1、汽車行業深度報告線控底盤:智能電動浪潮下的千億藍海國海證券研究所劉虹辰(分析師)王琭(聯系人)S0350521090005S評級:推薦(維持)證券研究報告2022年05月23日汽車1相對滬深300表現表現1M3M12M汽車11.7%-8.6%-2.0%滬深3002.0%-12.0%-20.6%最近一年走勢相關報告汽車行業深度研究:特斯拉生產制造革命:一體化壓鑄(推薦)*汽車*劉虹辰2022-05-07汽車行業深度研究:特斯拉生產制造革命:4680 CTC(推薦)*汽車*劉虹辰2021-11-18汽車行業深度研究:汽車行業2022年度策略:產業變革的,時代浪潮的(推薦)*汽車*劉虹辰2022-0
2、1-16汽車行業深度研究:新能源爆款車型系列四:延期的北京車展,加速的產業趨勢(推薦)*汽車*劉虹辰2022-04-25汽車行業深度研究:特斯拉系列報告九:上海工廠復工復產,德州&柏林產能釋放 (推薦)*汽車*劉虹辰2022-04-20汽車行業深度研究:新能源爆款車型系列三:從爆款車型集中度提升看集體漲價影響(推薦)*汽車*劉虹辰2022-04-04汽車行業深度研究:特斯拉系列報告八:特斯拉中國、北美、歐洲三大市場展望(推薦)*汽車*劉虹辰2022-03-17汽車行業深度研究:新能源爆款車型系列二:車型集中度下降,品牌集中度趨穩(推薦)*汽車*劉虹辰2022-03-01汽車行業深度研究:從Q4
3、財報看特斯拉生產制造革命(推薦)*汽車*劉虹辰2022-01-282請務必閱讀附注中免責條款部分-0.3-0.2-0.100.10.20.321-521-621-721-821-921-10 21-11 21-1222-122-222-322-4汽車滬深300kVbUqOpMrMnQrQqOmP8ObPbRoMmMnPtRiNmMqNeRnPsO7NmNmMwMqRxOwMnNmM重點關注公司及盈利預測3Wind,國海證券研究所重點公司代碼股票名稱收盤價EPSPE投資評級2022-05-2020212022E2023E20212022E2023E601689.SH拓普集團56.80 0.931
4、.542.1361 37 27 買入603596.SH伯 特 利62.61 1.241.62.1650 39 29 買入603197.SH保隆科技37.31 1.41.571.9827 24 19 買入000887.SZ中鼎股份14.20 0.790.91.118 16 13 未評級注:中鼎股份盈利預測來自Wind一致預期4請務必閱讀附注中免責條款部分摘要 ADAS市場規??焖贁U張,其發展離不開線控底盤。根據中汽協測算,2020年ADAS主要功能市場規模達844億元,我們預計2025年將達2279億元。目前,各類ADAS中以自主控制類為主要趨勢,其發展依賴于線控底盤技術。國務院新能源汽車產業發
5、展規劃(20212035年)中提到要突破線控執行系統技術,工信部近兩年的文件中亦提及要加快線控底盤/線控轉向研發。 線控底盤與智能電動汽車高度匹配。線控即用線(電信號)來控制執行機構,從而實現控制汽車的目的。因此,線控底盤更加匹配智能電動汽車:線控底盤減少機械連接,為底盤布局提供更多靈活性,且無需真空源提供真空助力。電動車電池容量更大,電氣化程度高,能夠承載的電子電氣設備更多,為線控底盤奠定硬件基礎。線控底盤主要由線控制動、線控轉向、線控懸架、線控油門和線控換擋構成。其中,線控制動和線控轉向技術壁壘最高、發展較晚,目前滲透率較低。 線控制動:分為線控駐車制動和線控行車制動。 線控駐車制動(EP
6、B):經歷拉索式集成式發展,優點為:硬件間解耦,拓展性更強;在緊急狀態下可作為行車制動使用。我們預計,2025年國內EPB市場規模將達220億元,國產替代空間大。 線控行車制動:包括電子液壓制動系統(EHB)和電子機械制動系統(EMB)兩類。 EHB:在原有傳統液壓制動基礎上發展而來,可分為One-Box和Two-Box兩種技術方案。One-Box集成度更高,空間占用小,重量輕,成本較低,能量回收效率高,已成為當前的主要發展趨勢。伯特利是國內首家量產One-Box的自主供應商,第一款產品WCBS已于2021年6月初正式量產。 EMB:將傳統制動系統中的液壓裝置用電子機械系統替代,較EHB優點突
7、出,但缺少備用制動系統,且技術難度較大,目前還處于研究階段。2021年4月長城精工發布自研EMB并計劃于2023年量產,將成為全球首家實現EMB量產的企業。 市場空間廣闊:我們預計,2025年線控行車制動在新能源/燃油乘用車中滲透率分別達30%/16%,以單車價值量2300元來計算,對應市場規模將達到129億元,2021-2025年CAGR達87%。5請務必閱讀附注中免責條款部分摘要 線 控 轉 向 : 汽 車 轉 向 系 統 歷 經 【 機 械 轉 向 系 統 ( MS ) 機 械 液 壓 助 力 轉 向 系 統 ( HPS ) 電 子 液 壓 助 力 轉 向 系 統(EHPS)電子助力轉向
8、系統(EPS)線控轉向系統(SBW)】的路徑發展,電動化程度逐漸提升。相比EPS,SBW的最大差異點在于方向盤和執行機構間無機械連接,在成本控制、底盤設計靈活性、駕駛感可調節、行車安全、占用空間上均有明顯優勢。但是,由于技術壁壘高且在標準上受到舊國標的限制,SBW的滲透率仍非常低。隨著2022年1月國標修訂對線控轉向解除限制,以及國內外供應商的相關產品逐步量產,SBW將加速滲透。我們預計,2025年國內新能源乘用車SBW滲透率達15%,燃油乘用車SBW滲透率達4%,以單車價值量4000元來計算,對應市場規模為89億元,2021-2025年CAGR達186%。 線控懸架:半主動式懸架及主動式懸架
9、均屬于線控懸架,其中主動式懸架技術一般可實現剛度、阻尼同時可調,常見的是液壓懸架和空氣懸架。線控懸架的最大優點是能夠根據不同路況和行駛狀態做出反應,使汽車具有更好的駕乘體驗,且由電信號控制而更加智能,目前廣泛應用于豪華品牌車型上。我們認為,一方面,自主品牌高端化發展也進一步擴充了國內中高端市場的規模;另一方面,隨著線控懸架成本降低,線控懸架正在逐步實現價格下探,有望滲透至10-20萬元區間主流市場。我們預計,2025國內新能源/燃油乘用車線控懸架滲透率將分別達12%/7%,以單車價值量15000元來計算,對應市場規模為349億元,2021-2025年CAGR達48%。 國際Tier1線控懸架布
10、局早,研發底蘊深,德國威巴克公司、AMK公司和Continental公司是線控懸架領域全球前三。自主供應商目前大多集中于線控懸架的零部件供應,中鼎股份、保隆科技均已有配套客戶。我們預計,由于自主供應商技術快速追趕、響應速度較國外Tier 1更快,且更加符合自主品牌主機廠降成本的需要,有望加速國產替代。 線控油門和線控換擋:滲透率高,其中線控油門已近100%,市場增量較小,且格局相對穩定,國產替代難度較大。國內主要供應商寧波高發和奧聯電子的線控油門和線控換擋業務收入在經歷了2012-2017年的快速增長后已陷入停滯。6請務必閱讀附注中免責條款部分摘要 投資策略:2021年起,新能源汽車市場進入高
11、速發展期。2022年1-4月,我國新能源乘用車銷量149萬輛,同比+115%,新能源滲透率達22.9%,同比+12.6pct。NOA功能重新定義智能汽車引發軍備競賽,ADAS加速擴張,線控底盤乘智能電動東風迎千億藍海,發展早期格局未定,國產替代空間大。維持汽車行業“推薦”評級。 關注標的:推薦 1)拓普集團(601689.SH),已完成八大業務板塊布局,客戶結構持續優化,收入突破傳統體系天花板,目前最高單車配套金額約3萬元,產能釋放后營收有望快速增長;2)伯特利(603596.SH),自主制動龍頭,技術成熟,EPB產品矩陣豐富,線控行車制動產品已得到主機廠認可并獲得量產訂單;3)保隆科技(60
12、3197.SH)空氣懸架領域產品布局完善,技術成熟,已獲得多個量產訂單。關注中鼎股份(000887.SZ),收購AMK補足了空氣懸架相關技術儲備,AMK技術國產化后已獲得大量訂單。 風險提示:汽車智能化發展進度不及預期;線控技術的突破不及預期;新能源汽車增長不及預期;自主品牌高端化發展不及預期;相關技術滲透率及國產替代進程的不確定性;重點關注公司業績不達預期;國內外疫情反復對產業鏈帶來的影響;全球芯片短缺情況恢復不及預期;上游原材料價格持續上漲;國際海運價格持續上漲。7請務必閱讀附注中免責條款部分投資邏輯線控底盤線控制動BBW線控駐車制動EPB單車價值量約1000元滲透率較高,市場增長空間不小
13、,自主供應商已切入伯特利、亞太股份線控行車制動電子液壓制動EHB滲透率不足5%,單車價值量約2000元滿足高等級自動駕駛,制動助力拓普集團、伯特利、亞太股份電子機械制動EMB更先進,復雜度高尚未有量產廠家線控轉向SBW單車價值量約3000-4000元滲透率1%左右政策利好滿足高等級自動駕駛耐世特、浙江世寶線控懸架單車價值量約為12萬元,滲透率低,不足5%更舒適,新能源汽車高端化趨勢搭載車型價格下探,降本壓力自主廠商主要供應零部件,總成正在突破拓普集團、中鼎股份、保隆科技線控油門&線控換擋線控油門價值量約300元線控換擋價值量約400500元滲透率高,增長空間較小寧波高發,奧聯電子新能源滲透率提
14、升&ADAS滲透率提升國海證券研究所目錄81. 乘智能電動東風,線控底盤廣闊市場待開發2. 線控制動:Tier 1技術暫領先,自主供應商加速追趕3. 線控轉向:高級別自動駕駛的基石,廣闊的藍海市場4. 線控懸架:汽車高端化+應用下沉,2025年規模將達350億元5. 線控油門&線控換擋:市場成熟、格局穩定,國產替代機會小6. 發展早期格局未定,看好線控自主供應商崛起7. 風險提示請務必閱讀附注中免責條款部分901乘智能電動東風,線控底盤廣闊市場待開發請務必閱讀附注中免責條款部分 1.1 線控底盤高度匹配智能電動汽車發展 1.2 ADAS市場規??焖贁U張,底層控制單元離不開線控底盤技術 1.3
15、政策支持+需求增長,線控底盤市場空間廣闊1.1、線控底盤高度匹配智能電動汽車發展10圖:線控底盤構成 線控底盤的定義:線控(X By Wire)即用線(電信號)來控制執行機構,從而實現控制汽車的目的。 線控底盤主要由線控制動、線控轉向、線控懸架(亦稱電控懸架)、線控油門(亦稱電子油門)和線控換擋(亦稱電子換檔)構成。華域汽車官方公眾號,EV世紀,北汽股份汽車研究院,汽車維修技術網,搜狐汽車,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分線控轉向線控制動線控油門線控換擋線控懸架1.1、線控底盤高度匹配智能電動汽車發展11圖:傳統燃油車底盤圖:電動車底盤 線控底盤更適合電動汽車:動力總成由發動機變成電
16、池和電動機,無發動機提供真空源,故無法實現真空助力。而線控底盤減少了機械連接,為底盤布局提供了更多靈活性,且不再需要真空源。電動車電池容量更大,電氣化程度高,能夠承載的電子電氣設備更多,這也為線控底盤的出現奠定了基礎。車游網,易車網請務必閱讀附注中免責條款部分1.2、自主控制類ADAS底層控制單元離不開線控底盤技術12 ADAS是通過環境感知技術對道路、車輛、行人、交通標志、交通信號等進行檢測和識別,并對識別信號進行分析處理,并傳輸給執行機構,從而保障車輛安全行駛。ADAS按照環境感知系統的不同可以分為自主式和網聯式兩種。自主式ADAS按照功能可以分為自主預警類、自主控制類和視野改善類等,其中
17、自主控制類為主要趨勢。 自主控制是指自動監測車輛可能發生的危險并做出提醒,必要時系統會主動介入車輛控制,從而防止發生危險或減輕事故傷害。自主控制類ADAS包含車道保持系統、自動剎車輔助系統、自適應巡航控制系統、自動泊車輔助系統等,涉及到車輛的運動控制,對線控底盤技術要求高。智能網聯汽車先進駕駛輔助系統關鍵技術 ,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分系統名稱功能介紹使用車型示例車道保持輔助系統(LKA)修正即將越過車道標線的車輛,使車輛保持在車道線內奧迪Q3,JEEP自由光自動剎車輔助系統(AEB)當車輛與前車處于危險距離時,主動產生制動效果讓車輛減速或緊急停車,減少因距離果斷而發生的事故
18、豐田漢蘭達,日產逍客自適應巡航控制系統(ACC)使車輛始終與前車保持安全車距福特銳界,豐田漢蘭達自動泊車輔助系統(IPA)自動泊車入位福特翼虎,日產奇駿表:自動控制類ADAS1.2、自主控制類ADAS底層控制單元離不開線控底盤技術13圖:自動換道技術的技術構成 自主控制類ADAS依賴于線控底盤技術。以自主換道技術為例,該技術是指車輛為滿足自身駕駛要求,在沒有駕駛員干預的情況下進行自主換道行為的控制技術,主要涉及環境感知單元、網絡通信單元、自主決策單元和底層控制單元。底層控制單元主要包括驅動、線控制動、自動變速器、電動助力轉向/線控轉向等,執行自主決策單元傳遞來的控制指令。底層控制單元能夠代替駕
19、駛員的操作,實現車輛自主加速、減速、剎車、轉向、變道等操作,從而實現車輛的自動駕駛。智能網聯汽車先進駕駛輔助系統關鍵技術 ,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分環境感知單元車速、加速度、橫擺角速度網絡通信單元周圍車輛的速度、加速度、位置等信息自主決策單元跟馳、換道、加/減速底層控制單元驅動、線控制動、電動助力轉向/線控轉向、電子穩定系統、自動變速箱參數獲取控制指令控制指令控制指令1.2、ADAS市場規??焖贁U張14圖:2019和2025年國內ADAS市場規模情況(億元) 先進駕駛輔助系統(ADAS)市場規??焖贁U張。各主機廠均在加快電動智能汽車的布局,ADAS在新車型中的搭載率持續提升,
20、隨著5G的商用落地,ADAS規模的提升正在加速。我們測算,2025年ADAS主要功能市場規模將達2279億元,2020-2025年CAGR達22%。中汽協,蓋世汽車,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分707 8441085 1372 1694 2008 2279 050010001500200025002019202020212022E2023E2024E2025E15資料來源:中國電動汽車白人會,悠跑官網,國海證券研究所圖:滑板底盤涉及的技術應用上下車體解耦非承載式車身滑板底盤工藝電池包底盤一體化集成式電驅系統線控底盤智能化技術CTVMTCCTC線控轉向線控制動線控懸架三合一輪邊電機
21、輪轂電機CTC(廣義)一體化壓鑄集中式EEA 滑板底盤是當前汽車行業最重要的革命性技術之一,其最大的特點是上下車體解耦,從而大幅縮短整車研發周期。因此,滑板需要搭載非承載式車身結構和線控底盤;為了便于上裝,底盤不能占據過多縱向空間,“三合一”等集成式電驅系統成為必需;高度集成智能化模塊,需要以集中式EEA為基礎,并實現軟硬件解耦;在有限空間內提升動力電池的質量/體積能量密度,與CTC電池系統集成方案高度契合;高度集成后,底盤的結構更加復雜,一體化壓鑄能夠更好匹配底盤工藝提升的需求。1.2、滑板底盤進一步推動線控底盤技術加速發展請務必閱讀附注中免責條款部分16表:近年各廠商推出的滑板式底盤平臺時
22、間企業底盤平臺圖示2018RivianSkateboard2018Mercedes-BenzMercedes-Benz Vision URBANETIC Concept and Skateboard2019AEV RoboticsAEV Robotics MVS Skateboard2019CanooCanoo EV platform時間企業底盤平臺圖示2019Neuron-EVNeuron T.ONE Concept and MAP Skateboard2019AutomobiliPininfarinaPininfarina EV Skateboard Platform2019REEREE
23、Platform and Corner Module2022悠跑U POWER 近幾年眾多國內外廠商陸續推出自研的滑板底盤,技術正在逐步走向成熟。1.2、滑板底盤進一步推動線控底盤技術加速發展請務必閱讀附注中免責條款部分1.3、線控底盤發展獲國家政策支持17請務必閱讀附注中免責條款部分表:汽車線控技術相關政策文件及內容 汽車線控技術獲國家政策支持。國務院新能源汽車產業發展規劃(20212035年)中提到要突破線控執行系統技術,工信部近兩年的文件中亦均提及要加快線控底盤/線控轉向研發。法律/法規/官方表態具體內容國務院新能源汽車產業發展規劃(20212035年)實施智能網聯技術創新工程。以新能源
24、汽車為智能網聯技術率先應用的載體,支持企業跨界協同,研發復雜環境融合感知、智能網聯決策與控制、信息物理系統架構設計等關鍵技術,突破 、線控執行系統等核心技術和產品。工信部中國制造2025規劃系列解讀之推動節能與新能源汽車發展在以下重點領域開展工作: 、線控轉向/制動系統、 工信部2021年汽車工業發展情況新聞發布會加快操作系統、高精度傳感器、線控底盤等關鍵共性技術融合創新1.3、我國新能源汽車加速滲透,自主品牌高端化崛起18圖:新能源汽車銷量(萬輛)和滲透率圖:銷量前20新能源車型中,高端車型數量占比逐步提升 2021年起,新能源汽車市場進入高速發展期:2021年我國新能源汽車市場迎來爆發,據
25、中汽協數據,全年新能源乘用車銷量333萬輛,同比+168%,新能源滲透率達15.5%,同比+9.3pct。2022年1-4月,我國新能源乘用車銷量149萬輛,同比+115%,新能源滲透率達22.9%,同比+12.6pct。 據Marklines數據,銷量前20的新能源車型中,高端車占比逐步提高,高端化趨勢對底盤舒適程度和智能化程度都提出了更高的要求,蔚來、小鵬等品牌也以空氣懸架等線控底盤技術作為亮點。乘聯會數據顯示,新能源車2021年銷量前十的主機廠中,自主品牌占了9席。自主品牌有更強的降本壓力,因此技術儲備足、價格有優勢的自主供應商迎來了國產替代機會。中汽協,Marklines,乘聯會,國海
26、證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%02468101214161820201920202021中/大型緊湊型微/小型中/大型占比(右軸,%)圖:2021年國內新能源車銷量前十廠商及銷量(萬輛)01020304050607022.9%0%5%10%15%20%25%05001000150020002500新能源乘用車乘用車新能源滲透率1.3、線控底盤市場潛力大,國產替代新機遇19 線控轉向和線控制動的技術壁壘最高,量產時間晚,目前滲透率低,自主供應商與海外供應商差距較小,國產替代機會大。 線控懸架誕生雖早,但目前滲透率仍較低,預計滲透率將
27、在電動車高端化發展中快速提升,實現技術突破的自主供應商有望擴大市場份額。 線控油門和線控換擋出現時間較早,市場滲透率高,且市場格局近幾年已相對穩定,自主供應商難有進一步突破。蓋世汽車,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分表:線控底盤核心系統量產時間、滲透率、單車價值及市場現狀核心系統量產時間滲透率單車價值量市場現狀線控懸架19843%12萬元海外廠商起步早、技術先進,自主供應商(中鼎、保?。╅_始突破核心技術(空氣供給單元、空氣彈簧)線控換擋199125%400500元海外廠商起步早、經驗豐富,國內企業(寧波高發、南京奧聯)主要配套自主品牌線控油門1998100%300元左右海外廠商掌握核
28、心技術,國內企業(寧波高發、奧聯電子)參與度低線控轉向20111%4000元左右自動駕駛核心技術,隨著自動駕駛技術滲透率的不斷提升,自主供應商迎來機會線控制動(行車)20133%20002500元2002線控制動:Tier 1技術暫領先,自主供應商加速追趕 2.1 線控駐車制動技術相對成熟,國產替代前景大 2.2 線控行車制動的兩條路徑:EHB和EMB2.2.1 EHB:電動化時代下的必然發展,One-Box方案將成主流2.2.2 EMB:技術更先進,但量產難度大2.2.3 線控行車制動正在快速滲透,市場空間廣闊請務必閱讀附注中免責條款部分2、線控制動:線控駐車制動+線控行車制動21EV世紀請
29、務必閱讀附注中免責條款部分 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時,通過鎖住傳動軸或后輪,給汽車一個阻力,使汽車不發生移動。行車制動的作用是在汽車行進的過程中減速停車,傳統的行車制動結構由制動踏板、制動主缸和制動器組成,制動器根據結構分為盤式制動器和鼓式制動器。圖:傳統駐車及行車制動結構示意圖及在車輛中的位置2.1、駐車制動發展:機械式拉索式EPB集成式EPB22請務必閱讀附注中免責條款部分 駐車制動系統最初是機械式駐車制動,主要由制動桿、拉索、制動器以及回位彈簧組成,駕駛者拉動制動桿,通過拉索驅動制動器用來鎖死傳動軸或驅動輪。 拉索式線控駐車制動(EPB)首先出現,通過
30、按鈕驅動電機拉動拉索,大幅減小了拉動拉索所需的力,避免由于力量不夠拉不緊手剎的問題;集成AUTO HOLD功能,減少駕駛者在塞車時的負擔;有效減小空間占用。 集成式EPB在拉索式EPB的基礎上,通過使用電動機代替拉索,具備以下優點:1、硬件間解耦,拓展性更強;2、在緊急狀態下可作為行車制動用。圖:駐車制動發展歷史機械式駐車制動拉索式EPB集成式EPB2.1、國內EPB市場規模提升空間較大23請務必閱讀附注中免責條款部分圖:2021年國內EPB市場格局 2025年國內EPB市場規模有望達到220億元。我們測算,2025年國內EPB市場規模將達到220億元。2020-2025年CAGR約10%。在
31、市場份額方面,海外供應商仍占據顯著優勢,據高工智能汽車數據,2021年國內EPB市場CR3高達66.4%;伯特利在自主供應商中份額最大,為8.3%。我們認為,自主供應商在EPB技術上與海外供應商差距較小,目前量產訂單逐步提升,市場份額有望進一步提高。假設自主EPB市占率在2025年達到30%,則自主供應商對應的市場規模為66億元。圖:國內EPB市場規模測算(億元)0501001502002502016201720182019202020212022E2023E2024E2025E采埃孚, 28.7%大陸, 28.2%ADVICS, 9.5%伯特利, 8.3%日立安斯泰莫, 5.2%萬都, 5.
32、0%比亞迪, 4.2%現代摩比斯, 3.4%亞太股份, 2.8%萬向, 1.0%2.2、線控行車制動的兩條路徑:EHB和EMB24圖:傳統壓力制動方式 行車制動技術的發展,按照力的傳遞方式不同,可以劃分為以下三個階段:第一階段是機械制動,制動能量完全由人體來提供。第二個階段是壓力制動,包含液壓制動和氣壓制動,借助相關的助力器(例如:真空助力器)裝置,通過制動液或者氣體傳遞制動壓力。第三個階段是線控制動,將原有的制動踏板用一個模擬發生器替代,用以接受駕駛員的制動意圖,產生、傳遞制動信號給控制和執行機構,并根據一定的算法模擬反饋給駕駛員。線控制動又包括電子液壓制動系統(EHB)和電子機械制動系統(
33、EMB)。,ind4汽車人,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分制動踏板+真空助力器+主缸+制動器,ESP獨立圖:線控制動方式制動踏板+電子助力器+主缸+制動器,ESP與電子助力器集成制動踏板+電子助力器+主缸+制動器,ESP獨立制動踏板+控制器+電驅制動器,無ESP電子液壓制動EHB電子機械制動EMBOne-BoxTwo-Box線控制動2.2.1、EHB:智能電動汽車發展中的必然產物25圖:EHB原理圖圖:EHB優缺點 由于缺少內燃機作為真空源,新能源汽車制動系統的主流方案有兩個:1.增加電子真空泵來產生真空,但電子真空泵只能提供有限的真空度,且壽命較短,工作時噪音大。2.采用電動助力
34、(類似于電動助力轉向EPS),使用電機驅動液壓泵。 EHB工作原理:在原有傳統液壓制動基礎上發展而來,系統采用制動踏板傳感器,用于給ECU輸入踏板位置信號,ECU通過傳感器信號判斷駕駛員的制動意圖,并通過電機驅動液壓泵進行制動。當電子系統發生故障時,備用閥打開,EHB系統變成傳統的液壓系統進行制動。ind4汽車人,弗戈工業,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分1.不受真空度的限制,所以不會因為海拔高度升高而制動變硬的情況;2.踏板感可調,可以根據主機廠踏板感DNA調節出對應的踏板感覺;3.主動響應較快、對于ACC/AEB工況的適應性更強;4.具有很好的制動冗余(Two-Box)滿足L3制
35、動駕駛的5.能量回收優于ESP Hev方案需求6.噪音較電子真空泵小1.以液壓為制動能量源,液壓的產生和電控化相對來說比較困難,不容易做到和其他電控系統的整合2.液壓系統的重量對輕量化不利EHBECUM制動器備用閥液壓泵制動踏板傳感器2.2.1、EHB:兩種技術方案One-Box和Two-Box26圖:Two-Box產品方案原理 EHB可以分為One-Box和Two-Box兩種技術方案。Two-Box方案僅將傳統真空助力器換成了電子助力器,主缸部分與傳統真空助力器完全一樣,傳遞到主缸輸入推桿上的力是駕駛員輸入力和電機助力之和,決定助力器助力比大小的閥座與傳統真空助力器在結構及原理上也基本相同。
36、One-Box方案則將ESP與電子助力器集成為一個模塊,踏板和制動系統解耦,提供的制動力全部通過軟件調校的電機輸出,沒有疊加駕駛員提供的制動力。,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分圖:One-Box產品方案原理前后制動器制動踏板智能駕駛能量回收One Box前后制動器制動踏板電子助力器電子穩定控制智能駕駛能量回收2.2.1、EHB:One-Box高集成度優勢顯著,為當前技術發展主流27 One-Box方案集成度更高,是當前的主流趨勢。Two-Box方案中電子助力器與ESP/ABS獨立,集成度較低,價格更高。而One-Box方案中電子助力器與ESP/ABS集成,但復雜度高且存在安全隱患,
37、需要增加RBU(Redundant Brake Unit)以滿足冗余要求。但由于One-Box集成度高,空間占用小,重量輕,成本較低,能量回收效率高,已成為當前的主要發展趨勢,預計未來5年將占據更高市場份額。ind4汽車人,蓋世汽車,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分One-BoxTwo-Box定義整體式:EHB集成了ABS/ESP分立式:EHB與ABS/ESP獨立結構1個ECU 1個制動單元(ECU中集成了ESP等功能)2個ECU 2個制動單元(需要協調EHB ECU與ESP ECU)成本集成度高,成本相對低集成度低,成本相對高復雜度與安全性高,需要改造踏板(踏板解耦),踏板僅用于輸
38、入信號,不作用于主缸,故踏板感受需要軟件調校,可能會有安全隱患低,不需要改造踏板,駕駛員能直觀地感受制動系統的變化,并可由ABS回饋力感受剎車片的衰退等,能減少安全隱患能量回收回收效率很高,回饋制動減速度最高達0.3g-0.5g回收效率一般,回饋制動減速度最高在0.3g以下自動駕駛搭配RBU滿足自動駕駛對冗余的要求本身滿足自動駕駛對冗余的要求表:One-Box和Two-Box產品方案比較28廠商產品名稱產品類型量產時間配套情況博世i-boosterTwo-Box2013年保時捷918、上汽大眾新能源產品、通用Volt、特斯拉全系、榮威Marvel X、榮威Ei5、理想ONE、領克01/03 P
39、HEV、蔚來全系、小鵬P7/G3等IPBOne-Box2020年比亞迪漢、凱迪拉克XT4大陸MKC1One-Box2016年阿爾法羅密歐Giulia、奧迪e-tron、寶馬X5EBBTwo-Box采埃孚IBCOne-Box2018年通用K2XX平臺舍弗勒SPACE DRIVEOne-Box2018年大眾、保時捷伯特利WCBSOne-Box2021年奇瑞、吉利等自主車企,涵蓋純電轎車、純電SUV、燃油SUV、燃油越野SUV匯眾汽車E-booster2020年北汽新能源、比亞迪拿森電子N-boosterTwo-Box2018年北汽新能源、比亞迪、長安、長城、百度英創匯智E-boosterTwo-B
40、ox2019年江淮-百度Apollo自動駕駛同馭汽車EHBOne-Box-拓普集團IBSTwo-Box-IBS-PROOne-Box-亞太股份ESC+IBSTwo-Box-奇瑞新能源IEHBOne-Box-蓋世汽車,伯特利官方公眾號,國海證券研究所2.2.1、EHB:國際Tier1 暫時領先,自主供應商加速追趕圖:各廠家線控制動產品信息匯總 自主供應商One-Box產品研發進度較快。伯特利是國內首家量產One-Box的自主供應商,第一款產品WCBS已于2021年6月初正式量產;拿森電子已布局多款線控底盤核心產品,目前已與北汽新能源、比亞迪、長安、長城、百度等多家主流整車廠和自動駕駛公司達成合作
41、,配套開發項目30余項;拓普集團也正在開發線控制動產品。1.EMB反應時間遠小于EHB,安全優勢突出;2.無液壓系統,無泄露風險,有利于實現輕量化;3.無需助力器,有利于空間布置;4.ABS模式下無回彈震動,可以消除噪音;5.能量回收效率更高.1.無備份系統,對可靠性要求高;2.因輪轂體積限制電機功率,制動力不足;3.工作環境惡劣:高溫、振動;4.需針對底盤開發響應系統。2.2.2、EMB:技術更先進,但量產難度大29圖:EMB原理圖 EMB將傳統制動系統中的液壓裝置(包括主缸、液壓管路、助力裝置等)用電子機械系統替代,液壓盤和鼓式制動器的調節器也使用電機驅動裝置取代,每個車輪均有各自的車輛制
42、動模塊。ECU需要根據制動踏板傳感器信號以及車速等車輛狀態信號來驅動和控制執行機構電機產生所需的制動力。EMB相較于EHB有諸多優點,但缺少備用制動系統,且技術難度較大,目前還處于研究階段,未有大規模量產產品。ind4汽車人,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分圖:EMB優缺點制動踏板傳感器EMBECUMMMM車輪制動模塊2.2.2、EMB:國際Tier 1全面布局,長城將于2023年率先實現量產30圖:長城EMB 布雷博(Brembo)、大陸、西門子、博世等國際Tier 1均在研發布局EMB。其中,布雷博推出了BRAKE-BY-WIRE(BBW)方案,獨特之處在于其創新的EMB/EHB
43、混合架構,前輪采用EHB而后輪采用EMB,使其兼具二者優勢,技術領先之余又保證了制動冗余的安全性要求。 長城將于2023年量產EMB。2021年4月21日上海車展上,長城旗下精工汽車發布了自主研發的EMB制動系統,該產品將于2023年實現量產。微博請務必閱讀附注中免責條款部分圖:Brembo的BBW系統2.2.3、線控行車制動在ADAS中發揮重要作用31智能網聯汽車先進駕駛輔助系統關鍵技術,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分 線控行車制動在ADAS中發揮重要作用。以自適應巡航控制系統(Adaptive Cruise Control,ACC)為例,在汽車行駛過程中,通過安裝在汽車前部的車
44、距傳感器持續掃描汽車前方道路,同時輪速傳感器采集車速信號;當前汽車與前方車輛之間的距離小于或大于安全車距時,ACC控制單元通過與制動系統、發動機控制系統協調動作,改變制動力矩和發動機輸出功率,對汽車行駛速度進行控制,以使當前汽車與前方車輛始終保持安全車距行駛,避免追尾事故發生,同時提高通行效率。圖: ACC自適應巡航系統工作示意圖圖:電動車ACC自適應巡航系統原理圖加速度與轉矩控制轉矩分配控制驅動系統協調控制制動系統協調控制雷達信號車速和加速度傳感器信號期望電動機驅動轉矩期望電動機制動轉矩期望液壓制動轉矩驅動系統協調控制電動機驅動轉矩指令驅動系統協調控制液壓制動轉矩指令電動機制動轉矩指令線控制
45、動期望轉矩2.2.3、線控行車制動正在快速滲透,市場提升空間廣闊32工信部,佐思汽研,EV世紀,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分 線控行車制動產品加速普及,造車新勢力和傳統主機廠的新能源車型均開始逐步應用。博世i-booster系列產品是目前應用最廣泛的線控行車制動產品,比亞迪漢成為國內首款搭載博世IPB的量產新能源車型,此外部分傳統燃油車也開始應用線控制動。表:搭載了線控制動系統的部分車型品牌車型線控制動供應商比亞迪漢IPB博世特斯拉Model Y、Model 3i-booster博世蔚來2020款蔚來EC6、2018款ES8i-booster 2.0博世2019款ES6i-boo
46、ster博世小鵬2020款小鵬P7i-booster 2.0博世理想ONEi-booster 2.0博世奇瑞瑞虎8WCBS伯特利哪吒汽車2021款哪吒U ProC-booster聯創電子北汽新能源2019款EC3N-booster拿森2.2.3、線控行車制動正在快速滲透,市場提升空間廣闊33Wind,中汽協,乘聯會,蓋世汽車,國海證券研究所請務必閱讀附注中免責條款部分 我們預計,隨著自主供應商EHB產品的成熟,線控行車制動產品將加速放量。預計2025年線控行車制動在新能源/燃油乘用車中滲透率分別達30%/16%,以單車價值量2300元來計算,對應市場規模將達到129億元,2021-2025年C
47、AGR達87%。表:國內線控行車制動市場規模測算20212022E2023E2024E2025E市場規模(億元)11 24 44 82 129 yoy122%86%87%57%單價(元)23002300230023002300新能源乘用車銷量(萬輛)3325407309201100滲透率3%6%10%20%30%新能源汽車對應規模(億元)2 7 17 42 76 燃油乘用車銷量(萬輛)1816 1760 1685 1567 1437 滲透率2%4%7%11%16%燃油汽車對應規模(億元)8 16 27 40 53 3403線控轉向:高級別自動駕駛的基石,廣闊的藍海市場 3.1 占用空間更小、安
48、全性更高的線控轉向系統將成為趨勢 3.2 發展初期格局未定,2025年市場規模有望達89億元請務必閱讀附注中免責條款部分3.1、占用空間更小、安全性更高的SBW成未來趨勢35 常見的汽車轉向系統一般由轉向管柱、中間軸和轉向機構組成,駕駛員通過轉動方向盤帶動轉向管柱旋轉,并通過一系列復雜的機械傳動最終將駕駛員的轉向意圖送達兩個前輪從而實現汽車轉向。華域汽車官方公眾號請務必閱讀附注中免責條款部分圖:轉向系統在汽車中的位置及結構36 汽 車 轉 向 系 統 經 歷 了 機 械 轉 向 系 統 ( MS ) 、 機 械 液 壓 助 力 轉 向 系 統 ( HPS ) 、 電 子 液 壓 助 力 轉 向
49、 系 統(EHPS)、電子助力轉向系統(EPS)到線控轉向系統(SBW)的發展,電動化程度越來越高。 目前,EPS仍為主流,但占用空間更小、安全性更高的SBW將成為未來趨勢。請務必閱讀附注中免責條款部分類別結構組成主要特點優點/缺點機械轉向系統(MS)轉向操縱機構、轉向器、轉向器傳動機構純人力驅動,通過將人力放大、變向等操縱輪胎轉向結構簡單、造價低廉,但操作費力、穩定性、精確性無法保障機械液壓助力轉向系統(HPS)液壓泵、油管、壓力流量控制閥體、V型傳動皮帶、儲油罐等結合駕駛員體力和發動機動力為轉向能源,放大駕駛員傳遞的力安全性高、成本低廉、轉向動力足,但能耗高,維護成本高電子液壓助力轉向系統
50、(EHPS)儲油罐、助力轉向控制單元、電動泵、轉向機、助力轉向傳感器轉向油泵由電動機驅動,并加裝電控系統能耗低、反應靈敏,但穩定性不如機械液壓,且維護成本高電子助力轉向系統(EPS)扭矩傳感器、車速傳感器、電動機、減速機構、電子控制單元通過電子控制電機產生輔助動力,實現轉向結構精簡、重量小、占用空間少,但輔助力度有限、成本較高線控轉向系統(SBW)轉向盤模塊、前輪轉向模塊、主控制器、自動防故障系統取消轉向盤占用空間少、安全性高,但需要功率力反饋電機和轉向電機表:汽車轉向系統發展3.1、占用空間更小、安全性更高的SBW成未來趨勢3.1、占用空間更小、安全性更高的SBW成未來趨勢37 EPS工作原