制動行業主要由博世、大陸和采埃孚天合主導,2020 年全球線控制動CR3 達 96%,中國線控制動市場中博世市占率約 90%;2
75、)線控轉向行業處于起步階段,博世、捷太格特、采埃孚天合等傳統電動助力轉向系統巨頭布局較早,已推出概念車型,技術較為領先。表 14 海外巨頭線控底盤技術布局 海外供應商海外供應商 量產產品量產產品 量產時間量產時間 配套客戶配套客戶 博世 線控制動 iBooster Two Box產品 2013 年 Two Box方案量產 特斯拉、蔚小理、MEB 平臺、領克、幾何 線控制動 IPB One Box產品 2019 年量產 凱迪拉克 XT4/CT6,比亞迪漢 線控轉向產品 預計 2023 年量產 已發布經改裝的奧迪 A3 demo 車 線控懸架 2020 年與比亞迪就主動懸架傳感器達成戰略合作 大陸
76、 MK CI 制動 One Box產品 2016 年量產 寶馬 X5、X7、奧迪 e-tron 電子控制空氣懸架系統 2021 年電子懸架系統在常熟工廠正式投入運營,首批產能將達到 20 萬車套,批量產的國產電子懸架系統已于 5 月底交付,搭載于國內某高端新能源量產車型上。采埃孚 制動 IBC One Box產品 2018 年 通用 K2XX平臺 轉向第 2 代主動式后輪轉向系統(AKC)2013 年 截止 2021 年已生產 50 萬臺 AKC 系統 奔馳 S 級、智己 L7 基于新電子架構的線控轉向系統/線控懸架 2004 年發布第一代 CDC 阻尼可變減震系統,配套歐寶雅特;2019 年
77、收購威伯科,獲取主動空氣懸架技術,配套全球商用車 日立 E-ACT Two Box產品 2010 年 除豐田之外的大部分日系車 Smart Brake 線控制動 預計 2025 年 半主動懸掛電控軟件 2015 開發行駛時車輛振動和姿勢變化降低約10%的半主動懸掛電控技術 捷太格特 線控轉向 2021 年后 2017 年展出概念車,2019 年底獲多家整車廠的線控轉向系統訂單 舍弗勒 IAA Mobility 2021 上,舍弗勒將推出應用于自動駕駛的 Space Drive 線控系統的第三代產品 Space Drive 3 Add-ON,pace Drive 3 Add-ON 系統已經為小批
78、量生產做好準備 線控轉向 SPACE DRIVE(2018 年通過收購帕拉萬獲得)2019在奧迪 R8 LMS GT3 等賽車商應用 全球約有 70%的 L3 及以上級別自動駕駛樣車使用了該系統,屬于小規模生產狀態 萬都 線控轉向 2022 年 2021 年展示“X-by-Wire”規劃,將于2022 年在北美量產 線控制動 IDB2/有產品,量產狀態未知 懸架減震器、半主動懸架系統/KYB DAS 線控轉向 2014 年 英菲尼迪 懸架減震器、主動阻尼系統(KADS)/主動阻尼系統(KADS)用于雅馬哈Tracer 摩托車 現代摩比斯 線控制動 i-MEB2 One Box 2018 年量產
79、 現代、起亞、捷尼塞斯 線控轉向 2021 年宣布開發出可折疊轉向系統技術,可以對方向盤進行折疊和展開,最多可前后移動 25cm,與線控轉向系統兼容形成可折疊轉向系統 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 29 空氣懸架 2019 年宣布成功研發了“預檢空氣懸架技術”,能夠基于對前方道路的導航地圖信息預測控制車輛高度。國產供應商:打破巨頭壟斷,發力線控底盤,實現自主崛起。國產供應商:打破巨頭壟斷,發力線控底盤,實現自主崛起。國內新能源汽車、自動駕駛等相關領域的快速發展,為本土創新企業帶來巨大的發展機遇。目前,國內線控技術布局者包括深耕底盤技術的伯特利、亞太、拓普
80、、耐世特等上市公司,也包括拿森、英創匯智、同馭、格陸博等以技術突破市場的創業型線控底盤供應商。隨著自主品牌的迭代速度加快,創新能力增強,國產供應商將在實現技術突破的同時,具備快速響應與快速創新的主動優勢,有望借自主品牌向上的東風迎來彎道超車的機會。表 15 國產線控底盤前瞻技術布局 公司公司 公司情況公司情況/團隊背景團隊背景 量產產品量產產品 量產時量產時間間 配套客戶配套客戶 伯特利 上市公司 One Box線控制動產品 WCBS 2021 年下半年 奇瑞、吉利、威馬、合眾等 拓普集團 上市公司 One Box線控制動產品 IBS-PRO 2022 年 吉利、紅旗 Two Box線控制動
81、給一汽配備線控制動產品,已于網約車安裝測試,預計23 年放量 滑板底盤 2020 年底與法雷奧簽署合作協議,共同開發無人配送車用電控底盤樣車,2022 年新建子公司,進行滑板底盤開發 亞太股份 上市公司 智能制動系統 IBS Two Box 形式的 IBS+ESC Onebox的 IEHB 2020 年下半年 東風、廈門金旅和奇瑞新能源已實現批產,一汽和長城小批量供貨 輪轂電機輕量化線控底盤輪轂電機輕量化線控底盤 2016 年開始打造輪轂電機輕量化線控底盤,能夠實現線控制動、線控轉向與四輪驅動功能,已開發完成 耐世特 收購德爾福轉向部門,港股上市公司 線控轉向 EPS 客戶包括通用、福特、寶馬
82、、雷諾日產三菱、Stellantis、大眾及吉利、長城、比亞迪、上汽、廣汽、奇瑞、長安等;已成功開發線控轉向(Sbw)、隨需轉向系統(SoD)、高可用性 EPS 等支持 L3+級別的轉向產品 拿森電子 核心骨干來自于上汽集團、博世、聯電、TRW、戴姆勒、本田等 Two Box N-booster 制動 2018 年 北汽新能源、比亞迪、長安 線控轉向 已完成全冗余 EPS(DP-EPS 雙小齒輪電動轉向系統)的開發 底盤域控制器 NXU 已完成開發,未來將采取全新開放式的生態合作模式,既可以提供軟硬一體的底盤域控制器,也可以與客戶共享部分軟件 IP,實現軟硬件深度聯合開發 英創匯智 團隊源于清
83、華汽車動力學與控制團隊,技術源于清華汽車安全與節能國家重點實驗室 雙冗余線控轉向 前裝線控制動:江淮-百度 apollo 項目的江淮-iev7 同時為青島慧拓平行駕駛項目提供長城 H7、吉利博越等車輛改裝線控轉向和制動系統 線性線控制動 底盤域控 正在開發 同馭汽車 同濟大學“科技成果轉化”重點孵化企業,獲萬安科技投資 Two Box EHB 線控制動 2019 年 搭載于一汽、東風、合眾哪吒、江淮、零跑等車型,2021 年度出貨量達到 10 萬臺量級 格陸博 創始人原伯特利制動負責人,團隊擁有二十多年的線控系統自主研發經驗 ESC、One Box線控制動 GIBC EPB、ESC、GIBS
84、等產品已經應用在長城、奇瑞、吉利、比亞迪、五十鈴、五菱、哪吒等國內知名車企和造車新勢力 底盤域控 正在研發底盤域控制集成算法 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 30 未來行業未來行業分工模式:具備強軟件開發能力的主機廠有望采取零部件外采分工模式:具備強軟件開發能力的主機廠有望采取零部件外采+OEM 集集成成,第三方線控底盤供應商將作為第三方線控底盤供應商將作為 Tier 0.5 為軟件實力較弱的主機廠提供為軟件實力較弱的主機廠提供“交鑰匙交鑰匙”方方案。案。由于 1)底盤行業與汽車安全相關,本身壁壘較高,長期以來主機廠對 Tier 1 依賴度較高;2)線控底
85、盤技術壁壘較高,各子系統零部件眾多、技術復雜,整合多個子系統并開發線控底盤的一方需要有較強資源整合、集成能力;3)智能底盤作為執行層部件,需要與自動駕駛、智能座艙以及整車動力系統進行深度融合。我們判斷:1)對于軟件研發能力較強的頭部主機廠,專注自動駕駛研發的新勢力企業,以及華為、互聯網造車企業,可能采取外采部分子系統部件,自行開發域控算法的模式進行軟件集成和硬件整合的模式,實現線控底盤的量產;2)對于大多數軟件開發實力較弱的中小主機廠,將采取外采線控底盤的模式,為第三方線控底盤 Tier 0.5 供應商提供發展機遇??春猛瑫r掌握線控制動、轉向,軟件技術實力強勁的零部件供應商看好同時掌握線控制動
86、、轉向,軟件技術實力強勁的零部件供應商。未來,線控執行系統模塊化、底盤運算控制集成化的大趨勢下,軟件實力較強、新能源轉型較快的自主品牌車企有望實現線控底盤的率先量產;我們看好同時布局線控制動和線控轉向、底盤域控的企業,具備豐富產品線和底盤調校能力的企業更有望為客戶提供一體化線控底盤解決方案,在線控底盤商業化落地中搶得先機。表 16 線控底盤各類玩家競爭優劣勢 玩家類型玩家類型 布局情況布局情況 優勢優勢 劣勢劣勢 發展機遇發展機遇 傳統車企 積極自研,并參股、投資初創企業 1)資源整合能力強,擁有穩定、完整底盤Tier 1 供應鏈 2)底盤部件集成能力強,擁有豐富量產經驗 3)資金實力強勁 部
87、分企業軟件開發能力較弱 軟件實力較強:外采零部件+OEM集成 軟件實力較弱:向第三方線控底盤供應商外采 新勢力、互聯網造車企業 結合自動駕駛技術積極開發,參股、投資初創企業 1)軟件開發能力強 2)勇于創新,智能部件增配意愿強烈,對線控等新技術接受度高,有望率先實現應用 供應鏈資源較弱 與底盤 Tier 1 合作開發,自行集成線控底盤 滑板底盤供應商 整車已實現量產落地,主要布局集成 1)資源整合能力,算法集成能力較強 2)Rivian 等企業率先實現滑板底盤量產,擁有一定滑板底盤量產經驗 量產經驗不足,規?;涞啬芰τ写^察 與商用車客戶、軟件能力較弱的主機廠合作,成為 Tier 0.5 底
88、盤供應商 傳統外資底盤 Tier 1 巨頭 量產時間較早,底盤布局較為全面 1)底蘊深厚,技術較為領先,較早實現以技術占領市場 2)客戶資源優質,全球市場開拓能力強 響應速度慢,產能擴建速度慢 1)掌握制動、轉向兩項核心技術的供應商:向線控底盤發展 2)僅掌握轉向、制動、懸架的供應商:專精特新,為主機廠或線控底盤集成商提供產品 自主供應商 專注細分賽道,逐步向線控底盤發展 1)具備一定性價比優勢,快速響應能力強;2)自主研發實現突破,技術開發能力強;3)客戶資源優勢:與主機廠合作多年,市場開拓及穩定量產經驗豐富 與海外巨頭相比,資金量低 國內創業型線控底盤系統供應商 技術導向型為主,有望搶先落
89、地 1)創始人多為主機廠技術專家/工科算法開發出身,整體創新實力較強 2)初創期企業,整體企業文化狼性,靈活性強 1)量產經驗不足,規?;涞啬芰τ写^ 2)與上市公司、海外巨頭相比,資金量相對較低 與商用車客戶、軟件能力較弱的主機廠合作,成為 Tier 0.5 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 31 3.線控制動:電動智能催化線控制動:電動智能催化 國產替代加速國產替代加速 作為自動駕駛執行層最具成長性的關鍵部件,未來2-3年間線控制動將迎來需求爆發。本節將梳理汽車制動系統發展歷程,系統分析包括駐車制動與行車制動在內的汽車制動系統技術現狀、發展趨勢、市場規
90、模與競爭格局。本節將會回答的關鍵問題:1)EPB的市場空間與競爭格局?2)ESC的市場空間與競爭格局?3)為什么需要線控制動?4)線控制動不同技術路線現狀與發展趨勢是什么,市場空間有多大?5)線控制動競爭格局,以及未來的發展趨勢?3.1.制動系統:從機液到線控制動系統:從機液到線控 電動智能催化電動智能催化 汽車制動系統分為駐車制動和行車制動。汽車制動系統分為駐車制動和行車制動。駐車制動的作用是在停車后,通過鎖住傳動軸或輪胎,使汽車不發生移動。行車制動的作用是在汽車行駛過程中實現減速停車。汽車制動系統由輸入層、控制層、執行層三部分組成,其中,輸入層與控制層上由制動控制系統實現制動力的輸入、分配
91、、調節等功能,執行層上由制動器阻止車輪轉動,完成制動動作。線控制動定義:智能駕駛執行層重要部件,是未來發展方向線控制動定義:智能駕駛執行層重要部件,是未來發展方向。線控制動是屬于制動系統執行層部件,ECU結合踏板傳感器信號及整車工況計算出制動力,通過電機推動制動主缸活塞輸出制動壓力,再由制動器向輪胎輸出制動力實現主動制動。線控制動采用電線、電機替代傳統的液壓/機械的制動傳動結構,提高制動速度、準確度,是制動控制系統未來的發展方向。目前,駐車制動中,EPB 正在逐漸取代傳統的機械式制動;行車制動中,制動控制系統也從傳統液壓式制動(無控制層)、融入 ABS和 ESC,逐步發展為線控制動。制動器(執
92、行層):盤式制動器逐漸成為市場主流制動器(執行層):盤式制動器逐漸成為市場主流。制動器具體可分為盤式制動器、鼓式制動器、盤鼓式制動器。盤式制動器由于散熱能力好,不容易出現熱衰退,制動力比較穩定,相較熱衰退明顯的鼓式制動器更適用于乘用車,隨著盤式制動器成本逐漸降低,乘用車制動器分布逐漸從“前盤后鼓”變為“四輪盤式”,盤式制動器逐漸成為市場主流。而盤鼓式制動器僅用于后輪,將盤式制動器與鼓式制動器相結合,盤式制動器用于行車制動,鼓式制動器用于駐車制動,是“前盤后鼓”向“四輪盤式”轉變的過渡期產品。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 32 圖 23 汽車制動系統發展歷
93、史 3.1.1.駐車制動:從機械制動器到駐車制動:從機械制動器到 EPB 順應智能化升級順應智能化升級 駐車制動系統正在從機械式向線控制動升級。駐車制動系統正在從機械式向線控制動升級。機械式制動上,制動器從最初的鼓式制動器逐步發展到 DIH(盤中鼓制動器)、IPB(綜合駐車盤式制動器)。線控制動中,EPB以電機代替手拉操縱桿,實現電動化駐車,能夠與電控的 ABS和 ESC 協同,可實現 EPB緊急制動、AutoHold 以及 APA(自動駐車)、AVP(代客泊車)等自動駕駛功能。EPB 與機械式駐車制動性能相差不大,出于成本考慮,仍有暢銷車型采取機械式駐車制動,但隨著汽車電子電氣架構的集成化升
94、級與 APA、AVP 的推廣,EPB 正在逐漸取代傳統的機械式制動,成為駐車制動系統電子化升級的重要方向。表 17 駐車制動系統發展歷史 駐車制動駐車制動 產品產品 制動器分布制動器分布 制動器制動器 升級原因升級原因 特點特點 機械式 鼓式制動器 前盤后鼓 鼓式制動器 降低成本 鼓式:行車制動+駐車制動 盤中鼓式制動器 DIH 前盤后鼓 盤中鼓式制動器 提升行車制動性能 盤式:行車制動 鼓式:駐車制動 綜合駐車盤式制動器IPB 四輪盤式 綜合駐車盤式制動器 盤中鼓結構復雜 鼓式制動性能不足 盤式:行車制動+駐車制動 線控式 電子駐車制動 EPB 四輪盤式 綜合駐車盤式制動器 盤中鼓式制動器
95、集中式汽車電子電氣架構的趨勢 電機代替機械裝置 EPB原理:原理:以電機代替手拉操縱桿,實現電動化駐車。以電機代替手拉操縱桿,實現電動化駐車。機械式駐車制動是通過拉動操縱桿的方式輸入作用力,經駐車拉索放大后,帶動制動器完成駐車制動。EPB 則是以電機 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 33 代替手拉操縱桿,成為作用力的來源,帶動制動器完成駐車制動。EPB 操作較手拉的機械式駐車制動更為簡便,不會出現操縱桿沒拉夠/拉過頭的情況,而且節省了操縱桿的空間。EPB 制動過程:制動過程:當駕駛員按動 EPB 按鈕時,EPB 的控制模塊接到來自按鈕的信號,控制模塊向執行
96、機構的電機施加電流使其轉動,電機釋放的轉矩在降速、增扭后,通過輸出軸螺紋副或滾珠絲杠副將電動制動單元輸出的扭矩轉化為直線推力,推動制動活塞運動,將推力轉化為制動塊壓緊至制動盤的壓力,進而實現車輛車速減少或駐車制動。EPB 驅動力:驅動力:EPB 制動效果精準,且能夠與底盤其他底盤電子系統集成,制動效果精準,且能夠與底盤其他底盤電子系統集成,電子電氣電子電氣架構升級趨勢下將取代機械駐車制動架構升級趨勢下將取代機械駐車制動。EPB操作較手拉的機械式駐車制動更為簡便,不會出現操縱桿沒拉夠/拉過頭的情況,而且節省了操縱桿的空間。而機械式駐車制動結構較EPB 更為簡單,成本更低,但由于其機械式結構,不能
97、與電控的 ABS/ESC 協同,無法實現 EPB 的緊急制動、AutoHold 等功能,且不能實現自動駕駛中 APA(自動駐車)、AVP圖24 機械式駐車制動過程 圖 25 EPB制動過程 資料來源:華西證券研究所 資料來源:華西證券研究所 圖 26 EPB按鈕 圖 27 EPB結構圖 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 34 (代客泊車)等功能。由于兩種方案的制動性能相差不大,出于成本考慮,仍有暢銷車型采取機械式駐車制動,但伴隨著汽車電子電氣架構的集成化升級與APA、AVP的推廣,未來 EPB將進一步替代機械式的駐車制動。表 18 EPB與機械式駐車制動對比
98、 對比對比 EPB 機械式駐車制動機械式駐車制動 原理 電機替代人力拉動制動器實現制動 人力拉動制動器實現制動 操作 操作方便操作方便,一鍵完成 手動操作,需要一定力量 空間 節省空間節省空間,無操縱桿 占用空間,有操作桿 結構 復雜,不便故障診斷與維修 簡單簡單,便于故障診斷與維修 價格 高 低低 制動性能 一般情況下均可靠 一般情況下均可靠 自動控制 緊急制動緊急制動:可啟用 ABS/ESC(60%液壓制動效果)AutoHold:車輛停止時自動駐車(不用長踩剎車)無相關功能 自動駐車 支持支持 AVP、APA等自動駐車方案 不支持 資料來源:汽車電子駐車制動系統 EPB 的研究,華西證券研
99、究所 EPB 已成熟應用,滲透率繼續提升驅動規模增長,已成熟應用,滲透率繼續提升驅動規模增長,預計預計 2021-2025 年中國年中國 EPB 市場市場CAGR 5.6%。高工智能汽車數據顯示,2021 年中國乘用車新車前裝標配搭載 EPB上險量為 1,594.04 萬輛(同比+13.08%),前裝搭載率為 78.15%。我們預計未來 EPB 有望與線控底盤融合成“新”增長賽道,EPB由總成變為 EPBi,價格由 1,000 元下降至 800 元,推動滲透率持續增長。我們預計,到 2025 年中國 EPB滲透率有望達 90%,市場規模達 195億元,2021-2025 年 CAGR 6.6%
100、。圖 28 中國 EPB滲透率(%)圖 29 中國 EPB市場規模及增速(億元;%)競爭格局:競爭格局:EPB 國產替代實現較大突破,國產替代實現較大突破,2021 年自主供應商市占率達年自主供應商市占率達 16.3%。2021年,采埃孚、大陸集團、愛德克斯 ADVICS占據中國 EPB市場前三名,CR3 為 66.4%。國產供應商實現重大突破,2021 年市場份額達 16.3%。伯特利、比亞迪、亞太、萬向錢潮進入前十,其中伯特利居中國本土供應商份額首位,供應量超過 100 萬套(2021 年市占率達 8.3%),已打破外資壟斷,實現較大突破。0%20%40%60%80%100%2019A20
101、20E2021E2022E2023E2024E2025EEPB滲透率(%)15萬元以上10-15萬元10萬元以下0%2%4%6%8%10%12%0501001502002502021E2022E2023E2024E2025E中國EPB市場規模(億元,LHS)同比增速(%,RHS)證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 35 3.1.2.行車制動:從液壓到線控行車制動:從液壓到線控 電動智能催化電動智能催化 傳統行車制動技術原理:制動液為壓力傳遞介質,以帕斯卡定律為基礎原理構建傳統行車制動技術原理:制動液為壓力傳遞介質,以帕斯卡定律為基礎原理構建。傳統的液壓制動系統
102、,是基于帕斯卡定律構建而成的。根據帕斯卡定律,在液壓系統中的一個活塞上施加一定的壓強,必將在另一個活塞上產生相同的壓強增量。如果第二個活塞的面積是第一個活塞的面積的 1/10,那么作用于第一個活塞上的力將增大至第二個活塞的10倍,而兩個活塞上的壓強相等。在汽車制動系統中,使用制動液作為液壓制動系統中傳遞制動壓力的液態介質。傳統液壓制動過程:真空助力器放大駕駛員作用力,輔助完成制動。傳統液壓制動過程:真空助力器放大駕駛員作用力,輔助完成制動。在輸入層中增加真空助力器,放大駕駛員踩踏板的作用力;放大的作用力推動制動主缸中的活塞,使得制動液被壓出;當制動液被推向執行層中的制動器時,實際上是流向了制動
103、器中的卡鉗(由活塞與制動塊,即剎車片組成);當制動液流到卡鉗時,作用力被放大,推動卡鉗中的活塞,而活塞推動制動塊向制動盤夾緊,最終完成制動。圖 30 2017 年全球 EPB 競爭格局 圖 31 2021 年中國 EPB競爭格局 采埃孚天合,67.50%大陸,19.80%浙江力邦合信,2.90%其他,9.80%采埃孚,28.70%大陸,28.15%愛德克斯,9.52%伯特利,8.31%日立安思泰莫,5.20%萬都,5.02%比亞迪,4.17%現代摩比斯,3.41%亞太股份,2.79%萬向錢潮,1.00%其他,3.73%證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 36
104、圖 32 帕斯卡定律為基礎構建的傳統液壓制動系統 資料來源:華西證券研究所 行車制動系統行車制動系統技術趨勢:技術趨勢:正逐漸從正逐漸從 ABS/ESC 向線控制動升級。向線控制動升級。如今主流的行車制動系統為融入了 ABS/ESC 的電子控制制動系統,其主要原理為,踏下制動踏板后,經真空助力器放大作用力后,推動主缸活塞釋放制動液,再經由 ABS/ESC 模塊調節液壓,計算、分配制動力,最后制動液被推至卡鉗處,推動卡鉗內活塞,使制動塊夾緊制動盤,完成制動動作。線控制動可以解決以下兩方面問題,可滿足智能電動車需求:線控制動可以解決以下兩方面問題,可滿足智能電動車需求:1)由于自動駕駛在執行層要求
105、更短的制動響應速度由于自動駕駛在執行層要求更短的制動響應速度(300ms120ms););2)新能源汽車無發動機產生真空助力,提升能量回收效率需要實現踏板解耦。新能源汽車無發動機產生真空助力,提升能量回收效率需要實現踏板解耦。目前行車制動中線控制動主流方案為電子液壓制動系統 EHB,電子機械制動系統EMB 由于技術與冗余安全的問題,尚難以得到廣泛運用。EHB 中由電機取代真空助力器,直接推動主缸活塞實現制動,既解決新能源汽車中真空助力的問題,又提高了制動響應速度。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 37 圖 33 行車制動發展歷史 資料來源:華西證券研究所 圖
106、 34 ABS/ESC 與 EHB、EMB制動過程 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 38 行車制動行車制動 ESC 市場規模:目前處于成熟期,未來市場規模:目前處于成熟期,未來逐步被逐步被線控制動線控制動替代替代,市場規模將,市場規模將下降下降。根據智研咨詢的滲透率數據,ESC/EPS 目前在國內市場已實現從中高端向低端滲透的過程,主流車型基本都搭配了 ESC/ESP,產品已處于成熟期。高工智能汽車數據顯示,2021年度中國市場新車前裝標配搭載 ESP/ESC電子穩定系統(不含獨立 ABS)上險量為 1,868.2 萬輛(同比+5.85%),前裝搭載率為
107、91.6%。受 One Box線控制動滲透率上升影響,ESP/ESC 和 ABS滲透率預計將呈下降趨勢。我們預計,到 2025 年線控制動滲透率有望達 48%,全球 ESP/ESC、ABS 滲透率預計降低至 52%,市場規模將從 2021 年的 465 億元減少至 2025 年的 288 億元,CAGR 為-11.3%。圖 35 乘用車分價位 ESC 滲透率(%)圖 36 ABS/ESC 預期市場規模及增速(億元;%)注:未來存在線控制動+簡版 ESC 銷售模式,該模式下 ESC 收入計入線控制動,不計入 ESC 銷售收入 市場格局:市場格局:ESC 由外資巨頭壟斷,國產供應商持續發力。由外資
108、巨頭壟斷,國產供應商持續發力。2021 年,博世、大陸集團、愛德克斯 3 家外資占據壟斷地位,市場份額合計占比為 79.8%。其中,博世 1998 年即研發出 ESP產品,目前已開發至第九代 ESP產品,市場占有率較高。國產供應商中,京西重工(收購德爾福業務)排名國產供應商首位,伯特利、亞太股份、拿森電子等廠商均實現了小規模量產上車。亞太股份 ESC 產品已為長安、奇瑞新能源、東風等多客戶配套,并獲得長城 M6 ESC 定點;拿森的 NASN-ESC10.0 獲長城歐拉的車型定點;伯特利 ESC 為部分新能源及商用車客戶批量供貨。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100
109、%10w10-20w20-30w30w-300%-200%-100%0%100%01002003004005002020A20212022E2023E2024E2025E全球ABS/ESC市場規模(億元;LHS)中國ABS/ESC市場規模(億元;LHS)同比增速(%;RHS)同比增速(%;RHS)圖 37 2021 年中國 ESP/ESC/DCS競爭格局 圖 38 國產 ESP供應商配套情況 ESP供應商 量產時間 客戶客戶/車型 伯特利 2016 部分新能源及商用車客戶,大運 遠志 M1、思皓 E40X、江淮iEVA50 亞太股份 2016 長安、奇瑞新能源、東風、長城 拿森電子/長城歐拉
110、京西重工 2009 收購德爾福 華泰、力帆、野馬 天津英創匯智 2020 風駿皮卡、東風 EV18 格陸博 2018 年前 EPB、ESC、GIBS 等已經應用于長城、奇瑞、吉利、比亞迪、五菱 博世,38.48%大陸,32.95%愛德克斯,8.37%NISSIN,6.05%日立,5.57%采埃孚,3.85%萬都,3.02%京西重工,1.80%證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 39 3.2.線控制動:百億規模藍海線控制動:百億規模藍海 國產替代加速國產替代加速 3.2.1.產業進展:產業進展:One Box 漸成主流漸成主流 EMB 研發加速研發加速 線控制動
111、路線對比:線控制動路線對比:EHB 為當前主流,為當前主流,EMB 為未來方向。為未來方向。線控制動有兩種方案,電子液壓制動系統 EHB 與電子機械制動系統 EMB,前者部分保留液壓結構,后者直接是電子機械的結構,但從量產進度、技術成熟度來看,目前 EHB是主流方案。對比這兩種技術路線:1)EHB 單車成本更低:單車成本更低:EHB 只有一個液壓泵的電機,將制動液傳至四個車輪的卡鉗處,而 EMB是在四個車輪的卡鉗處各裝一個電機,因此 EHB單車成本較 EMB低一些;2)EMB 響應速度更快:響應速度更快:EHB 平均響應時間 120ms,而 EMB 平均響應時間 90ms,EMB在響應速度上具
112、有優勢;3)EMB 無液壓裝置,減少重量及漏液風險:無液壓裝置,減少重量及漏液風險:EHB部分保留液壓結構,一旦制動液泄露,將造成電子元器件短路,對電動車影響較大;而 EMB無液壓結構,安全且輕量;4)EHB 具備冗余備份,可靠性強:具備冗余備份,可靠性強:EHB目前冗余備份方案相對比較成熟,即使電控冗余方案也失效了,也可以變為無助力的液壓制動系統,駕駛員用力踩制動踏板時仍可實現制動。而 EMB 由于電機直接位于卡鉗處,一旦出現斷電、電機故障、電路短路等問題,制動系統將直接失效,安全隱患較大;5)EHB 對制動電機要求對制動電機要求更低:更低:從制動力大小的角度看,EMB 如果要實現與 EHB
113、 相同水平的制動力,對電機功率要求較大,需要增加電機體積、達到1-2,000KW的功率,匹配 48V高壓電源,目前相關技術還不能夠滿足這一要求。綜合來看,綜合來看,EMB 是在理論上的理想方案,但由于冗余備份、電機功率等關鍵技術沒是在理論上的理想方案,但由于冗余備份、電機功率等關鍵技術沒有突破,預計有突破,預計 5-10 年線控制動仍將以年線控制動仍將以 EHB 為主。為主。圖 39 線控制動路線對比:EHB VS.EMB 資料來源:華西證券研究所 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 40 EHB 路線對比:路線對比:Two Box 先行,先行,One Box
114、 漸成主流。漸成主流。從結構上看,這兩種路線的分歧點在于是否要有獨立的 ESP。ESP 本身結構與 EHB 有類似之處,都有電機、ECU,都有電磁閥控制制動液的流入流出,但 EHB 還集成了主缸可以儲存制動液。如果將 ESP 的ECU 集成到 EHB 的 ECU 中,只保留 ESP 軟件而省略掉 ESP 的硬件,即為 One Box 整體式方案;如果將 ESP與 EHB分立,各自保留電機與 ECU,即為 Two Box分立式方案。一個 Box 就是一個模塊,集成度更高的 One Box 只有一個模塊,集成度更低的 Two Box擁有 EHB與 ESP兩個模塊。對比這兩種技術路線:1)One B
115、ox 單車成本更低:單車成本更低:One Box成本更具優勢。由于 One Box方案省掉了 ESP的硬件,成本會較 Two Box方案 EHB+ESP的更低。2)One 復雜度、技術難度更高:復雜度、技術難度更高:One Box 方案由于集成度更高,還需要改造踏板以實現踏板解耦功能,因此技術難度、產品復雜度也會更高;而 Two Box方案不需要改造踏板。3)One Box 能量回收效果更佳:能量回收效果更佳:One Box方案能量回收時制動減速度更高,帶來更好的動能回收效果,而且由于踏板解耦的設計,可以使用協調式能量回收策略,制動體驗與燃油車相同,不像 Two Box 方案必須搭配價格更高的
116、定制 ESP 才能使用協調式能量回收策略,否則就只能使用單踏板能量回收策略,制動感受拖拽感明顯。4)One Box 踏板感受為算法模擬,真實性低于踏板感受為算法模擬,真實性低于 Two Box:One Box方案需要踏板解耦,因此踏板感受是模擬出來的,不像 Two Box 方案,踏板作用于主缸制動液,當 ABS其作用時,駕駛員仍能夠感受到 ABS的回饋力,看到在 ABS的 ECU控制下,制動踏板一松一緊的過程,踏板感受會更為直接、真實。5)One Box 搭配制動冗余單元,安全性強于搭配制動冗余單元,安全性強于 Two Box:自動駕駛上,最關鍵的問題在于冗余備份方案的選擇。One Box 方
117、案通常的冗余方案是額外再增加一個制動冗余單元,當 EHB 主模塊失效時,制動冗余單元仍可以保證較好的制動性能,而 Two Box 方案是搭配 ESP實現冗余備份,通常 ESP備份的制動性能只有 One Box的一半。圖 40 EHB路線對比:One Box VS.Two Box 資料來源:華西證券研究所 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 41 3.2.2.市場規模:新能源、線控制動滲透率同步提高市場規模:新能源、線控制動滲透率同步提高 市場規模迅速增長市場規模迅速增長 EHB 產品從導入期邁入成長期,新能源汽車滲透率顯著高于燃油車。產品從導入期邁入成長期,新
118、能源汽車滲透率顯著高于燃油車。2021 年中國乘用車線控制動滲透率達 10.3%,同比+4.4pct,其中新能源車/傳統車線控制動滲透率達43.2%/4.3%,同比+8.2pct/+0.5pct,新能源車滲透率顯著高于燃油車,主因新能源車在真空助力、能量回收等方面的需求,EHB 產品對于新能源車性價比更高。此外 2021 年新能源車滲透率增幅較 2020 年有所降低,主因新能源車銷量結構的變化,考慮到成本,線控制動在 A級車以上的滲透率顯著高于 A0 級和 A00 級。量產規模擴大帶動產品價格下降,量產規模擴大帶動產品價格下降,2025/2030 年全球市場規模有望達年全球市場規模有望達 48
119、8/798 億元,億元,GACR+51%/+27%。我們認為隨著 5 年內 EHB 量產規模的擴大,單車價值有望降低至1,500 元/套,線控制動滲透率有望迎來爆發,帶動市場規模顯著增長。我們預計 2025 年全球新能源乘用車滲透率達 50%,新能源/燃油車 EHB滲透率分別為 80%/15%,EHB 綜合滲透率約 48%,則 2025 年全球 EHB乘用車市場規模將從 2021 年的 94 億元上升至 488億元,2021-2025 CAGR+51%;預計 2030 年全球新能源乘用車滲透率達 70%,EHB綜合滲透率約 72%,則 2030 年全球 EHB 乘用車市場規模為 798 億元,
120、2021-2030 CAGR+27%。3.2.3.競爭格局:缺芯助推打破外資壟斷競爭格局:缺芯助推打破外資壟斷 線控制動國產替代加速線控制動國產替代加速 外資供應商占據主要市場份額,預計性價比更優的外資供應商占據主要市場份額,預計性價比更優的 One Box 將為主流方案。將為主流方案。EHB產品分為集成式的 One Box方案與分立式的 Two Box方案,其主要區別為 ESP是否與 EHB模塊集成在一起。Two Box方案由于其分立式的設計,無需將 ESP集成在 EHB中,僅需協調二者的工作即可,量產難度小于 One Box 方案。目前 Two Box 方案中博世 iBooster量產時間
121、較早,為目前 EHB主流產品,國產供應商拿森電子的 NBooster 已配套北汽新能源中低端車型 EC3。One Box 方案由于將 ESP 集成在 EHB 中,更需要以成熟的 ESP 量產經驗為基礎,由于其在性能、成本等方面的優勢,博世、大陸、采埃孚正在逐步加碼One Box產品,預計市場份額將進一步增加。競爭格局:自主供應商加速追趕,國產替代加速。競爭格局:自主供應商加速追趕,國產替代加速。當前線控制動市場滲透率偏低,仍處于技術開發階段,中國汽車行業處于電動化、智能化前列,自主零配件供應商已基于One Box 方案呈現加速追趕趨勢,伯特利 One Box 產品 WCBS 已于 2021 年
122、量產,核心技術水平與外資供應商產品接近;拓普集團 One Box 產品 IBS-PRO 冬季標定試驗順利通過客戶驗收,預計 2022 年實現量產。我們預計國內自主供應商憑借強產品力和快速反應能力出色,有望實現突圍。圖 41 2020 年全球線控制動市場占有率(%)圖 42 2020 年國內線控制動市場占有率(%)采埃孚天合8%大陸23%博世65%其他4%博世90%其他品牌 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 42 表 19 EHB廠商對比 廠商廠商 產品名稱產品名稱 產品產品 發布時間發布時間 量產時間量產時間 配套車型配套車型 博世 One Box IPB
123、2018 年 2019 年蘇州工廠量產 2019 年 凱迪拉克 XT4 2020 年 比亞迪漢、2021 款唐 DM Two Box iBooster 2013 年 2019 年 南京工廠量產 目前產能 150 萬臺 2025 年產能 500 萬臺 大眾全系新能源車,特斯拉全系,榮威Ei5/Marvel X,廣汽 AionLX/V,領克,蔚來 ES6/8、ET7、ET5,小鵬 P7、理想 one、高合 HiPhi X 采埃孚天合 One Box IBC 2012 年 2016 年投產,2018 年量產 通用 K2XX平臺,包括雪佛蘭Suburban、Tahoe、通用 Yukon、Yukon X
124、L、雪佛蘭 Silverado/Cheyenne1500 和通用 Sierra 1500 等,新款凱迪拉克 CT6 大陸 One Box MK C1 2016 年 2016 年德國法蘭克福,2019年美國 Morganton,2020 年上海工廠量產 2017 年 阿爾法羅密歐 Giulia 2020 年寶馬 X5/X7 奧迪 e-tron、奧迪 Q2Le-tron 沃爾沃 XC60、S90 伯特利 One Box WCBS 2019 年 2021 年量產 奇瑞等自主新能源車型,2021 年線控制動系統(WCBS)新增項目 11 個 拓普集團 One Box IBS-PRO 2021 年 20
125、22 年量產 已有多個項目獲得了吉利汽車和一汽紅旗的項目定點 拿森 Two Box Nbooster 2018 年 2018 年南通工廠量產,規劃產能 300 萬套/年(包括制動Nbooster 和轉向 EPS)(自主中低端)北汽 EC3、北汽 EC5 亞太股份 Two Box IBS+ESC/2019 年 IBS 小批量供貨 奇瑞大螞蟻 小批量:東風、一汽、金旅、長城 One Box IEHB /2017 年一代系統在北汽新能源樣車上搭載測試,二代樣件已經試制完成,21 年在長安樣車上集成測試 資料來源:佐思汽車研究,搜狐新聞,ibooster introduction,公司公告,華西證券研
126、究所 3.3.小結小結 1)駐車制動發展機會:)駐車制動發展機會:EPB以電機代替手拉操縱桿,實現電動化駐車,能夠實現自動駕駛中 APA(自動駐車)、AVP(代客泊車)等功能。伴隨著汽車電子電氣架構的集成化升級與 APA、AVP的推廣,EPB 逐漸取代傳統的機械式制動,2021 年中國 EPB前裝滲透率為 78%。未來,EPB將進入底盤線控及集成融合“新”增長賽道,軟件算法集成在線控制動中,減少控制單元(保留執行器),進入變革機遇期。目前,自主品牌已經實現了在 EPB駐車制動領域國產替代重大突破,2021 年國內市場份額占比達 16.3%,未來有望持續推進國產替代。2)線控制動發展機會:)線控
127、制動發展機會:驅動力驅動力:線控制動能夠解決新能源汽車真空助力缺失問題;并實現快速制動響應(300ms120ms),滿足自動駕駛需求,電動化和智能化雙重驅動滲透率提升。技術趨勢:技術趨勢:線控制動有 EHB和 EMB兩種方案,前者部分保留液壓結構,后者直接是純電子機械結構。EMB由于冗余備份、電機功率等關鍵技術沒有突破,且成本較高,短期較難落地;預計 5-10 年線控制動仍將以 EHB為主。EHB包含 One Box、Two Box兩種方案,Two Box方案采用分立式的設計,保留 EHB和 ESP;One Box集成 ESP軟件,具備集成度更高,成本更低,制動減速度更高,冗余備份性能優等特點
128、,漸成主流。市場空間市場空間:EHB產品正在從導入期邁入成長期,電動智能變革驅動疊加技術成熟成本下降,預計 2025 年新能源/燃油車 EHB滲透率分別為 80%/15%,EHB綜合滲透率約 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 43 48%。全球 EHB乘用車市場規模將從 2021 年的 94 億元上升至 488 億元,2021-2025 CAGR+51%。競爭格局競爭格局:目前主要廠商以博世、大陸、采埃孚、萬都等外資 Tier1,以及國內伯特利、亞太股份為主,2021 年博世在中國市場份額約 90%,集中度高;我們判斷,國產供應商伯特利目前在 One Box
129、路線上與博世技術水平相當,即將快速放量,未來有望打破外資壟斷,加速實現國產替代。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 44 4.線控轉向:高階智駕驅動線控轉向:高階智駕驅動 國產替代可期國產替代可期 轉向系統已經歷純機械轉向、液壓助力轉向、電子液壓助力轉向、電動助力轉向四大階段,環保性、安全性、精確性不斷提升。線控轉向具備高效率、高精度、高靈活性等特征,是現階段主要技術發展方向。本節將梳理汽車轉向系統的發展路徑,系統分析包括EPS與線控轉向在內的汽車轉向系統技術現狀、發展趨勢、競爭格局與市場規模。本節將會回答的關鍵問題:1)線控轉向的市場驅動力與產業落地難點?2
130、)線控轉向與 EPS的關聯和技術難度差異?3)線控轉向的市場空間和競爭格局將如何發展?4.1.轉向系統:從機械到線控轉向系統:從機械到線控 高階自動駕駛必經之路高階自動駕駛必經之路 汽車轉向原理復雜,需要嚴密、復雜的轉向系統才能實現。汽車轉向原理復雜,需要嚴密、復雜的轉向系統才能實現。目前,乘用車的轉向系統大部分采用前輪轉向的方式。轉向過程中,四個車輪分別圍繞著主銷軸線旋轉,由于前輪兩個輪胎位置不同,轉速、轉角不一致。為保證四輪時刻圍繞同一圓心運動,需要有一套特定的轉向機構,通過轉向拉桿帶動轉向節,形成可移動的轉向梯形。以機械式轉向系統為例,駕駛員轉動方向盤時,扭矩通過轉向管柱中的芯軸帶動轉向
131、機上的小齒輪軸旋轉,再通過齒輪齒條將齒輪軸的旋轉運動轉化成齒條的左右移動,然后通過拉桿拉動轉向節并帶動車輪運動。圖 43 汽車轉向原理圖 圖 44 汽車轉向梯形 資料來源:華西證券研究所 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 45 圖 45 機械式轉向系統結構 電動智能驅動轉向系統持續迭代升級。電動智能驅動轉向系統持續迭代升級。目前,汽車轉向系統已經經歷了傳統機械轉向系統(MS)、液壓助力轉向(HPS)、電子液壓助力轉向(EHPS)、電動助力轉向(EPS)四大階段。目前,乘用車轉向部件以EPS為主,EHPS由于動力十足、價格低廉,廣泛應用于商用車。未來,隨著環保
132、政策趨嚴以及整車智能化升級需求,商用車轉向系統將向EPS升級;乘用車轉向系統將繼續向線控化、智能化方向發展。圖 46 汽車轉向系統發展階段 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 46 4.1.1.EPS:應用成熟:應用成熟 R-EPS 為主要升級趨勢為主要升級趨勢 EPS 接近標配,是目前轉向系統主要形式。接近標配,是目前轉向系統主要形式。EPS 的主要原理為,駕駛員轉動方向盤后,轉矩傳感器檢測轉向盤的轉矩和轉動方向,并將信號輸送給電控單元,電控單元綜合分析轉向盤的轉矩、轉動方向和車輛速度等數據,向電動機控制器發出信號指令,使電動機輸出相應大小及方向的轉矩以產生
133、助力。EPS 具備能耗低、響應速度快、靈活智能等特點,已逐漸取代 HPS和 EHPS,在中國乘用車市場的滲透率由 2016 年的 80.1%逐步上升至 2020 年的 96.4%,對應市場規模約為 290 億元。根據轉向助力電機安裝位置的不同,EPS 產品可分為管柱助力式 C-EPS,齒輪助力式轉向 P-EPS(包括單小齒輪助力式 SP-EPS、雙小齒輪助力式 DP-EPS),齒條助力式 R-EPS。對比這幾種技術路線:1)C-EPS 結構緊湊,輸出扭矩相對較小。結構緊湊,輸出扭矩相對較小。C-EPS 的轉矩傳感器、電動機、離合器和轉向助力機構組成一體安裝在轉向管柱上,助力電機直接在轉向管柱上
134、施加助力,技術相對簡單,是目前應用最廣的EPS產品。由于助力電機安裝在駕駛艙內,噪音較大,受空間局限影響電機體積較小,輸出扭矩受限,多用于中小型車輛,單車價值量 1,000-1,800 元。2)P-EPS 助力較大,布置相對方便。助力較大,布置相對方便。P-EPS 轉矩傳感器、電動機、離合器和轉向助力機構仍為一體,整體安裝在轉向器處,能夠獲得較大的轉向力,且安裝空間較大,電機可提供較大的助力值,多用于中型車輛,單車價值量 2,000-2,500 元。3)R-EPS 直接驅動齒條,提供最大助力。直接驅動齒條,提供最大助力。R-EPS 的轉矩傳感器安裝在小齒輪處,電動機與轉向助力機構安裝在齒條處,
135、直接給齒條助力,同其他產品相比。齒條助力式能提供更大的助力值,且在汽車底盤安裝位置比較自由,多用于高端車型,單車價值量 2,500-3,000 元。新能源汽車為了滿足續航里程需求需要增加電池容量,長軸距+寬車身使得對轉向系統助力要求提升,蔚來 ES8、ET5 等車型已采用 R-EPS;隨著新能源汽車滲透率提升,B級以上車型的轉向系統有望向 R-EPS升級。圖 47 中國乘用車 EPS滲透率(%)圖 48 中國乘用車 EPS 市場結構(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201620172018201920200%10%20%30%40%50%60%70%80%
136、90%100%2013201420152016201720182019管柱助力式CEPS單小齒輪助力式SPEPS齒條助力式REPS雙小齒輪助力式DPEPS 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 47 表 20 DP-EPS/R-EPS主要搭載車型 EPS 整車廠商整車廠商 車型車型 類型類型 價格(萬元)價格(萬元)供應商供應商 DP-EPS 東風乘用車 東風風神奕炫 緊湊型車 6.99-9.89 耐世特 DP-EPS 廣汽本田 謳歌 CDX 緊湊型 SUV 22.98-34.98 日立安斯泰莫 DP-EPS 長安汽車 UNI-K 中型 SUV 14.59-18
137、.49 博世 DP-EPS 比亞迪 海豹 中型車 21.28-28.98-DP-EPS 長城汽車 哈弗 H9 中大型 SUV 21.48-27.98 蜂巢智能 DP-EPS 長城汽車 長城炮 皮卡 9.78-29.00 蜂巢智能 DP-EPS 廣汽傳祺 影豹 緊湊型車 9.83-13.68 采埃孚天合 DP-EPS 吉利汽車 星瑞 緊湊型車 11.37-15.27 采埃孚天合 DP-EPS 吉利汽車 星越 S 緊湊型 SUV 13.57-17.17 蒂森克虜伯 DP-EPS 吉利汽車 星越 L 緊湊型 SUV 13.72-18.52 蒂森克虜伯 DP-EPS 長城汽車 拿鐵 DHT 緊湊型 S
138、UV 16.98-18.98-DP-EPS 斯巴魯 斯巴魯 BRZ 跑車 30.88-33.08-DP-EPS 金康賽力斯 賽力斯 SF5 中型 SUV 23.68-26.68-DP-EPS 寶沃汽車 寶沃 BX5 緊湊型 SUV 12.38-21.98-R-EPS 蔚來汽車 蔚來 ES8 中大型 SUV 47.80-63.40 蒂森克虜伯 R-EPS 蔚來汽車 蔚來 ET5 中型車 32.80-38.60 蒂森克虜伯 R-EPS 上汽通用 凱迪拉克 XT5 中型 SUV 33.27-45.27 耐世特 R-EPS 一汽-大眾 大眾邁騰 中型車 18.69-30.99 博世 R-EPS 一汽-
139、大眾 大眾速騰 緊湊型車 13.35-16.59 博世 R-EPS 上海大眾 大眾途安 緊湊型 MPV 15.28-19.58 博世 R-EPS 上海大眾 斯柯達明銳 緊湊型車 10.99-14.99 博世 R-EPS 上海通用 別克英朗 XT 緊湊型車 11.99-12.59 博世 R-EPS 東風本田 CR-V 緊湊型 SUV 16.98-27.68 日立安斯泰莫 R-EPS 華晨寶馬 寶馬 3 系 中型車 29.39-40.99 博世 R-EPS 華晨寶馬 寶馬 5 系 中大型車 43.39-55.19 博世 R-EPS 雷克薩斯 雷克薩斯 ES 中大型車 29.49-48.89-4.1
140、.2.線控轉向:高階智駕驅動線控轉向:高階智駕驅動 智能化程度顯著提升智能化程度顯著提升 線控轉向是高階自動駕駛要求下必然的發展方向線控轉向是高階自動駕駛要求下必然的發展方向。線控轉向系統構成:線控轉向系統構成:包括方向盤總成、轉向執行總成、控制器等結構,以及線控轉向系統還包括電源、自動防故障系統等部件。方向盤總成由方向盤、方向盤轉矩、轉角傳感器、路感電機及其減速器組成;轉向執行總成包括直線位移傳感器、轉角傳感器、轉向電機及其減速器、齒輪齒條轉向器等部件。線控轉向系統的原理:線控轉向系統的原理:ECU 控制,主動轉向??刂?,主動轉向。由駕駛員接管車輛時,當駕駛員轉動方向盤,傳感器將轉向信號傳遞
141、給 ECU,ECU 通過分析處理駕駛員操作指令及轉矩、轉角等傳感器信號,判別汽車的運動狀態,計算出合適的前輪轉角發送到轉向執行電機,實現車輛轉向;同時,ECU 計算出合適的回正力矩傳遞給路感電機,向駕駛員提供路感反饋,保障行車安全性;由整車自行駕駛時,ECU 通過分析各傳感器數據,主動控制轉向執行電機,實現轉向操作。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 48 線控轉向系統的特點:快速精確、便于算法升級與集成。線控轉向系統的特點:快速精確、便于算法升級與集成。與 EPS 相比,線控轉向具備可脫離駕駛員實現自主轉向的特點,能夠滿足高級別自動駕駛的需求。同時具備響應速
142、度快,控制精度高;可以濾除路面激震信號,優化駕駛體驗;可通過算法優化適應不同車型、駕駛員,靈活性及自適應能力強;易于其他主動安全控制子系統集成和協同控制,提高汽車的整體性能等優點,是高階自動駕駛驅動下的必然發展方向。表 21 不同的汽車轉向系統特點比較 類別類別 構成構成 輔助動力輔助動力 優勢優勢 劣勢劣勢 純機械轉向系統(MS)轉向操縱機構、轉向器和傳動機構,傳力件均為機械形式 純人力驅動,無助力-結構簡單,可靠性強;-成本低廉。-操作費力;-穩定性、精確性、安全性差。液壓助力轉向系統(HPS)轉向器、液壓轉向泵、油管、流量控制閥、傳動皮帶 人力驅動,發動機人力驅動,發動機驅動液壓轉向泵,
143、利用油腔壓力差形成助力-轉向動力充沛;-技術成熟,可靠性強;-成本低。-能耗較高,噪音較大,不環保;-磨損高,后期保養維護成本高;-響應速度較慢。電液助力轉向系統(EHPS)保留液壓助力裝置的基礎上,新增包括電機、車速傳感器、電磁閥、ECU 等在內的電控系統 駕駛員發出轉向信駕駛員發出轉向信號,電動機號,電動機驅動轉向油泵形成油腔兩側壓力差形成助力-添加傳感器、控制器,能隨轉交、車速的變化自動調節操作力大??;-降低了能耗;-反應更靈敏。-穩定性不如機械系統;-制造和維護成本較高。電動助力轉向系統(EPS)在機械轉向機構的基礎上,增加電子控制單元(ECU)、助力電機、信號傳感器等 駕駛員發出轉向
144、信駕駛員發出轉向信號,電動機號,電動機直接產生輔助動力進實現轉向-能耗低;-反應靈敏,動作直接迅速;-加入了加入了 ECU控制和分析,傳控制和分析,傳動比可變,提高駕乘安全性動比可變,提高駕乘安全性-智能化控制,可通過冗余設計智能化控制,可通過冗余設計支持支持 L3 級自動駕駛級自動駕駛-動力有限,難以在大型車上使用;-電子部件較多,系統可靠性較低;-成本較高。線控轉向系統 取消機械連接,增加ECU、傳感器、路感電機、電機等 ECU綜合駕駛員、傳綜合駕駛員、傳感器的信號做出決感器的信號做出決策,策,控制轉向的執行,電機提供轉向動力-結構精簡,重量小,體積??;-融合多傳感器數據,能夠實現精準判斷
145、,主動控制,支持 L3以自動駕駛。-對控制器算法、算力的要求顯著提升;-需要設置冗余備份,成本較高。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 49 圖 49 電液助力轉向(EHPS)、電動助力轉向(EPS)、線控轉向(SBW)原理 線控轉向與線控轉向與 R-EPS 結構相似,核心轉向原理得以相承。結構相似,核心轉向原理得以相承。機械結構方面,線控轉向系統取消傳統機械轉向裝置,與 R-EPS 結構相似,共同的核心部件包括電機、電控、扭矩傳感器、角度傳感器等;技術方面,線控轉向技術是在 EPS 上發展而來,控制精度主要取決于傳感器精度和主控制器性能。線控轉向根據算法實施
146、轉向控制,是高階自動駕駛的必要實現手段。線控轉向根據算法實施轉向控制,是高階自動駕駛的必要實現手段。目前,EPS技術已成熟應用于全自動泊車輔助(APA)、下坡速度控制(DSR)等 ADAS 功 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 50 能,通過采用“EPS+冗余設計”的配置能夠實現部分 L3 自動駕駛功能。但由于仍使用了機械聯動裝置,從本質上看,EPS 轉向信號來自于駕駛員,無法支持 L4 以上自動駕駛。線控轉向的轉向信號來自于算法,能夠脫離駕駛員獨立進行轉向控制,將成為未來完全自動駕駛的關鍵技術。圖 50 線控轉向系統 VS齒條式 EPS 表 22 SBW
147、相比 EPS的智能化程度大大提升 參數參數 EPS SBW 轉向信號來源 駕駛員轉矩 控制算法控制算法 能支持自動駕駛級別 L2L3 L3L5 ECU 控制能力 助力基本控制 助力輔助控制(摩擦扭矩修正)電機電流控制 主動轉向控制策路(動態穩定性控制、變傳動比控制、轉向電機控制)路感反饋控制策略 故障容錯控制策略 算法代碼量 430 萬行 1350 萬行(增加包括方向盤穩定補償器、轉向輪增加包括方向盤穩定補償器、轉向輪振動抑制、方向盤回正控制、駕駛員重疊扭矩操作振動抑制、方向盤回正控制、駕駛員重疊扭矩操作等算法等算法)智能化程度 較高,傳動比可變,可判斷駕駛員指令準確性,但主要起到輔助駕駛員作
148、用,無法脫離駕駛員進行轉向控制 高高,可脫離駕駛員進行轉向控制,可通過算法優化自適應學習,適應不同駕駛員駕駛習慣 制動安全性 低冗余需求 可通過添加電磁離合器,保證在車速、電流超過限定最大值或轉向系統故障時,自動切斷電動動力,恢復手動控制轉向 高冗余需求高冗余需求 可采用軟件冗余/硬件冗余兩種方式,硬件冗余通過硬件備份避免轉向失靈,軟件冗余通過前饋控制、實時監督、與其他子系統協同實現冗余備份 線控轉向技術路徑:分布式轉向控制為未來發展方向。線控轉向技術路徑:分布式轉向控制為未來發展方向。根據轉向電機數量、位置和控制方式的不同,線控轉向系統可分為五類,分別為單電機前輪轉向、雙電機前輪轉向、雙電機
149、獨立前輪轉向、后輪線控轉向和四輪獨立轉向。線控后輪轉向已在奔馳 S 級、凱迪拉克 CT6 等部分豪華車型實現規?;瘧?。前輪主動轉向中,雙電機前輪轉向冗余性較好,且對單電機功率要求較低,是目前主要發展路徑,英菲尼迪 Q50、博世的冗余備份系統都采取了這種形式。獨立前輪轉向、四輪獨立轉向等分布式轉向控制具備較強靈活性,是長期的技術發展方向。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 51 圖 51 采埃孚雙電機前輪轉向系統 圖 52 英菲尼迪線控轉向系統 表 23 不同線控轉向系統的優缺點比較 轉向系統布置轉向系統布置形式形式 轉向系統結構轉向系統結構 代表產品代表產品
150、 優點優點 缺點缺點 單電機前輪轉向 單電機位于齒輪齒條處,與傳統的齒條式 EPS 轉向的執行機構想似 ZF 2001 對底盤構造改動較小,易于布置。當匹配轉向功率需求大的重載車型時,轉向電機可采用滾珠絲杠、齒輪減速器增大扭矩 單電機驅動,需要電機功率較高;單電機故障冗余性欠佳 雙電機前輪轉雙電機前輪轉向向 采用 2 個電機共同實現前輪轉向 英菲尼迪“Q 50”,精工 DPASS 雙電機可以互為冗余,安全性高,且對單個電機功率要求較小 轉向器結構、冗余控制算法較復雜,且增加了零部件成本 雙電機前輪獨雙電機前輪獨立轉向立轉向 2 個電機分別獨立控制左右前輪 斯坦福大學 X1,P1 去掉轉向器部件
151、去掉轉向器部件,提高前輪轉向系統的設計自由度和空自由度和空間利用率間利用率 在單電機出現故障時無無法冗余備份法冗余備份,導致轉向功能缺失 雙電機協調控制的復雜度較高 線控后輪轉向 作為前輪轉向的補充 ZF AKC,舍弗勒與博世 iRWS,愛信精機與高合 HiPhi X 低速前后輪相反轉向,提高過彎靈活性;高速前后輪通向轉向,實現高速穩定性 零 部 件 數 量 與 成本增加,控制策略的復雜度增加 四輪獨立轉向 4 個車輪都為轉向輪,自由度最高 吉林大學 U F EV 該方式與底盤集成控制協同的潛力最大 控制自由度大,轉向能力更強 零部件數量多,系統結構復雜,且四電機轉向協同控制算法更加復雜 證券
152、研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 52 4.2.線控轉向:靜待規模量產線控轉向:靜待規模量產 國產替代可期國產替代可期 4.2.1.產業進展:核心技術仍在完善產業進展:核心技術仍在完善 高成本阻礙量產高成本阻礙量產 線控轉向系統技術復雜度高,可靠性與高成本是阻礙其落地的關鍵障礙。線控轉向系統技術復雜度高,可靠性與高成本是阻礙其落地的關鍵障礙。線控轉向需要較高功率的力反饋電機和轉向執行電機,控制兩個電機的算法十分復雜,因此轉向系統的安全性和可靠性仍有待提高;同時,線控轉向需要通過增加冗余設備保障系統安全性,也導致了額外增加的成本和重量,增加落地難度??刂萍夹g尚未成
153、熟控制技術尚未成熟 高成本暫時阻礙線控轉向落地高成本暫時阻礙線控轉向落地 技術難點之一:轉向執行控制策略需要實時的動態調整和控制。技術難點之一:轉向執行控制策略需要實時的動態調整和控制。線控轉向系統的轉向執行控制策略可以分為上層策略和下層策略兩部分。上層策略根據當前車輛的狀態和駕駛員的輸入,計算出期望的前輪轉角、力矩;而下層策略則是由轉向控制器控制轉向電機執行該指令,快速、準確地達到該目標轉角。線控轉向系統需要通過實時的動態調整和控制,實現在低速時減小傳動比,提高靈活性;高速時增大傳動比,增加系統穩定性;還需要通過前饋控制提前對系統受到的擾動進行補償,提高響應速度和精度,技術難度較大。技術難點
154、之二:路感反饋技術較難,真實性有待提升。技術難點之二:路感反饋技術較難,真實性有待提升。路感是指駕駛員通過方向盤得到的車輛行駛中的轉向阻力矩,包含回正力矩和摩擦力矩兩部分。線控轉向系統取消了方向盤和轉向車輪之間的機械連接,路感無法直接反饋給駕駛員。為了保障駕駛的安全性,圖 53 基于動力學模型的轉向執行主控控制策略 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 53 主控制器需要根據駕駛意圖、車輛狀況與路況,過濾不必要的振動,對路感模擬器發出轉矩及轉角執行的信號請求,實時輸出路感反饋力矩指令;路感模擬電機執行控制器指令,產生作用于方向盤的阻力矩以模擬路感,將路感實時反饋
155、給駕駛員。路感反饋精度取決于眾多因素,且依賴于駕駛員主觀評價,不同駕駛員對于路感反饋強烈程度的需求不一致,技術難度高。圖 54 路感產生的機理 圖 55 基于動力學模型的路感反饋控制 表 24 獲取路感反饋力矩的主流方法 路感獲取方式路感獲取方式 路感計算具體方式路感計算具體方式 優缺點優缺點 發展情況發展情況 智能控制算法 設計前饋神經網絡,使用了系統動態特性提前對系統受到的慣性力矩和粘性摩擦產生的力矩的擾動進行補償,達到最優控制 優點:控制高效,提高響應速度和精度 缺點:算法復雜 逐漸開始研究 基于動力學模型的方法 參考傳統車輛路感產生的動力學原理建立動力學模型,根據車輛的動態響應、駕駛員
156、的方向盤輸入等計算與路感相關的輪胎力、摩擦力矩等,最終計算出路感 優點:設計路感與傳統車一致,適應性強 缺點:車輪定位參數難以獲得,需要通過各種算法來克服 目前研究的主流 參數擬合方法 將路感設計為方向盤轉角、車速、橫擺角速度、齒條力、方向盤轉向力矩、轉向力矩等參數的非線性函數關系式,在不同條件下為駕駛員提供不同的路感 優點:簡單高效 缺點:路感力矩經驗庫的構建需要大量的實車道路測試,難以全面覆蓋可能的車輛轉向路況,自適應性和精度較差 較少采用 傳感器測量法 在齒輪齒條上安裝扭矩傳感器,直接測量齒條力矩,作為估算反饋力矩的參考 缺點:安裝不方便,成本比較高而且惡劣工況下采到的數據噪聲較多,需要
157、經過濾波才能使用 很少采用 高冗余成本高冗余成本 為線控轉向規?;壳吧形匆幠B涞刂饕系K為線控轉向規?;壳吧形匆幠B涞刂饕系K 冗余設計是確保容錯控制得以實現的重要前提,目前的容錯技術可以分為硬件冗余法目前的容錯技術可以分為硬件冗余法與解析冗余法兩大類:與解析冗余法兩大類:1)硬件冗余法:硬件冗余法:通過給容易發生故障問題的部件以及一些較為重要的部件提供備份的方式,增強系統整體的容錯能力,包括機械冗余(保留轉向管柱)及電子電氣冗余(雙ECU、雙電源、多傳感器)。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 54 2)解析冗余法:)解析冗余法:針對控制器的容錯算法進行
158、設計,提升系統整體的冗余度,確保系統具有更強的容錯能力。解析冗余技術能夠從軟件層面提升系統安全性,減少因硬件冗余導致的在空間體積方面的需求。表 25 容錯技術對比 技術類型技術類型 控制算法控制算法 體積體積 質量質量 成本成本 可靠性可靠性 成熟度成熟度 硬件冗余 簡單 大 重 高 高 高 軟件冗余 復雜 小 輕 低 低 低 硬件冗余成本高昂硬件冗余成本高昂,短時間內難以普及短時間內難以普及。目前,線控轉向執行機構有多種“硬件冗余”設計方式,成本約為 4,000-6,000 元,遠高于普通無冗余的 EPS 系統(1,500元)。機械機械+線控(以英菲尼迪為代表)冗余:線控(以英菲尼迪為代表)
159、冗余:在轉向管柱與轉向執行機構之間用電控多片離合器相連,正常情況下,離合器為斷開狀態。當線控轉向系統發生故障的緊急情況下,離合器自動會接通并恢復方向盤與轉向機構的剛性連接,駕駛員可通過機械操作實現轉向;雙系統互為冗余(以博世為代表):雙系統互為冗余(以博世為代表):配備兩套電機,兩套電源、兩套 ECU、以及兩套繞組,在方向盤處通過多個傳感器,形成兩套完全一致、互為冗余的獨立控制系統,雙 ECU之間還可相互檢測,確保系統的穩定運轉。圖 56 博世線控轉向系統冗余設計 圖 57 英菲尼迪線控轉向系統冗余設計 解析冗余(軟件冗余)的核心故障診斷與容錯算法控制,當前技術成熟度較低,解析冗余(軟件冗余)
160、的核心故障診斷與容錯算法控制,當前技術成熟度較低,是長期重點發展方向。是長期重點發展方向。在軟件冗余層面,線控轉向系統可以設計故障診斷系統,通過變量觀測提升系統的快速誤差檢測和故障診斷性能,實現主動容錯控制,也可以借助制動、發動機、懸架系統和后轉向系統來形成冗余。解析冗余除了降低系統復雜性之外,還有助于控制成本,是未來發展的重點。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 55 4.2.2.市場規模:市場規模:EPS+冗余占據市場冗余占據市場 線控轉向未來可期線控轉向未來可期 短期內短期內 EPS+冗余有望占據一定市場份額,線控轉向滲透率提升相對有限。冗余有望占據一定
161、市場份額,線控轉向滲透率提升相對有限。由于目前技術尚未成熟,線控轉向系統可靠性不足,單價高,而電動助力轉向EPS暫時能夠滿足當前對智能駕駛的需求,因此線控轉向系統尚未實現商業化普及,2021 年全球/中國滲透率均約為 0.04%。高可用性EPS通過冗余設計,如增加轉向手感模擬單元、增加執行機構冗余和增加軟件代碼等,可滿足 L3 自動駕駛要求,且對現有轉向系統改動較少,成本較低,是線控轉向在低級別自動駕駛的有效替代。我們預計,短期內,在 L3 級自動駕駛的需求下,高可用性 EPS(EPS+冗余)有望占據一定市場份額。高階自動駕駛促進線控轉向滲透率提升,未來市場空間廣闊。高階自動駕駛促進線控轉向滲
162、透率提升,未來市場空間廣闊。目前 EPS單價約 1500-2000 元,線控轉向系統以 EPS為基礎,取消機械連接,但需要采用雙電機+雙 ECU+雙傳感系統進入冗余備份,估算單價約為 4,000-6,000 元。后期,L3+自動駕駛的實現將進一步助力線控制轉向滲透率的提升。我們預計 2025 年/2030 年全球線控轉向滲透率為5%/30%,2024 年以前單車配套價值 5,000 元,2025 年/2030 年隨規?;慨a線控轉向價格下探至 4,000/3,000 元;則 2025 年/2030 年全球線控轉向市場規模為 137/665 億元,2021-2025 CAGR+174%,2021
163、-2030 CAGR+87%。圖 58 線控轉向故障診斷與容錯算法控制方法 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 56 圖 59 耐世特轉向產品對應自動駕駛級別 4.2.3.競爭格局:競爭格局:EPS 海外巨頭壟斷海外巨頭壟斷 線控轉向國產替代可期線控轉向國產替代可期 EPS格局行業集中,線控轉向結構與格局行業集中,線控轉向結構與 EPS相似,控制算法同源,傳統相似,控制算法同源,傳統 EPS廠商具備廠商具備先發優勢。先發優勢。EPS 技術壁壘較高,行業競爭格局集中,由海外巨頭博世、采埃孚、捷太格特與國內轉向龍頭耐世特主導,中國/美洲 CR5 分別為 75%/6
164、0%。線控轉向技術基于 EPS 上發展而來,控制精度主要取決于傳感器精度和主控制器性能。硬件供應方面,傳感器精度等硬件對于線控轉向可靠性有決定性影響,EPS 時代主要傳感器等器件由傳統EPS供應商掌握,且助力轉向電機、轉向拉桿等元器件也多由內部供應;技術方面,線控轉向與 EPS 控制算法有一定同源性,需要在 EPS 的轉角轉矩計算、控制執行基礎上增添方向盤穩定補償、轉向輪振動抑制等功能。因此,線控轉向時代,EPS龍頭有望繼續保持先發優勢,于變革中領先市場。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 57 表 26 電動助力轉向零部件自供情況 國內外國內外 序號序號 助
165、力轉向助力轉向 電機電機 轉向柱轉向柱/轉向軸轉向軸 扭矩傳感器扭矩傳感器 速度傳感速度傳感器器 轉向節轉向節 轉向拉桿轉向拉桿 拉桿末端拉桿末端(球頭)(球頭)國外 博世 自產+博澤 捷太格特 電裝、三菱 采埃孚 自產+博澤+三菱 電裝 萬都 日立 自產+三葉+三菱 NSK 三菱、日立安斯泰莫、三葉 國內 耐世特 博澤和三菱電機 世寶 恒隆 注:未標注的內容未通過公開資料查詢到是否自產或外購 國際巨頭已有較為成熟的線控轉向產品和技術,但仍未實現規?;慨a。國際巨頭已有較為成熟的線控轉向產品和技術,但仍未實現規?;慨a。從全球市場的競爭格局來看,博世、耐世特、采埃孚等國際巨頭在轉向領域均有創新
166、路線布局,且已經具備相對成熟的線控轉向技術,有望于未來 2022-2024 年實現量產。圖 60 2021 年中國 EPS競爭格局 圖 61 2021年美洲 EPS 競爭格局 博世NSK采埃孚捷太格特豫北光洋聯創電子萬都比亞迪耐世特現代摩比斯耐世特捷太格特博世安斯泰莫日本精工其他 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 58 圖 62 舍弗勒線控轉向系統 圖 63 博世線控轉向系統 表 27 海外巨頭線控轉向技術及商業化進展 供應商供應商 產品名稱產品名稱 技術特色技術特色 客戶客戶 博世 線控轉向 兩套電機,兩套電源以及兩套繞組冗余 2018 年推出線控轉向系統
167、 Demo車,預預計計 2024 年量產年量產 采埃孚天合 AKC2.0 版本(2020 年發布)二代主動后輪轉向系統 二代主動后輪轉向系統使用基于新電子架構的線控轉向模塊 2013 年第一代 ACK 發布,應用于超跑平臺,截止 2017 年已生產 10 萬臺 AKC系統 2020 年 12 月 AKC2.0 開始量產,將搭載于智己 L7 等客戶 采埃孚天合 ReAX EPS 取消液壓及外圍設備,伺服力全部來自于一臺扭矩高達 70 Nm 的電機,可接管從橫向控制到 4 級自動駕駛在內各項任務 2018 年展出樣機 捷太格特 線控轉向 可伸縮管柱模塊 2018 年展出 SBW 演示樣機,2019
168、 年展出了搭載線控轉向的模型車 預計預計 2022 年量產,年量產,SBW 將搭載于豐田將搭載于豐田計劃在中期發售的電動汽車計劃在中期發售的電動汽車“bZ4X”Schaeffler(舍弗勒)Space Drive 線控轉向技術 取消機械管柱,通過扭矩矢量控制來實現三重冗余,已通過功能安全認證及公共道路認證 搭載于奧迪 R8LMSGT3、梅賽德斯-AMG 及寶馬 M6 GT3 等 DTM賽車 全球約有 70%的 L3 及以上級別自動駕駛樣車使用了該系統,屬于小規模生產狀態 Mando(萬都)萬都線控轉向 雙冗余安全系統 2021 年展示“X-by-Wire”規劃,將于將于2022 年在北美量產年
169、在北美量產 KYB(原Kayaba)線控轉向齒輪箱、線控轉向ECU、線控反作用力電機、雙小齒輪助力 EPS、EPS 執行器 線控轉向+轉向管柱機械冗余 英菲尼迪 NSK(日本精工)線控轉向(目前正在開發力反饋執行器(FFA)和車輪執行器(RWA))ThyssenKrupp AG(蒂森克虜伯)法蘭克福國際汽車展覽會上,蒂森克虜伯展示了 SBW 硬件,可收縮式轉向管柱 不執著于將車輪力直接傳遞到方向盤,更關注根據其他值獨立計算方向盤的扭矩水平,產生道路反饋/證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 59 國產供應商百家爭鳴,技術突破國產供應商百家爭鳴,技術突破&工程經驗
170、助力彎道超車。工程經驗助力彎道超車。國產供應商積極布局智能轉向系統,以耐世特為代表的前外資背景供應商實力強勁,已成功開發能夠支持 L3+自動駕駛的高可用性EPS和線控轉向系統,與博世、采埃孚比肩;以浙江世寶、湖北恒隆、易力達為代表的國產轉向器供應商已實現智能轉向器、EPS 的批量出貨主流車企,線控轉向仍處于研究試驗狀態;還有以拿森為代表的初創企業與以聯電、蜂巢為代表的車企子公司,也在 EPS、線控轉向領域實現了寶貴突破。未來掌握線控轉向核心控制算法,同時具備豐富轉向系統工程落地能力的企業有望在與國際巨頭爭鋒的過程中實現彎道超車。圖 64 拿森全冗余雙小齒輪線控轉向系統 圖 65 耐世特線控轉向
171、系統 表 28 國內 EPS及線控轉向供應商 序號序號 成立時間成立時間 歷史背景歷史背景 產品名稱產品名稱 面向自面向自 動駕駛動駕駛 級別級別 技術特色技術特色 客戶客戶 耐世特 2014 被國資收購的前德爾福轉向部門 EPS:C-EPS R-EPS SP-EPS/DP-EPS 高可用性 EPS L2 L3 電動助力轉向(EPS)系統已簽約訂單具有三至五級三至五級ADAS/AD功能功能,包括泊車輔助、車道保持、車道偏離警告、交通堵塞輔助等 通用、福特、Stellantis、寶馬、大眾、雷諾日產三菱等 線控轉向:線控轉向:SBW 技術、隨需轉向(SOD)系統、Quiet Wheel 靜默方向
172、盤轉向系統 L3L5 能夠實現在駕駛員人為控制和自動駕駛控制之間更安全、靈活的切換;可定制多個駕駛模式,其中包括運動模式、舒適模式以及手動操控模式;自動駕駛模式下,方向盤可自行轉動或者保持靜止 預計 2023 年量產 上海拿森 2016 核心骨干來自于上汽集團、博世等 EPS:全冗余雙小齒輪線控轉向系統 L3、L4 最大齒條力為 16.5KN,可支持高速公路巡航、交通擁堵巡航、自動泊車等L3/L4 級自動駕駛應用;半冗余、全冗余版本分別可將丟失助力的失效率降至100FIT、10FIT 未量產 聯創電子 2006 年 上汽全資子公司 有刷 EPS(2014SOP)無刷 EPS(ASIL D 20
173、18SOP)L2、L3 無刷 EPS 安全等級 ASIL D級 有刷 EPS 2014 SOP 無刷 EPS 2018 SOP 冗余 EPS 2022 SOP 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 60 冗余 EPS(2022SOP)EPS 年產量已經突破了100 萬臺套 線控轉向系統 EPS L4 級/搭載于享道 Robotaxi 無人駕駛出租車 蜂巢智能轉向 2018 年 長城子公司,前身蜂巢易創轉向事業部 DP-EPS L2L4 推力超過 12kN,適用SUV、皮卡;DP-EPS 的技術優勢明顯,能滿足自動駕駛技術的發展需要,蜂巢智能轉向在控制器和集成方面
174、的能力是競爭的核心;具備冗余技術(傳感器、電機、ECU 冗余)2019 年 DP-EPS 量產,配套哈弗 H9、長城炮 目前完全自研 L2、L2+DP-EPS 系統量產數十萬量產數十萬臺臺 多冗余 L3 級智能轉向及 L4 級線控轉向等也將陸續實現量產 浙江世寶 1984 年 轉向器供應商 C-EPS R-EPS DP-EPS/EPS 批量出貨,轉向系統及部件主要客戶包括一汽、吉利、江淮、東風、重汽等 線控轉向系統研究中 湖北恒隆 1993 年 老牌轉向器供應商 乘用車 C-EPS、P-EPS、DP-EPS、R-EPS 商用車智能電液循環球動力轉向器 iRCB/乘用車:自研控制器、電機以及傳感
175、器,積極布局轉向領域的前沿技術 乘用車:eRCB 采用基于整車 CAN 通訊的電控轉向系統,可實現自動轉向 轉向器年產能逾 750 萬臺,客戶包括福特、沃爾沃、日產、吉利、比亞迪、一汽等 線控轉向 2021H2 進行測試 易力達 2005 專注EPS 十余年 C-EPS、P-EPS、DP-EPS、R-EPS/蝸輪蝸桿材料、系統控制、主動回正、功能安全技術穩定、可靠 傳感器外采海拉 目前 EPS 市場保有量超過 400 萬套,客戶包括東風神龍、長安、東風小康、北汽、吉利、江淮、奇瑞、長豐獵豹、眾泰、力帆等 德科智控 2009 天津環宇集團子公司,深耕轉向 20余年 全車系的智能轉向系統,P-SB
176、W,DP-SBW L3-L4 自研電控系統、傳感系統、無刷電機,L4 級車輛智能駕駛線控冗余算法、L2-L4 級線控智能硬件平臺 智能轉向產品已經在低速場景及商用車領域的商業化落地 浙江萬達 1996 年 轉向器、轉向管柱供應商 原型機,研究中 浙江萬達 1996 年 轉向器、轉向管柱供應商 浙江航驅 2016 年 隸屬浙江金鑫集團(大型民營企業)C-EPS、SP-EPS、DP-EPS、RD-EPS SBW 浙江航驅 2016 年 隸屬浙江金鑫集團(大型民營企業)4.3.小結小結 轉向系統發展趨勢:轉向系統發展趨勢:目前乘用車轉向系統以 EPS 為主,線控轉向硬件結構與 R-EPS相似,主要區
177、別在于軟件算法復雜度大幅提升。路感模擬、主動轉向控制等核心技術尚不成熟+冗余備份帶來額外硬件成本,阻礙線控轉向落地。行業驅動力:行業驅動力:2022 年,中國轉向標準 GB 17675-2021 的實施解除過去政策對轉向系統方向盤和車輪物理解耦的限制,為線控轉向落地提供支持;同時,高階自動駕駛要求駕駛員動作與控制結果解耦,使得線控轉向(SBW)成為必然發展方向。豐田 Bz4X、長城線控底盤分別將于 2022 年、2023 年量產搭載線控轉向,我們預計,未來 2-3 年間,伴隨L3+自動駕駛技術的發展和整車智能化程度的提升,線控轉向有望迎來加速落地。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本
178、報告尾部的重要法律聲明 61 市場規模:市場規模:2021 年線控轉向滲透率低,僅 0.04%,我們預計 2025 年/2030 年全球線控轉向滲透率為 5%/30%,2024年以前單車配套價值 5,000元,2025年/2030年隨規?;慨a線控轉向價格下探至 4,000/3,000 元;則 2025 年/2030 年全球線控轉向市場規模為137/665 億元,2021-2025 CAGR+174%,2021-2030 CAGR+87%。競爭格局:競爭格局:目前,各大主機廠及零部件供應商積極布局,博世、捷太格特等國際巨頭已有較為成熟的線控轉向產品和技術,正在積極推動商業化使用;國產供應商中,
179、耐世特(外資背景)、拿森、聯創電子等企業在高冗余 EPS 領域擁有技術儲備,有望加速突破線控轉向技術。未來,在路感模擬、主動控制等核心算法領域具備優勢,能夠提供相對標準化產品、具備一定底盤控制系統集成能力的企業有望在與國際巨頭的爭鋒中實現彎道超車。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 62 5.投資建議投資建議 5.1.總結總結 智能電動變革重塑產業秩序,自主零部件供應商做大做強的歷史性機遇。其中汽車底盤也在發生著巨變,由過去的機械結構向線控化升級,一方面提升單車配套價值,另一方面打破原有的外資獨壟斷格局。線控底盤目前仍處于導入期階段,整體滲透率較低,隨著智能電
180、動變革進程加快,滲透率有望加速提升,全球市場空間超萬億元,高技術壁壘+高安全等級導致高市場集中度,大賽道+好格局,有望誕生大公司!線控底盤:千億市場規模,高階智駕必備。線控底盤:千億市場規模,高階智駕必備。線控底盤的核心是對汽車的動力輸出實現主動控制,是中短期最具落地前景的自動駕駛子賽道。隨著汽車電子技術的快速發展,線控底盤呈現線控執行系統標準化、模塊化,底盤運算控制集成化、協同化的發展趨勢,底盤域控也將成為發展重心。市場規模:我們判斷,未來具備強軟件開發能力的主機廠有望采取零部件外采+OEM集成,軟件實力較弱的主機廠可能采取打包采購,催化第三方線控底盤供應商。預計2025 年全球線控底盤五大
181、系統合計市場規模有望達 1,757 億元,2021-2025 CAGR+36%。競爭格局:目前,線控底盤布局者眾多,傳統 Tier1 量產時間較早,底盤布局較為全面;自主供應商專注細分賽道,由單點逐步延伸,向線控底盤發展。我們看好在細分賽道技術實力出眾,同時布局線控制動和線控轉向、底盤域控,具備豐富產品線和底盤調校能力的自主供應商,未來這些企業有望在線控底盤商業化落地中搶得先機,為客戶提供一體化線控底盤解決方案。線控制動:電動智能催化,國產替代加速。線控制動:電動智能催化,國產替代加速。1)駐車制動:)駐車制動:2021 年 EPB 前裝滲透率為78%,隨著汽車電子電氣架構的集成化升級,EPB
182、滲透率有望進一步提升,未來必將取代機械式手剎,預計 2025 年國內市場規模達 195 億元。伯特利、拓普集團等自主供應商憑借性價比和快速響應能力正在加速搶份額;2)行車制動:)行車制動:真空助力+能量回收驅動線控制動在新能源車的滲透率加速提升,中長期有望成為智能駕駛執行層的主流產品(更短的制動響應速度等)。線控制動包含 EHB與 EMB兩種方案,預計 5-10 年線控制動仍將以 EHB為主。EHB有 One Box、Two Box兩種方案,Two Box方案采用分立式的設計,保留 EHB和 ESP;One Box 集成 ESP 軟件,具備集成度更高,成本更低,制動減速度更高,冗余備份性能優等
183、特點,漸成主流。我們預計 2025 年/2030 年全球線控制動市場規模為 488/798億元,2021-2025 CAGR+51%,2021-2030 CAGR+27%。由于 One Box技術難度更高,目前主要廠商以博世、大陸、采埃孚、萬都等外資 Tier 1 為主,國產供應商伯特利于 2021 年量產,拓普集團預計 2022 年實現量產,打破外資壟斷,未來有望憑借較強的技術實力與快速響應能力加速國產替代。線控轉向:高階自動駕駛驅動,國產替代可期。線控轉向:高階自動駕駛驅動,國產替代可期。目前,乘用車轉向系統以 EPS 為主,滲透率已超過 95%,智能駕駛催化下,高階自動駕駛推動技術發展,
184、轉向新標準掃清政策障礙,線控轉向有望實現落地。我們預計短期內“EPS+冗余”將作為線控轉向的替代品,滿足 L3 及以下自動駕駛的需要;伴隨 L3+自動駕駛滲透率提升,2025 年線控轉向有望在高端車型上實現批量應用;隨著技術成熟度提升、成本下探、高階自動駕駛滲透率的進一步提升,2030 年線控轉向有望得以普及。我們預計 2025 年/2030 年全球線控轉向滲透率為5%/30%,2025 年/2030 年全球線控轉向市場規模為 137/665 億元,2021-2025 CAGR+174%,2021-2030 CAGR+87%。目前,博世、耐世特、捷太格特等國際巨頭已有較為成熟的線控轉向產品和技
185、術,正在積極推動商業化使用;拿森、聯創電子等國產供應商在高冗余EPS領域擁有技術儲備,證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 63 有望加速突破線控轉向技術。我們預計,在路感模擬、主動控制等核心算法領域具備優勢,能夠提供相對標準化產品、具備一定底盤控制系統集成能力的國產供應商有望在與國際巨頭的爭鋒中實現彎道超車。表 29 線控底盤要點梳理 投資參考要投資參考要點點 線控底盤線控底盤 線控轉向線控轉向 線控制動線控制動 驅動因素 自動駕駛對主動動力輸出的要求+整車電子電氣架構升級+集成化造車要求上下解耦 轉向系統新政解除限制+L3 以上高階智駕推動 解決新能源汽車真
186、空助力缺失問題+滿足自動駕駛要求的制動響應速度(300ms120ms),電動化和智能化雙重驅動 發展階段 導入期,各子系統分屬不同成長階段,提升邏輯及放量節點有一定差異 導入期,目前有少量車型實現量產,國產供應商有望彎道超車 加速成長期,國產替代黃金時期 技術路線 未來 3-5 年,以新一代電氣電子架構為特征的智能底盤產品將實現批量應用。制動系統采用 One Box為主;轉向系統將采用線控轉向或EPS+冗余模式;線控懸架得到批量應用;底盤域控初步實現協同控制,具備域控、OTA等功能;長期來看,轉向、制動系統將實現全線控,配備符合高階自動駕駛需求的全功能冗余備份;底盤域實現縱橫垂三維協同和多目標
187、協同控制,形成高度集成的智能底盤。線控轉向硬件結構與 R-EPS 相似,主要區別在于軟件算法復雜度大幅提升,目前主要技術難點在于路感模擬、主動轉向控制等核心技術。線控制動包含 EHB 與 EMB 兩種方案,預計 5-10 年線控制動仍將以EHB 為主。EHB 有 One Box、Two Box兩種方案,Two Box方案采用分立式的設計,保留 EHB 和 ESP;One Box集成 ESP 軟件,具備集成度更高,成本更低,制動減速度更高,冗余備份性能優等特點,漸成主流。市場空間 2025 年/2030 年全球線控底盤市場規模 1,757/3,309 億元,2021-2025 CAGR+36%,
188、2021-2030 CAGR+23%。2025 年/2030 年全球線控轉向市場規模為 137/665 億元,2021-2025 CAGR+174%,2021-2030 CAGR+87%。2025 年/2030 年全球線控制動市場規模為 488/798 億元,2021-2025 CAGR+51%,2021-2030 CAGR+27%。競爭格局 主機廠:主機廠:一汽豐田、長城線控底盤量產在即,引領線控底盤規?;涞乩顺?;傳統傳統 Tier 1 供應商:供應商:海外零部件巨頭技術積累深厚,搶占細分賽道主導地位;自主供應商:自主供應商:專注細分賽道,逐步向線控底盤發展;各零部件供應商在做積極的技術開
189、發和落地準備,未來具備豐富產品線和底盤調校能力的企業有望在線控底盤商業化落地中搶得先機。國際巨頭:國際巨頭:博世、耐世特(中國,港股上市)、捷太格特已有較為成熟的線控轉向產品和技術,正在積極推動商業化使用;國內供應商:國內供應商:拿森、聯創電子等國產供應商在高冗余 EPS 領域擁有技術儲備,有望加速突破線控轉向技術。目前主要廠商以博世、大陸、采埃孚、萬都等外資 Tier 1 為主,國產供應商伯特利于 2021 年量產、拓普集團預計于 2022 年量產,打破外資壟斷,加速國產替代。線控底盤是實現高級別自動駕駛的必要工具,市場空間大,技術壁壘高,國產供應商線控底盤是實現高級別自動駕駛的必要工具,市
190、場空間大,技術壁壘高,國產供應商有望借助智能電動變革實現彎道超車,有望借助智能電動變革實現彎道超車,建議關注建議關注:1)線控底盤系統潛在供應商:【伯特利、拓普集團伯特利、拓普集團、華域汽車】,受益標的【耐世特、亞太股份、萬安科技】,行業受益公司【拿森電子】;2)產業鏈:a.空氣懸架:受益標的【中鼎股份、保隆科技中鼎股份、保隆科技】,行業受益公司【孔輝汽車】;b.控制器:【經緯恒潤經緯恒潤-W、科博達、科博達】;c.電機:受益標的【德昌電機 H、德昌股份】。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 64 圖 66 線控底盤產業鏈 資料來源:華西證券研究所 表 30
191、線控底盤產業鏈上市公司估值表 證券代碼證券代碼 證券名稱證券名稱 收盤價收盤價 EPS(元(元/股)股)PE 2022/8/26 2020A 2021A 2022E 2023E 2020A 2021A 2022E 2023E 603596.SH 伯特利 92.68 1.13 1.24 1.78 2.39 82.0 74.7 52.1 38.8 601689.SH 拓普集團 83.80 0.57 0.92 1.57 2.17 147.0 91.1 53.4 38.6 603786.SH 科博達 57.24 1.29 0.97 1.28 1.70 44.4 59.0 44.7 33.7 60074
192、1.SH 華域汽車 19.33 1.71 2.05 2.26 2.58 11.3 9.4 8.5 7.5 Table_AuthorInfo 5.2.伯特利:線控制動突圍伯特利:線控制動突圍 劍指線控底盤劍指線控底盤 深耕制動領域,實現產品深耕制動領域,實現產品+客戶雙升級??蛻綦p升級。1)公司以傳統制動器等機械件起家,逐步向高附加值業務拓展,目前已形成制動器+電控制動+輕量化三大業務布局。2)客戶結構從傳統制動器業務的奇瑞、吉利、長安等一線自主品牌,逐步向電控制動EPB業務的蔚來、小鵬、東風日產、江鈴福特與輕量化業務的上汽通用等合資品牌和北美通用、歐洲沃爾沃等全球平臺升級。3)業績表現優異,2
193、015-2021 年營收/歸母凈利實現 CAGR 16%/20%的高增長。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 65 圖 67 伯特利智能電控產品 資料來源:華西證券研究所 圖 68 公司分產品收入占比(%)圖 69 公司分產品毛利率(%)圖 70 公司營業收入及同比增速(億元;%)圖 71 公司歸母凈利及同比增速(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20142015201620172018201920202021盤式制動器輕量化制動零部件電控制動產品其他業務0%5%10%15%20%25%30%35%40%2014201520
194、1620172018201920202021盤式制動器電控制動產品輕量化制動零部件-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%05101520253035404550201320142015201620172018201920202021營業收入(億元,LHS)同比增速(%,RHS)-40%0%40%80%120%160%200%0%100%200%300%400%500%600%2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021歸母凈利(億元,LHS)同比增速(%,RHS)證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要
195、法律聲明 66 受益電動智能化:受益電動智能化:1)線控制動 WCBS:高技術壁壘,從 0 到 1。目前已量產,靜待更多訂單及大客戶的拓展,預計 2025 年有望突破 150 萬套,對應營收突破 20 億元;2)電子駐車 EPB:國產替代加速,從 1 到 N??蛻魪淖灾鞯胶腺Y,憑借性價比和快速響應能力實現市占率的加速提升,2021 市占率約 8%,預計 2025 年市占率有望達 20%-25%,對應營收達 40-50 億元;3)收購浙江萬達布局轉向,豐富和完善公司在汽車安全系統領域的產品線(制動+轉向),后續將逐步完善分布式驅動和懸架,最終成為線控底盤供應商,掘金千億市場,劍指全球汽車零部件百
196、強。受益輕量化:受益輕量化:全球化加速,拓品類實現價升。公司鑄鋁轉向節為國內自主零部件第一,主要客戶包括通用全球、吉利、奇瑞等,墨西哥建廠加速海外拓展,同時從轉向節(單車500-600 元)橫向拓展控制臂、副車架等輕量化底盤系統(3000-4000 元)提升單車配套價值,預計 2025 年營收有望突破 30 億元。圖 72 伯特利投資邏輯 資料來源:華西證券研究所 5.3.拓普集團:平臺型拓普集團:平臺型 Tier 0.5 蓄勢線控底盤蓄勢線控底盤 產品產品+客戶持續拓展,打造平臺型客戶持續拓展,打造平臺型 Tier 0.5。1)公司以減震降噪產品起家,逐步拓展拓展輕量化和智能化,2021 年
197、減震器、內飾功能件、底盤系統、熱管理系統、汽車電子的營收產品分別為 29%/31%/23%/2%/11%,其中內飾件、輕量化底盤、熱管理系統占比提升明顯,主要受益于特斯拉的放量。2)客戶逐步由通用拓展至吉利再拓展至特斯拉,每個階段綁定重要客戶實現進階發展。3)業績表現優異,2015-2021 年營收/歸母凈利實現 CAGR 25%/16%的高增長。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 67 圖 73 公司營業收入及同比增速(億元;%)圖 74 公司歸母凈利及同比增速(%)圖 75 公司分產品收入結構(%)圖 76 公司分客戶收入結構(%)注:2021 年為我們的
198、預測值 客戶客戶+:戰略綁定特斯拉和造車新勢力,進軍全球供應體系。:戰略綁定特斯拉和造車新勢力,進軍全球供應體系。公司先后伴隨通用、吉利成長,目前戰略綁定特斯拉開啟新一輪成長,同時已進入福特、FCA、戴姆勒、寶馬、大眾、奧迪、本田、豐田等全球供應體系。順應行業電動智能變革,公司積極與 RIVIAN、蔚來、小鵬、理想等頭部造車新勢力合作,探索 Tier 0.5 級的合作模式,為客戶提供全產品線的同步研發及供貨服務。-20%0%20%40%60%80%100%011223344556620112012 20132014 20152016 20172018 20192020 2021營業收入(億元,
199、LHS)同比增速(%,RHS)-50%0%50%100%150%03691220112012201320142015201620172018201920202021歸母凈利(億元,LHS)同比增速(%,RHS)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021橡膠減震產品內飾功能件輕量化底盤系統汽車電子熱管理系統其他0%20%40%60%80%100%201320162021E吉利上汽通用上汽通用五菱摩比斯長安福特克萊斯勒上汽自主通用全球特斯拉其他 證券研究報告|行業深度
200、研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 68 圖 77 拓普集團主要客戶 產品產品+:八大產品線,打造平臺型企業。:八大產品線,打造平臺型企業。在保持汽車 NVH減震系統和整車聲學套組兩項傳統業務國內領先的同時,前瞻性布局智能駕駛系統、熱管理系統、輕量化底盤系統三大核心業務,又新增空氣懸掛系統、一體化車身輕量化、智能座艙部件,預計全產品線合計單車配套價值有望達 3 萬元以上,全面布局電動智能,成為平臺型公司。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 69 圖 78 拓普集團主要產品線 (注:圖中產品未全部列全,請以公司公告為準,且公司官網將電子水泵劃分至智能
201、駕駛系統,考慮到實際應用,我們調整至熱管理系統)以 線 控 制動為基點,蓄勢線控底盤。以 線 控 制動為基點,蓄勢線控底盤。拓普集團率先在國內研發智能剎車系統IBS(Intelligent Brake System),國內、國外研發團隊協同合作,歷經了 4 代產品的迭代完善,完成了整套 IBS 智能剎車系統的研發、標定與驗證,最終發布了全新一代全新一代 IBS-PRO產品產品。IBS 智能剎車系統的技術突破,使拓普集團建立了完整的汽車電子產品開發體系?;诳蛻粜枨?,公司縱向不斷提升產品性能,橫向拓寬產品線?;?IBS 技術體系,拓普已深入多個高端行業領域,涉及電動助力轉向系統、主動后輪轉向系
202、統、電動調節管柱、電動助力轉向系統、主動后輪轉向系統、電動調節管柱、熱管理系統泵閥熱管理系統泵閥、空氣懸架集成式充氣及控制單元等、空氣懸架集成式充氣及控制單元等,未來公司還將開發線控滑板底盤開發線控滑板底盤。圖 79 拓普集團 IBS系列產品 圖 80 拓普集團 IBS Pro 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 70 圖 81 拓普集團投資邏輯 資料來源:華西證券研究所 5.4.經緯恒潤:汽車電子龍頭經緯恒潤:汽車電子龍頭 平臺型技術公司平臺型技術公司 歷經近歷經近 20 年發展,公司現已成長為國內少數能實現覆蓋智能駕駛電子產品、研發服年發展,公司現已成長為
203、國內少數能實現覆蓋智能駕駛電子產品、研發服務及解決方案、高級別智能駕駛整體解決方案的企業之一,依托三位一體業務布局及深厚務及解決方案、高級別智能駕駛整體解決方案的企業之一,依托三位一體業務布局及深厚平臺化軟件實力,有望同步實現產品、客戶雙重拓展,持續受益汽車智能電動化進程平臺化軟件實力,有望同步實現產品、客戶雙重拓展,持續受益汽車智能電動化進程:證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 71 圖 82 經緯恒潤三大業務群及主要產品 圖 83 公司分產品收入占比(億元)圖 84 公司分產品毛利率(%)1)電子產品業務:)電子產品業務:智能駕駛高速成長,多 SKU 實則
204、為平臺化實力體現。公司是國內首家加入 AUTOSAR 組織的基礎軟件提供商,基于對汽車控制器平臺化能力的深入理解,目前產品已涉足智能駕駛、智能網聯、車身舒適、底盤控制等多領域:智 能 駕 駛產品:智 能 駕 駛產品:國產替代先鋒,商/乘市場市占率均處于自主前列,基于Mobileye/TI等芯片形成算力由低至高的完整產品序列,滿足車企多樣化選擇及自研需求;車身舒適及智能網聯:車身舒適及智能網聯:汽車電子標配,規模效應逐步顯現;其他電子產品(含底盤控制):其他電子產品(含底盤控制):平臺化能力延伸,其中底盤控制類定位Tier 2,主要為 Tier 1 廠商配套控制器產品,公司具備轉向、制動、懸架等
205、底盤核心部件控制能力,并逐步向底盤域控方向拓展;051015202530352018201920202021電子產品研發服務及解決方案高級別智能駕駛整體解決方案其他業務0%20%40%60%80%100%2018201920202021電子產品業務研發服務及解決方案高級別智能駕駛整體解決方案主營業務毛利率 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 72 表 31 經緯恒潤底盤控制類電子產品 產品產品 功能與用途功能與用途 業務階段業務階段 部分客戶部分客戶 電動助力轉向控制器(EPS)汽車電動助力轉向系統,系統的控制部件,通過控制電機提供轉向助力,是智能駕駛場景中重
206、要的執行器 配套量產 三環集團 Multimatic Technical Centre 電子駐車系統(EPB)代替手剎,實現車輛駐車時的制動,同時還可以實現自動釋放、夾緊、防溜坡再夾緊、車身穩定控制系統失效時的動態制動等功能 配套量產 長城控股 線控制動系統(EWBS)為車輛提供制動助力,用較小的制動減速度制動車輛,實現新能源車輛制動力分配與能量回收,響應輔助駕駛、自動駕駛的制動需求 已定點 長城控股 底盤域控制器(CDC)進行汽車底盤的空氣彈簧控制,緩沖器控制,實現懸架的剛度調節,提高輪胎附著力,增強駕駛的舒適性及安全性 已定點 蔚來汽車 2)研發服務及解決方案業務:)研發服務及解決方案業務
207、:軟件能力綜合體現,有效支撐電子產品業務發展。公司自成立以來即堅持研發驅動的技術領先戰略,核心技術來源均為自主研發,基于對軟件的深入理解,公司為不同行業客戶的電子系統研發過程提供各類技術解決方案、工具開發和流程支撐服務,享受高毛利并有效支撐電子產品業務發展;3)智能駕駛整體解決方案業務:)智能駕駛整體解決方案業務:公司未來重要新興業務方向,潛在盈利增長點。目前公司已形成全套港口 MaaS 解決方案并實現商業化落地,已在唐山港、日照港兩個港口投放二十余臺智能駕駛港口車開展運營,賦能量產智能駕駛。5.5.科博達:專注底層驅動科博達:專注底層驅動 發力底盤域控發力底盤域控 專注底層驅動控制的汽車電子
208、供應商。專注底層驅動控制的汽車電子供應商。公司專注智能控制,是少數深入全球高端汽車品牌體系,進行汽車電子產品同步研發的國產供應商之一。公司擁有照明控制系統、電機控制系統、車載電器與電子等核心業務,終端客戶穩定,覆蓋大眾集團(奧迪、保時捷、賓利)、一汽集團、上汽大眾、戴姆勒、捷豹路虎等數十家全球知名整車廠商,其中大眾系銷售占比 60%+。2020 年/2021 營收 29.1/28.1 億元,歸母凈利 5.2/3.9 億元,2016 年-2021 年 營收、凈利 CAGR 分別為 11.7%/9.3%;公司毛利率、凈利率多年穩定在 33%、14%以上,盈利能力強。圖 85 公司分產品收入結構(%
209、)圖 86 公司分產品毛利率(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20142015201620172018201920202021照明控制系統電機控制系統車載電器與電子能源管理系統其他汽車零部件0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%20142015201620172018201920202021綜合毛利率照明控制系統毛利率電機控制系統毛利率車載電器與電子毛利率 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 73 圖 87 公司營業收入及增速(億元;%)圖 88 公司歸母凈利潤及增速(億元;%)智能升級智能升級+分
210、包趨勢,劍指全球燈控龍頭。分包趨勢,劍指全球燈控龍頭。公司主營主、輔助光源控制器,逐步發力尾燈、氛圍燈控制器。產品層面,車燈光源&功能雙維度升級,前照燈、尾燈 LED 持續取代鹵素帶來新增量+智能化精準控制構筑高技術壁壘,燈光控制器有望迎來量價利齊升;客戶層面,公司立足全球高端產業平臺,深度綁定大眾完成數代核心產品研發,同時憑借深厚技術積累、高口碑進入福特、雷諾、日產、鈴木、寶馬等全球主流車企的一級供應體系,深度參入產品定義與功能設計;亦通過與紅旗、理想的合作打開新能源市場。未來,燈控分包大趨勢下,公司有望憑借性價比優勢和快速響應能力在與國際巨頭的爭鋒中脫穎而出,持續深化與全球前十大車企的合作
211、,成長為全球燈控龍頭。高難度底盤控制實現突破,打開中長期成長空間。高難度底盤控制實現突破,打開中長期成長空間。電動智能趨勢下底盤控制功能增加,驅動電子電氣架構向集中式發展,底盤域控迎來需求爆發,我們預計 2025 年全球市場規模 261 億元?;隍寗訄绦锌刂祁I域深厚的技術積累,公司成功獲得比亞迪底盤域控制器定點,以及小鵬、比亞迪、理想、吉利等主流自主/新勢力品牌 DCC(自適應懸架控制器)、ASC(空氣懸架控制器)產品定點,配套小鵬的 DCC 已批量出貨,實現底盤控制領域重大突破。未來,公司將繼續深入域控領域,產品、技術、客戶向上,與趨勢共舞,構建中長期又一護城河。圖 89 科博達投資邏輯
212、資料來源:華西證券研究所 -10%0%10%20%30%40%01020304020142015201620172018201920202021營業收入(億元,LHS)同比增速(%,RHS)-40%-20%0%20%40%60%024620142015201620172018201920202021歸母凈利(億元,LHS)同比增速(%,RHS)證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 74 6.風險提示風險提示 汽車行業銷量不及預期:汽車行業銷量不及預期:行業生產和銷售受宏觀經濟影響較大,疫情持續時間及擴散范圍不確定,或將導致汽車行業銷量持續承壓。電動化發展不及預期
213、電動化發展不及預期:新能源汽車補貼退坡不利于汽車電動化趨勢,線控制動等產品在新能源車型上搭載率高于傳統燃油車,電動化發展不及預期可能導致 EHB 等產品滲透率提升不及預期;自動駕駛技術突破不及預期自動駕駛技術突破不及預期;線控制動、線控轉向受益于輔助駕駛、自動駕駛滲透率的提升,感知層、決策層自動駕駛技術的突破如果受阻,可能影響自動駕駛滲透率提升,進而導致執行層線控化進展不及預期;法律法規及倫理道德帶來的不確定性法律法規及倫理道德帶來的不確定性:線控轉向等產品要求取消轉向管柱等機械連接,在法律層面尚未有明確立法和相關責任界定方法,用戶接受度亦存在不確定性,可能會對線控轉向產品滲透率的提升造成一定
214、影響;行業芯片短缺及原材料成本提升行業芯片短缺及原材料成本提升:目前芯片制造產能仍然較為緊張,仍需一段時間改善,且鋁、塑料粒子等原材料價格均有不同幅度上漲,零部件企業可能面臨兩端承壓,收入及盈利增速可能不及預期;行業競爭加劇行業競爭加?。耗壳安┦赖韧赓Y巨頭受到缺芯等影響無法全面保障供應,國產供應商喜獲窗口期,未來,隨著缺芯逐步緩解,海外巨頭生產、交付逐漸恢復,行業競爭可能加劇,影響國產供應商業績增長。證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 75 分析師承諾分析師承諾 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格或相當的專業勝任能力,保證報告所采用的數據均來自合
215、規渠道,分析邏輯基于作者的職業理解,通過合理判斷并得出結論,力求客觀、公正,結論不受任何第三方的授意、影響,特此聲明。評級說明評級說明 公司評級標準公司評級標準 投資投資評級評級 說明說明 以報告發布日后的 6 個月內公司股價相對上證指數的漲跌幅為基準。買入 分析師預測在此期間股價相對強于上證指數達到或超過 15%增持 分析師預測在此期間股價相對強于上證指數在 5%15%之間 中性 分析師預測在此期間股價相對上證指數在-5%5%之間 減持 分析師預測在此期間股價相對弱于上證指數 5%15%之間 賣出 分析師預測在此期間股價相對弱于上證指數達到或超過 15%行業評級標準行業評級標準 以報告發布日
216、后的 6 個月內行業指數的漲跌幅為基準。推薦 分析師預測在此期間行業指數相對強于上證指數達到或超過 10%中性 分析師預測在此期間行業指數相對上證指數在-10%10%之間 回避 分析師預測在此期間行業指數相對弱于上證指數達到或超過 10%華西證券研究所:華西證券研究所:地址:北京市西城區太平橋大街豐匯園 11 號豐匯時代大廈南座 5 層 網址:http:/ 證券研究報告|行業深度研究報告 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明 76 華西證券免責聲明華西證券免責聲明 華西證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)具備證券投資咨詢業務資格。本報告僅供本公司簽約客戶使用。本公司不會因接收人收到或者經由其
217、他渠道轉發收到本報告而直接視其為本公司客戶。本報告基于本公司研究所及其研究人員認為的已經公開的資料或者研究人員的實地調研資料,但本公司對該等信息的準確性、完整性或可靠性不作任何保證。本報告所載資料、意見以及推測僅于本報告發布當日的判斷,且這種判斷受到研究方法、研究依據等多方面的制約。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及預測不一致的報告。本公司不保證本報告所含信息始終保持在最新狀態。同時,本公司對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者需自行關注相應更新或修改。在任何情況下,本報告僅提供給簽約客戶參考使用,任何信息或所表述的意見絕不構成對任何人的投資建議。市場有風險,投資
218、需謹慎。投資者不應將本報告視為做出投資決策的惟一參考因素,亦不應認為本報告可以取代自己的判斷。在任何情況下,本報告均未考慮到個別客戶的特殊投資目標、財務狀況或需求,不能作為客戶進行客戶買賣、認購證券或者其他金融工具的保證或邀請。在任何情況下,本公司、本公司員工或者其他關聯方均不承諾投資者一定獲利,不與投資者分享投資收益,也不對任何人因使用本報告而導致的任何可能損失負有任何責任。投資者因使用本公司研究報告做出的任何投資決策均是獨立行為,與本公司、本公司員工及其他關聯方無關。本公司建立起信息隔離墻制度、跨墻制度來規范管理跨部門、跨關聯機構之間的信息流動。務請投資者注意,在法律許可的前提下,本公司及其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。在法律許可的前提下,本公司的董事、高級職員或員工可能擔任本報告所提到的公司的董事。所有報告版權均歸本公司所有。未經本公司事先書面授權,任何機構或個人不得以任何形式復制、轉發或公開傳播本報告的全部或部分內容,如需引用、刊發或轉載本報告,需注明出處為華西證券研究所,且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。