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汽车行业:EPS产品结构迭代带来价值增量线控转向应时而生-230322(39页).pdf

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汽车行业:EPS产品结构迭代带来价值增量线控转向应时而生-230322(39页).pdf

1、 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 Table_Info1Table_Info1 汽车汽车 Table_Date 发布时间:发布时间:2023-03-22 Table_Invest 优于大势优于大势 上次评级:优于大势 Table_PicQuote 历史收益率曲线 Table_Trend涨跌幅(%)1M 3M 12M 绝对收益-9%0%0%相对收益-5%-4%6%Table_Market 行业数据 成分股数量(只)277 总市值(亿)33509 流通市值(亿)13745 市盈率(倍)43.7 市净率(倍)2.2 成分股总营收(亿)31152 成分股总净利润(亿)916

2、成分股资产负债率(%)58.2%Table_Report 相关报告 混动行业深度报告:混动市场锋芒初露,自主车企如日方升-20230305 东北证券汽车行业周报第 3 期:乘联会预测今年新能车销量 850 万,特斯拉掀起全球价格战-20230116 Table_Author 证券分析师:李恒光证券分析师:李恒光 执业证书编号:S0550518060001 研究助理:史久杰研究助理:史久杰 执业证书编号:S0550122050034 Table_Title 证券研究报告/行业深度报告 EPS 产品产品结构迭代带来结构迭代带来价值价值增量,线控转

3、向应时而生增量,线控转向应时而生 报报告摘要:告摘要:Table_Summary 电动助力转向(电动助力转向(EPS)在乘用车中渗透率已达到顶峰,当下发展方向是)在乘用车中渗透率已达到顶峰,当下发展方向是EPS 产品结构的迭代和智能化趋势下新技术(线控转向产品结构的迭代和智能化趋势下新技术(线控转向 SBW)的布局)的布局和应用。和应用。根据佐思汽研数据,2016-2020 年 EPS 在中国乘用车转向市场的渗透率已从 80.1%逐年上升至 96.4%,基本接近顶峰。目前 EPS 主要是向高性能方向升级,根据助力电机装配位置的不同,EPS 可以分为转向柱助力式(C-EPS)、小齿轮助力式(P-

4、EPS)、齿条助力式(R-EPS)和双小齿轮助力式(DP-EPS)四种,从传动效率上 R-EPS 和 DP-EPS P-EPS C-EPS。随着中高端智能电动车的快速发展,转向系统逐步从 C-EPS 向 R-EPS 和 DP-EPS 升级,其中 C-EPS 单车价值约 800-1000 元,R-EPS 单车价值约 2000-2700 元,EPS 产品结构迭代带来价值增量。从竞争格局来看,转向系统由于涉及到汽车安全领域,主要被博世、采从竞争格局来看,转向系统由于涉及到汽车安全领域,主要被博世、采埃孚、日本精工、捷太格特、耐世特等国际埃孚、日本精工、捷太格特、耐世特等国际 tier1 垄断垄断。根

5、据 Marklines数据,以日本和北美 EPS 市场格局为例,捷太格特等 4 家企业占据 87%日本市场份额,耐世特等 5 家企业占据 60%北美市场份额。2021 年国内EPS 市场 CR5 企业份额也超 75%,根据高工产业研究院统计,在 EPS 前装市场,博世、日本精工、采埃孚、捷太格特、豫北等为国内 T0P5 厂商。政策限制解禁及智能化趋势下,线控转向(政策限制解禁及智能化趋势下,线控转向(SBW)相关产品已具雏形,)相关产品已具雏形,国内外厂商积极布局线控转向,产品导入期有望实现国产替代国内外厂商积极布局线控转向,产品导入期有望实现国产替代。车企方面,丰田搭载线控转向技术的 bZ4

6、X 车型已经上市,为线控技术的大规模量产应用提供先行经验;Tier1 方面,采埃孚计划在全球主要市场量产线控转向系统,2022 年与蔚来签订合约将在线控转向产品等领域展开合作;博世/博世华域、Kayaba、耐世特等厂商均在线控转向领域展开布局。虽然海外龙头厂商具有先发优势,但线控转向行业仍处于导入阶段,相关技术尚未成熟,国内多家企业已经在线控转向领域实现突破,未来国内厂商在线控转向领域有望实现替代。风险提示:风险提示:全球汽车行业下行风险,线控转向落地速度不及预期全球汽车行业下行风险,线控转向落地速度不及预期 Table_CompanyFinance 重点公司主要财务数据重点公司主要财务数据

7、重点公司重点公司 现价现价 EPS PE 评级评级 2019 2020 2021 2019 2020 2021 耐世特 4.97 0.35 0.23 0.50 14.20 21.61 9.94 增持 伯特利 70.81 1.24 1.68 2.53 57.10 42.15 27.99 增持 -30%-20%-10%0%10%20%30%2022/32022/62022/92022/12汽车沪深300 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 2/39 汽车汽车/行业深度行业深度 目目 录录 1.投资逻辑投资逻辑.5 2.转向行业现状与竞争格局转向行业现状与竞争格局.5 2.1.

8、汽车转向产品介绍汽车转向产品介绍.5 2.2.转向行业市场发展现状转向行业市场发展现状.10 2.3.汽车转向产业链汽车转向产业链分析分析.13 2.4.EPS 行业竞争格局行业竞争格局.17 2.5.电动化、智能化促进电动化、智能化促进 EPS 单车价值提升单车价值提升.19 3.线控转向:政策限制解禁线控转向:政策限制解禁+智能化趋势下智能化趋势下已具雏形已具雏形.21 3.1.智能化趋势下线控转向应时而生,相关技术成果已具雏形智能化趋势下线控转向应时而生,相关技术成果已具雏形.21 3.2.智能驾驶要求智能驾驶要求+政策限制解除,促进线控转向发展政策限制解除,促进线控转向发展.25 3.

9、2.1.智能化趋势驱动线控转向渗透智能化趋势驱动线控转向渗透.25 3.2.2.政策限制解除促进线控转向系统落地政策限制解除促进线控转向系统落地.26 3.3.线控转向开发难度高,各厂商积极入局线控转向开发难度高,各厂商积极入局.27 3.3.1.技术复杂叠加高成本制约线控转向落地技术复杂叠加高成本制约线控转向落地.27 3.3.2.EPS 时代国际时代国际 tier1 垄断,线控转向国产替代可期垄断,线控转向国产替代可期.28 4.转向行业相关标的转向行业相关标的.30 4.1.耐世特(1316.HK):北美汽车转向龙头,亚太地区业务在上升.30 4.2.浙江世宝(002703.SZ):转向

10、系统国产化核心标的之一.33 4.3.伯特利(603596.SH):国产线控制动龙头,布局线控转向新赛道.37 图表目录图表目录 图图 1:HPS 结构示意图结构示意图.7 图图 2:EHPS 示意图示意图.7 图图 3:各类:各类 EPS 对比对比.9 图图 4:不同:不同 EPS 系统系统.10 图图 5:2016-2020 年中国乘用车年中国乘用车 EPS 渗透率逐渐达到顶峰渗透率逐渐达到顶峰.10 图图 6:不同:不同 EPS 产品助力范围产品助力范围.11 图图 7:2011-2019 年中国汽车年中国汽车 EPS 行业销量情况行业销量情况.11 图图 8:ESP 产品价格变化(单价

11、:元)产品价格变化(单价:元).11 图图 9:2013-2025E 我国乘用车我国乘用车 EPS 市场空间(单位:亿元)市场空间(单位:亿元).12 图图 10:汽车转向产业链上下游:汽车转向产业链上下游.13 图图 11:2021 汽车转向系统成本组成汽车转向系统成本组成.13 图图 12:2021 年年 MCU 市场份额占比市场份额占比.14 图图 13:意法半导体:意法半导体 MCU 各系列及其工艺制程各系列及其工艺制程.15 图图 14:EPS 电机历年单价电机历年单价.15 图图 15:无取向硅钢历年价格:无取向硅钢历年价格.15 图图 16:蜗轮蜗杆减速机构:蜗轮蜗杆减速机构.1

12、6 mMmNXX8ZdXbZvZcVyX6MbP9PsQrRpNmPlOrRoNeRoMmP6MqRxPNZqQpPxNmMuM 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 3/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 17:滚珠丝杠结构:滚珠丝杠结构.16 图图 18:全球滚珠丝杠竞争格局:全球滚珠丝杠竞争格局.16 图图 19:滚珠丝杠市场集中度:滚珠丝杠市场集中度.16 图图 20:2014-2022 年中国滚珠丝杆价格走势年中国滚珠丝杆价格走势.17 图图 21:转向中间轴(转向轴)位置示意图:转向中间轴(转向轴)位置示意图.17 图图 22:2021 年日本年日本 EPS

13、 市场格局市场格局.18 图图 23:2021 年北美年北美 EPS 市场格局市场格局.18 图图 24:2013-2022 美国各车型销量(万辆)美国各车型销量(万辆).18 图图 25:2016-2022 美国电动汽车销量及占比美国电动汽车销量及占比.18 图图 26:2017 年中国年中国 EPS 市场格局市场格局.19 图图 27:2021 年中国年中国 EPS 市场格局市场格局.19 图图 28:2018-2022 国内汽车销量及结构国内汽车销量及结构.20 图图 29:冗余:冗余 EPS 系统方案示意图系统方案示意图.20 图图 30:冗余:冗余 EPS 电控方案示意图电控方案示意

14、图.20 图图 31:冗余策略与安全机制示意图:冗余策略与安全机制示意图.21 图图 32:英菲尼迪线控转向系统示意图:英菲尼迪线控转向系统示意图.22 图图 33:线控转向系统结构示意图:线控转向系统结构示意图.22 图图 34:线控转向系统发:线控转向系统发展历程展历程.22 图图 35:线控转向系统模块:线控转向系统模块.23 图图 36:线控转向系统工作原理:线控转向系统工作原理.23 图图 37:线控转向系统结构:线控转向系统结构.24 图图 38:英菲尼迪:英菲尼迪 Q50 线控线控冗余设计冗余设计.28 图图 39:SBW 路感模拟示意图路感模拟示意图.28 图图 40:耐世特线

15、控转向系统:耐世特线控转向系统.29 图图 41:英菲尼迪:英菲尼迪 DAS2.0 线控转向系统线控转向系统.29 图图 42:耐世特历史沿革:耐世特历史沿革.30 图图 43:耐世特主要产品:耐世特主要产品.30 图图 44:公司:公司 2018-2022H1 营业收入及同比增速营业收入及同比增速.31 图图 45:公司:公司 2018-2022H1 各业务营收占比(各业务营收占比(%).31 图图 46:公司:公司 2018-2022H1 毛利润及毛利率毛利润及毛利率.31 图图 47:公司:公司 2018-2022H1 归母净利润及同比增速归母净利润及同比增速.31 图图 48:公司:公

16、司 2018-2022H1 分地区营收占比(分地区营收占比(%).32 图图 49:公司:公司 2018-2022H1 主要客户收入占比(主要客户收入占比(%).32 图图 50:2021 年度公司电动车业务订单量占比年度公司电动车业务订单量占比.33 图图 51:浙江世宝历史沿革:浙江世宝历史沿革.33 图图 52:2017-2022H1 分产品营收分产品营收.35 图图 53:2017-2022Q3 公司盈利能力公司盈利能力.35 图图 54:2021 年公司前五大客户营收(亿元)年公司前五大客户营收(亿元).35 图图 55:2020-2022H1 公司分地区销售收入公司分地区销售收入.

17、35 图图 56:2021 华为智能汽车部分合作伙伴华为智能汽车部分合作伙伴.36 图图 57:2021 华为智能座舱部分合作伙伴华为智能座舱部分合作伙伴.36 图图 58:2017-2022Q1-Q3 伯特利营收(亿元)伯特利营收(亿元).37 图图 59:2017-2022Q1-Q3 伯特利归母净利润(亿元)伯特利归母净利润(亿元).37 表表 1:汽车转向系统发展阶段:汽车转向系统发展阶段.6 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 4/39 汽车汽车/行业深度行业深度 表表 2:2013-2019 年年 EPS 市场细分产品情况市场细分产品情况.12 表表 3:202

18、2Q4 MCU 前五大厂商交期情况及价格趋势前五大厂商交期情况及价格趋势.14 表表 4:部分汽车转向厂商与整车厂合作:部分汽车转向厂商与整车厂合作.19 表表 5:线控转向布置方式比较:线控转向布置方式比较.25 表表 6:自动化驾驶等级划分:自动化驾驶等级划分.26 表表 7:汽车转向新国标与原标准对比:汽车转向新国标与原标准对比.26 表表 8:线控转向技术路线图征求意见稿:线控转向技术路线图征求意见稿.27 表表 9:部分车企及:部分车企及 Tier1 线控转向产品布局情况线控转向产品布局情况.29 表表 10:2017-2022H1 公司新投产公司新投产 R-EPS 项目汇总项目汇总

19、.32 表表 11:浙江世宝主要产品:浙江世宝主要产品.34 表表 12:浙江世宝:浙江世宝 TOP4 客户较为稳定且集中度较高客户较为稳定且集中度较高.36 表表 13:浙江世宝非公开发行:浙江世宝非公开发行 A 股股票预案的募集资金流向(万元)股股票预案的募集资金流向(万元).37 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 5/39 汽车汽车/行业深度行业深度 1.投资逻辑投资逻辑 电动助力转向(电动助力转向(EPS)在乘用车中渗透在乘用车中渗透率已达到顶峰,当下发展方向是率已达到顶峰,当下发展方向是 EPS 产品结构的产品结构的迭代和智能化趋势下新技术(线控转向迭代和智能

20、化趋势下新技术(线控转向 SBW)的布局和应用)的布局和应用。根据佐思汽研数据,2016-2020 年 EPS 在中国乘用车转向市场的渗透率已从 80.1%逐年上升至 96.4%,基本接近顶峰。目前 EPS 主要是向高性能方向升级,根据助力电机装配位置的不同,EPS 可以分为转向柱助力式(C-EPS)、小齿轮助力式(P-EPS)、齿条助力式(R-EPS)和双小齿轮助力式(DP-EPS)四种,从传动效率上 R-EPS 和 DP-EPS P-EPS C-EPS。随着中高端智能电动车的快速发展,转向系统逐步从 C-EPS 向 R-EPS 和 DP-EPS 升级,其中 C-EPS单车价值约 800-1

21、000 元,R-EPS 单车价值约 2000-2700 元,EPS 产品结构迭代带来价值增量。从竞争格局来看,转向系统由于涉及到汽车安全领域,主要被博世、采埃孚、日本精工、从竞争格局来看,转向系统由于涉及到汽车安全领域,主要被博世、采埃孚、日本精工、捷太格特、耐世特等国际捷太格特、耐世特等国际 tier1 垄断垄断。根据 Marklines 数据,以日本和北美 EPS 市场格局为例,捷太格特等 4 家企业占据 87%日本市场份额,耐世特等 5 家企业占据 60%北美市场份额。2021 年国内 EPS 市场 CR5 企业份额也超 75%,根据高工产业研究院统计,在 EPS 前装市场,博世、日本精

22、工、采埃孚、捷太格特、豫北等为国内 T0P5 厂商。政策限制解禁及智能化趋势下,线控转向(政策限制解禁及智能化趋势下,线控转向(SBW)相关产品已具雏形,国内耐世特、伯)相关产品已具雏形,国内耐世特、伯特利等公司有望受益特利等公司有望受益。线控转向是未来实现高阶自动驾驶的重要条件,自动驾驶过程中,对转向系统的灵敏度和精确度的要求更高,而线控转向直接掌握自动驾驶路径和方向的精确控制,是智能网联汽车实现路径跟踪与避障避险的关键技术。且 2021 年汽车转向系基本要求新国标删除了原“不得装用全动力转向机构”的规定,放宽了对转向系统的约束,线控转向将进一步落地。国内外厂商积极布局国内外厂商积极布局线控

23、转向,产品导入期有望实现国产替代线控转向,产品导入期有望实现国产替代。车企方面,丰田搭载线控转向技术的 bZ4X 车型已经上市,为线控技术的大规模量产应用提供先行经验;Tier1方面,采埃孚计划在全球主要市场量产线控转向系统,2022 年与蔚来签订合约将在线控转向产品等领域展开合作;博世/博世华域、Kayaba、耐世特等厂商均在线控转向领域展开布局。虽然海外龙头厂商具有先发优势,但线控转向行业仍处于导入阶段,相关技术尚未成熟,国内多家企业已经在线控转向领域实现突破,未来国内厂商在线控转向领域有望实现替代。风险提示:风险提示:全球汽车行业下行风险,线控转向落地速度不及预期全球汽车行业下行风险,线

24、控转向落地速度不及预期 2.转向行业现状与竞争格局转向行业现状与竞争格局 2.1.汽车转向产品介绍汽车转向产品介绍 汽车转向系统经过了数次迭代,目前以汽车转向系统经过了数次迭代,目前以电动助力转向电动助力转向(EPS)为主流,而为主流,而线控转向线控转向系统(系统(SBW)受益于智能化发展方兴未艾受益于智能化发展方兴未艾。转向系统是汽车底盘四大系统之一,主要由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三部分组成,发展至今经历了机械转向系统、液压助力转向系统(HPS)、电动助力转向系统(EPS)、电子液压助力转向系统(EHPS)、线控转向系统(SBW)等多个阶段,逐步实现从机械件到电动化再到 请务必阅读

25、正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 6/39 汽车汽车/行业深度行业深度 智能化的转变,转向系统操作性能逐步提升,集成度、电动化、智能化水平持续提高。表表 1:汽车转向系统发展阶段:汽车转向系统发展阶段 类别 主要结构 主要特点 优/缺点 机械转向系统(MS)转向操纵机构 转向器 转向器传动机构 纯人力驱动,通过将人力放大、变向等操纵轮胎转向 结构简单、造价廉价,但操作费力,稳定性、精确性无法保障 液 压 助 力 转 向 系 统(HPS)液压泵 油管 压力流量控制阀体 V 型传动皮带 储油罐 结合驾驶员体力和发动机动力为转向能源,放大驾驶员传递的力 安全性高、成本低廉、转向动力足,

26、但能耗高、维护成本高 电子液压助力转向系统(EHPS)储油罐 助力控制转向单元 电动泵 转向机 助力转向传感器 转向油泵由电动机驱动,并加装电控系统 能耗低、灵敏,但稳定性不如机械液压,且维护成本高 电 子 助 力 转 向 系 统(EPS)扭矩传感器 车速传感器 电动机 减速机构 电子控制单元 通过电子控制电机产生辅助动力实现转向 结构精简、重量小、占用空间少,但辅助力度有限、成本较高 线控转向系统(SBW)转向盘模块 前轮转向模块 主控制器 自动防故障系统 取消方向盘 占用空间少、安全性高,但需要功率力反馈电机和转向电机 数据来源:佐思汽研、东北证券 目前,液压助力转向系统(目前,液压助力转

27、向系统(HPS)和电子液压助力转向系统()和电子液压助力转向系统(EHPS)已广泛应用于)已广泛应用于商用车,商用车,电动助力转向(电动助力转向(EPS)则大量地运用于乘用车上则大量地运用于乘用车上。液压助力转向系统(液压助力转向系统(HPS)是在传统机械转向系统基础上额外加装了一套液压助力)是在传统机械转向系统基础上额外加装了一套液压助力系统系统,一般由油泵、V 形带轮、油管、供油装置、助力装置和控制阀等组成。它以液压油为动力,通过液压泵产生的动力来推动机械转向器工作。由于该系统通过液压力作用来推动传统机械转向机构的转向运动,从而减轻了驾驶员的劳动强度,在一定程度上解决了传统机械转向系统由于

28、传动比固定而造成的转向“轻便”与“灵敏”之间的矛盾。但是,这类动力转向系统是靠方向盘转动时带动扭杆直接改变液压系统油路的通道面积来提供可变的助力。即助力大小与车速的高低没有关系,只与转向角度有关。转向盘转过的角度越大,液压系统提供的助力也越大。同时,该系统存在着以下缺点:(1)不管汽车转不转向,只要发动机工作,液压助力泵就会在发动机带动下工作,额外消耗发动机的能量;(2)转向助力特性不可调,高速和低速时助力特性相同。在低速转向需要较大助力时,往往因发动机转速低而助力效果差,而在高速转向需要较小助力时,会因发动机转速高而助力作用大,导致转向过于灵 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声

29、明及说明 7/39 汽车汽车/行业深度行业深度 敏,使汽车的操纵稳定性变差;(3)液压系统本身所固有的液压油泄漏问题和转向噪声使得转向舒适性大大下降,同时对环境造成污染。由于液压助力转向系统工作可靠、技术成熟,能提供大的转向助力,目前在商用车被广泛应用。图图 1:HPS 结构示意图结构示意图 数据来源:汽车之家,东北证券 电动液压助力系统(电动液压助力系统(EHPS)是在机械液压助力转向系统的基础上改进后的系统)是在机械液压助力转向系统的基础上改进后的系统,转向油泵不再由发动机直接驱动,而是由电动机来驱动,并加装了电控系统,使得转向助力的大小不光与转向角度有关,还与车速相关。该系统在机械结构上

30、增加了电机和电子控制单元(ECU)等,使得汽车能够随着车速的变化自动调节操纵力的大小,同时还降低了能耗,反应也更灵敏,但其制造、维修成本也会相应增加。尽管电控液压助力装置从一定程度上缓解了传统的液压转向中轻便性和路感之间的矛盾,然而却未能从根本上解决 HPS 系统存在的不足。随着汽车微电子技术的发展,汽车节能和环保的要求,其在布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损与噪声等方面的不足已越来越明显,转向系统向着电动助力转向系统发展。图图 2:EHPS 示意图示意图 数据来源:中为咨询,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 8/39 汽车汽车/行业深度行业深度

31、EHPS 作为作为 HPS 的改进系统,具有如下特点的改进系统,具有如下特点:(1)可以充分利用传统液压动力转向系统技术,核心部件电动泵集成了电动机、油泵和电子控制单元,结构紧凑、质量轻、具有良好的模块化设计,且系统布置不需较大改动;(2)EHPS 通过无刷直流电机及其控制单元来驱动油泵实现助力转向,在无需助力转向情况下,控制器将电机控制到最低能耗的转速,从而节省了发动机燃料的消耗,降低废气排放,与 HPS 系统相比,平均节约燃油可达到每百公里 0.3 升,高速时最多能节约 85%的能源;(3)根据车型、车速、转角等不同,提供不同助力,舒适和稳定性较 EPS 更好。电动助力转向系统(电动助力转

32、向系统(EPS)是是在传统机械转向系统的基础上,增加了传感器装置、在传统机械转向系统的基础上,增加了传感器装置、电子控制装置和转向助力机构等电子控制装置和转向助力机构等,其特点是使用电动执行机构在不同的驾驶条件下其特点是使用电动执行机构在不同的驾驶条件下为驾驶员提供合适的助力。为驾驶员提供合适的助力。系统主要由电子控制单元 ECU、扭矩传感器、车速传感器、电动机、离合器和转向柱总成等组成。EPS 与液压助力转向系统相比,除节省能源外,由于取消了液压系统而提高了环保性能。完整的 EPS 系统还包括故障诊断与安全保护系统,当发生故障时,能停止助力,自动恢复到手动控制方式并发出警报信号,同时显示所记

33、忆的异常内容如扭矩传感器本身异常、车速传感器异常以及电动机工作异常、蓄电池异常等等。电动助力转向系统已成为目前汽车转向系统技术发展的主流,但是该系统也有其局限性,由于电动机的发电功率和提供的转向助力也很有限,如果车身较重,转向系统需要有较大的驱动力量,电动助力转向系统就显得力不从心,所以该系统多用于乘用车。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 9/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 3:各类各类 EPS 对比对比 数据来源:汽车电动助力转向系统选型研究,东北证券 根据电机安装位置不同,目前根据电机安装位置不同,目前 EPS 产品主要分为产品主要分为 C-EPS、P-EP

34、S、DP-EPS、R-EPS等等。目前国内外已开发的 EPS 产品,其助力电机主要为有刷直流电机,也有采用无刷直流电机的。EPS 系统要求助力电机尺寸小、效率高、转矩波动和噪声小等。对助力要求较小的汽车宜选用要求控制器结构简单、成本低的有刷直流电机;对需要助力较大的汽车,宜选用效率、功率密度更高的无刷直流电机。根据电机安装位置不同,EPS 系统分为转向轴助力式、小齿轮助力式、齿条助力式三种。转向轴助力式 EPS 的电机安装在转向轴上,要求电动机的最大输出力矩小,电动机布置在驾驶室内,工作环境较好,对电动机密封要求低;由于电机离驾驶员近,所以要求电动机的噪声一定要小;这种类型的 EPS 系统一般

35、在微型轿车上使用。齿轮助力式 EPS 系统其助力电机安装在转向小齿轮处,该型式 EPS 系统可使各部件布置更方便,要求电动机的最大输出力矩也相对较小;但是电动机安装在驾驶室地板下,工作环境差,所以对电动机的密封要求较高;由于电动机离驾驶员较远,则对电动机的噪声要求相对较小;这种类型的 EPS 系统一般用于中级轿车上。齿条助力式 EPS 系统的助力电机安装在齿条处,要求电动机的最大输出力矩相对较大,电动机工作环境差,对其密封要求较高;由于安装位置离驾驶员较远,因此对电动机的噪声要求相对较小 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 10/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 4

36、:不同:不同 EPS 系统系统 数据来源:EPS 系统助力电机的匹配研究、东北证券 2.2.转向行业市场发展现状转向行业市场发展现状 EPS 在乘用车在乘用车中中渗透率渗透率已达到顶峰已达到顶峰,当下发展方向是,当下发展方向是 EPS 产品结构的迭代产品结构的迭代和智能和智能化趋势下新技术(线控转向化趋势下新技术(线控转向 SBW)的布局和应用)的布局和应用。目前,液压助力转向系统(HPS)和电子液压助力转向系统(EHPS)已广泛应用于商用车,EPS 则大量地运用于乘用车上,而 SBW(线控转向系统)渗透率相对最低。根据佐思汽研数据,2016-2020年 EPS 在中国乘用车转向市场的渗透率已

37、从 80.1%逐年上升至 96.4%,仅有少量乘用车采用 HPS 和 EHPS 方案,而 2020 年部分海外国家 EPS 渗透率高达 100%。由于未来存在线控转向系统渗透率(SBW)提高挤压 EPS 的空间,预计 2025 年左右国内 EPS 渗透率将从上升转为下降。图图 5:2016-2020 年中国乘用车年中国乘用车 EPS 渗透率逐渐达到顶峰渗透率逐渐达到顶峰 数据来源:佐思汽研,东北证券 电动助力转向系统(电动助力转向系统(EPS)向高性能)向高性能 EPS 升级趋势明显升级趋势明显。根据助力电机装配位 置的不同,EPS 可以分为转向柱助力式(C-EPS)、小齿轮助力式(P-EPS

38、)、齿条助力式(R-EPS)和双小齿轮助力式(DP-EPS)四种。电子助力转向的布置中,电机越靠近转向器,助力传动效率越高,性能越好,因而传动效率 R-EPS 和 DP-EPS P-请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 11/39 汽车汽车/行业深度行业深度 EPS C-EPS。随着新能源汽车加速渗透以及智能化的快速发展,转向系统逐步从 C-EPS 向 R-EPS 和 DP-EPS 升级。图图 6:不同:不同 EPS 产品助力范围产品助力范围 数据来源:耐世特,东北证券 EPS 细分产品中,细分产品中,C-EPS 销量占比逐渐降低,转向更高价值的销量占比逐渐降低,转向更高价

39、值的 EPS 产品产品。随着 EPS技术的不断成熟,EPS 产品需求量不断增长,根据智研咨询数据显示,2011 年我国汽车 EPS 行业销量 410 万套,到 2019 年增长到了 1820.4 万套。从细分产品占比上看,C-EPS 份额在逐年下滑,P-EPS 和 DP-EPS 等单价更高的产品份额在上升。从价格纬度,汽车 EPS 产品价格稳中有降,2019 年约为 1513 元/套,导致变化的原因主要有两方面:一方面,每类产品均有多种规格和型号,不同规格、型号产品的单价有一定差异,各年度每类产品的不同规格、型号产品组合等变化会导致平均单价的变化;另一方面,汽车 EPS 企业与整车制造厂商每年

40、确定一次产品价格,当新产品供应价格保护期过后,整车厂商一般会要求汽车 EPS 企业在价格上做一定的让步,因此成熟产品价格会有不同程度调降。图图 7:2011-2019 年中国汽车年中国汽车 EPS 行业销量情况行业销量情况 图图 8:ESP 产品价格变化(单价:元)产品价格变化(单价:元)数据来源:产业信息网,东北证券 数据来源:产业信息网,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 12/39 汽车汽车/行业深度行业深度 表表 2:2013-2019 年年 EPS 市场细分产品情况市场细分产品情况 销量(万套)销量(万套)2013 年 2014 年 2015 年 20

41、16 年 2017 年 2018 年 2019 年 C-EPS 448.1 600.0 717.4 854.6 938.4 967.2 983.0 P-EPS 225.4 320.8 395.1 484.5 548.3 605.9 641.0 R-EPS 10.1 18.0 22.2 24.3 26.7 26.8 28.6 Dp-EPS 35.4 54.7 72.1 90.7 126.8 150.7 167.8 销量占比销量占比 2013 年 2014 年 2015 年 2016 年 2017 年 2018 年 2019 年 C-EPS 62.2%60.4%59.5%58.8%57.2%55.

42、3%54.0%P-EPS 31.3%32.2%32.7%33.3%33.4%34.6%35.2%R-EPS 1.4%1.8%1.8%1.7%1.6%1.5%1.6%Dp-EPS 5.1%5.5%6.0%6.2%7.7%8.6%9.2%市场规模(亿元)市场规模(亿元)2013 年 2014 年 2015 年 2016 年 2017 年 2018 年 2019 年 C-EPS 62.4 82.8 97.9 114.9 124.8 127.2 127.8 P-EPS 38.2 53.9 66.0 80.2 89.9 98.3 103.1 R-EPS 2.6 4.5 5.6 6.0 6.6 6.5 6

43、.9 Dp-EPS 8.5 12.8 16.7 20.8 28.9 34.1 37.8 EPS 汇总 111.7 154.0 186.1 221.9 250.2 266.1 275.5 数据来源:产业信息网,东北证券 对我国对我国 EPS 市场空间进行测算:市场空间进行测算:假设 2023-2025 年间我国汽车销量以 2%的年均增速增长,C-EPS 系统销量占比以每年 5pct 逐渐降低,P-EPS、DP-EPS、R-EPS 系统的渗透率在 2020-2022 年间分别以 2pct、2pct、1pct 的增速增长,在 2023-2025 年间分别以 1pct、2pct、2pct 的增速增长,

44、C-EPS、P-EPS 系统单车价值量在 2020-2025年间的年均下降幅度为 1%,DP-EPS、R-EPS 系统单车价值量在 2020-2022 年间的年均下降幅度分别为 2%、1.5%,在 2022-2025 年间的年均下降幅度分别为 1.5%、1.0%。预计到预计到 2025 年我国年我国 EPS 市场空间达到市场空间达到 403 亿元,亿元,2022-2025 年间年间 CAGR 为为4.1%。图图 9:2013-2025E 我国乘用车我国乘用车 EPS 市场空间(单位:亿元)市场空间(单位:亿元)数据来源:产业信息网,中汽协,东北证券 05003003504

45、004502013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025EC-EPSP-EPSDp-EPSR-EPS 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 13/39 汽车汽车/行业深度行业深度 2.3.汽车转向产业链汽车转向产业链分析分析 转向系统由转向系统由 ECU、电机、减速机构、中间轴等组成,、电机、减速机构、中间轴等组成,ECU 和和电机电机为为主要成本。主要成本。汽车转向系统上游为 ECU、电动机、减速机构、管柱及中间轴等零部件供应商。ECU是电子控制系统核心部件,负责对传感器输入信号进

46、行分析处理,使执行器按控制目标进行工作。EPS 电机根据 ECU 的指令输出合适的助力转矩,为 EPS 系统提供动力。减速机构作用是对电动机的转矩进行减速和增加转矩。转向中间轴为转向管柱与转向装置之间的机械连接部件。其中 ECU 和 EPS 电机成本占 EPS 总成本的64%,为主要成本构成,ECU 占 EPS 系统成本 44%,EPS 电机占 EPS 系统成本 20%。图图 10:汽车转向产业链上下游:汽车转向产业链上下游 数据来源:中汽协,智研咨询,东北证券 图图 11:2021 汽车转向系统成本组成汽车转向系统成本组成 数据来源:头豹研究院,东北证券 MCU 为为 ECU 核心部件,市场

47、格局集中,现产能核心部件,市场格局集中,现产能逐渐恢复至稳定逐渐恢复至稳定。ECU 由 MCU(微控制单元)、储存器、输入/输出接口、模数转换器及整形、驱动等大规模集成电路组成,其中 MCU 是 ECU 中最为关键的零部件,起控制作用。车规级 MCU 由于可靠性要求较高等原因,进入难度大,因此市场格局较为集中,2021 年 MCU 全球 CR5 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 14/39 汽车汽车/行业深度行业深度 企业占比 82%,对行业产能影响较大。2020 年上半年由于疫情因素影响,各大厂商下调后市预期、降低产量,但自 20Q3 全球汽车需求复苏,出货量远超预期

48、,叠加MCU 头部企业意法半导体、恩智浦、瑞萨遭受罢工+疫情封锁、大雪、火灾等突发因素影响,车规 MCU 芯片缺货程度严重。而后伴随产业链调整,供应商及代工厂扩产,台积电、英飞凌、英特尔、格芯等厂商均宣布了各自的扩产或者向汽车芯片产能调配的计划,芯片缺货压力得以缓解,至 2022Q4MCU 前五大厂商交期情况及价格趋势整体好转。图图 12:2021 年年 MCU 市场份额占比市场份额占比 数据来源:焉知智能汽车,东北证券 表表 3:2022Q4 MCU 前五大厂商前五大厂商交期情况及价格趋势交期情况及价格趋势 厂商厂商 货期货期 货期趋势货期趋势 价格趋势价格趋势 8 位位 MCU 英飞凌英飞

49、凌+赛普拉斯赛普拉斯 45-52 持平 持平 恩智浦恩智浦 35-52 下降 持平 瑞萨瑞萨 40 下降 上升 意法意法 48 下降 持平 微芯微芯 36-50+下降 持平 32 位位 MCU 英飞凌英飞凌+赛普拉斯赛普拉斯 45 上升 持平 恩智浦恩智浦 26-52 下降 持平 瑞萨瑞萨 40 下降 上升 意法意法 22 下降 持平 微芯微芯 36-50+下降 持平 数据来源:富昌电子,东北证券 MCU 厂商多采用成熟制程工艺,不受芯片制裁影响。厂商多采用成熟制程工艺,不受芯片制裁影响。MCU 由于对算力要求有限暂不需要 14nm 及以下制程以及 MCU 内置的嵌入式存储自身制程限制 MCU

50、 制程的提升,MCU 的工艺主要集中在 40nm 及以上的成熟制程,不受芯片制裁影响。以意法半导体的各产品系列为例,其大部分产品集中在 180/130nm、90nm 和 40nm 等成熟制程范围。在主流车规 MCU 领域,国产芯片代工商华虹半导体和中芯国际均具备自主制造能力。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 15/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 13:意法半导体意法半导体 MCU 各系列及其工艺制程各系列及其工艺制程 数据来源:AI 电堂,东北证券 EPS 电机由外资主导,产品价格相对稳定。电机由外资主导,产品价格相对稳定。市场格局方面,由于技术、生产规模、研发

51、实力等优势,外资及合资品牌在国内市场依然占据了绝大部分的市场份额,至2018 年,外资及合资品牌市场规模占比达 81%。EPS 电机主要原材料是硅钢和有色金属、磁性材料和铸件等产品,这几类大宗原材料生产企业较多,处于产能过剩状态,以电机中常用的无取向硅钢为例,在 2020-2021 年受疫情等因素影响价格出现波动,至今价格已趋于稳定。EPS 电机产品价格总体相对较低且稳定,呈下降趋势。图图 14:EPS 电机电机历年单价历年单价 图图 15:无取向硅钢无取向硅钢历年价格历年价格 数据来源:智研咨询,东北证券 数据来源:wind,东北证券 减速机构具备对电机降速增矩的作用,减速机构具备对电机降速

52、增矩的作用,常见有常见有蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆、滚珠丝杠滚珠丝杠等组合方式等组合方式。减速机构为汽车转向系统的重要组成部分,在电动助力转向系统中与电机相连,对电机实现降速和增加扭矩的作用,EPS 的减速机构有多种组合方式,常见的有涡轮蜗杆式以及负载能力更大的滚珠丝杠式。电动助力转向系统中 C-EPS、P-EPS、Dp-EPS到 R-EPS 转向性能依次提升,前三者的减速机构都为蜗轮蜗杆,R-EPS 的减速机构为滚珠丝杠(循环球式)。滚珠丝杠的主要结构包括丝杆、螺母、钢球、反向器、挡圈,通过丝杠旋转带动内部充满钢球的螺母作直线往复运动。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 16/3

53、9 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 16:蜗轮蜗杆减速:蜗轮蜗杆减速机构机构 图图 17:滚珠丝杠结构:滚珠丝杠结构 数据来源:汽车电机电气技术漫谈,东北证券 数据来源:机械电子工程技术,东北证券 滚珠丝杠为滚珠丝杠为高负载转向系统核心高负载转向系统核心减速机构减速机构,国际企业占据大部市场份额,国际企业占据大部市场份额。滚珠丝杠具备输出力矩大、噪音低、手感平顺、精度高、传动效率高等优势,是 R-EPS 提升负载能力的关键部件,R-EPS 凭借滚珠丝杠的优势,输出的齿条推力远大于 Dp-EPS,可以达到 16000N 以上,而 Dp-EPS 最大推力为 14500N。在竞争格局方面,由于滚珠

54、丝杠需要具备高速或精密机床加工能力,具备较高该领域技术实力的日本和欧洲的滚珠丝杠企业占据了全球约 70%的市场份额,其中 CR5 市占率达到了 46%,主要厂商有 NSK、THK、SKF 等。图图 18:全球滚珠丝杠竞争格局:全球滚珠丝杠竞争格局 图图 19:滚珠丝杠市场集中度:滚珠丝杠市场集中度 数据来源:华经产研院,东北证券 数据来源:华经产研院,东北证券 滚珠丝杠行业竞争加剧,产品价格稳中有降。滚珠丝杠行业竞争加剧,产品价格稳中有降。滚珠丝杠主要由丝杆、螺母、钢球等组成,产业链上游主要为钢铁等原材料及相关零部件。我国钢铁行业上游原料供应充足,主要产品产量及价格均保持稳定。在滚珠丝杠行业市

55、场方面,近几年来竞争加剧,国内企业向中高端市场渗透,外资品牌积极抢占经济型产品市场份额,由于竞争的加剧使得行业市场价格总体呈现出明显的下降态势,据华经产研院数据,国内滚珠丝杆价格从 2014 年 225 元/套的均价下降至 2021 年的 181 元/套,预计 2022年市场价格降至 180 元/套,下降速度趋缓。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 17/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 20:2014-2022 年中国滚珠丝杆价格走势年中国滚珠丝杆价格走势 数据来源:华经产业研究院,东北证券 转向中间轴为转向管柱与转向装置之间的机械连接部件。转向中间轴为转向管柱与

56、转向装置之间的机械连接部件。汽车转向盘与转向管柱相连,转向中间轴位于转向管柱及转向装置之间。当驾驶员操作转向盘时,转向柱便跟着转动,通过转向节和转向中间轴,转向力矩可传递至转向器的输入轴,以齿条齿轮式转向系统为例,此时输入轴的转动被齿条齿轮式转向器转换为往复运动或直线运动,推动或拉动转向杆系及转向节,使转向轮(前轮)偏转一定角度。一般由十字轴万向节和轴滑动副组成。转向中间轴行业内主要参与公司为国际企业如蒂森克虏伯、耐世特、NSK、捷太格特等,上游原材料主要为钢铁材料,原材料产量及价格方面较为稳定。图图 21:转向中间轴(转向轴)位置示意图:转向中间轴(转向轴)位置示意图 数据来源:汽车工艺师,

57、东北证券 2.4.EPS 行业竞争格局行业竞争格局 国际头部企业市占领先,稳定占据国内外大部国际头部企业市占领先,稳定占据国内外大部市场市场份额。份额。根据智研咨询数据,2021年,全球电动助力转向系统(EPS)市场规模达到了 168.97 亿美元,其中大部份额为国际头部厂商占有,且市场集中度较高。以日本和北美 EPS 市场格局为例,捷太格特等 4 家企业占据 87%日本市场份额,耐世特等 5 家企业占据 60%北美市场份 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 18/39 汽车汽车/行业深度行业深度 额。2021 年国内 EPS 市场 CR5 企业份额也超 75%。据 QY

58、 Research 数据,2021 年全球范围内 CR3 厂商占据 59%EPS 市场份额,市场份额集中。图图 22:2021 年日本年日本 EPS 市场格局市场格局 图图 23:2021 年北美年北美 EPS 市场格局市场格局 数据来源:Marklines,东北证券 数据来源:Marklines,东北证券 轻卡占据轻卡占据美国美国汽车销量主体,电动汽车占比快速升高。汽车销量主体,电动汽车占比快速升高。美国汽车销量总体稳定,轻卡汽车销量占比逐年升高,至 2022 年占据年度销量 75%份额。电动汽车销量也于2020 年开始爆发,近两年电动汽车销量占比提升明显,2022 年电动汽车占新车销售量

59、5.6%。轻卡和电动汽车较之于传统乘用车,重量均有所提升,对电动助力转向系统(EPS)的负载能力要求较高,因此在美国市场性能较高的 R-EPS、Dp-EPS 的需求量有望进一步提升。图图 24:2013-2022 美国各车型销量(万辆)美国各车型销量(万辆)图图 25:2016-2022 美国电动汽车销量及占比美国电动汽车销量及占比 数据来源:Marklines,东北证券 数据来源:Marklines,东北证券 国内市场大部份额仍由国际企业占据,国内企业拥有价格、响应快等优势国内市场大部份额仍由国际企业占据,国内企业拥有价格、响应快等优势。国际企业在 2021 年占据国内 EPS 近 80%市

60、场份额,与国际企业相比,国内企业在产品设计、制造及产品性能方面存在明显差距,国内企业拥有价格、响应速度上拥有一定优势。EPS 系统中,ECU 及电机等核心零部件领域技术由外资企业垄断,其议价能力强,近年国内企业在 ECU 及电机方面进一步突破,如 2022 年德昌股份 EPS 电机定点耐世特,兆易创新、中颖电子等推出 MCU 相关产品并即将量产。国产 ECU、电机较之于国际企业拥有成本优势,将进一步缓解 EPS 企业成本压力并提升竞争力。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 19/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 26:2017 年中国年中国 EPS 市场格局市场格局

61、 图图 27:2021 年中国年中国 EPS 市场格局市场格局 数据来源:头豹研究院,东北证券 数据来源:高工研究院,东北证券 表表 4:部分:部分汽车汽车转向厂商与整车厂合作转向厂商与整车厂合作 零部件 Tier1 整车企业 博世 一汽大众、奥迪、劳斯莱斯、宝马、玛莎拉蒂、阿斯顿马丁、戴姆勒、通用、小鹏汽车、特斯拉中国、理想汽车、上汽大众、上汽通用、智己汽车、长城、蔚来、中汽系统 比亚迪、腾势新能源、阿尔法罗密欧 耐世特 长安、东风乘用车、东风柳汽、JEEP、宝马、DS、通用、标志、克莱斯勒、福特、道奇、菲亚特 日立安斯泰莫 斯巴鲁、本田、福特、广汽本田、东风本田、马自达 万都 现代、起亚

62、捷太格特 丰田、三菱、铃木、五十铃、斯巴鲁、马自达、日产 日本精工 日产、丰田、本田、铃木、斯巴鲁 蒂森克虏伯 戴姆勒、雷诺、一汽大众、蔚来 采埃孚 比亚迪、戴姆勒、法拉利、大众、奥迪、宝马、Smart、捷豹路虎、福特、保时捷、特斯拉 数据来源:Marklines,东北证券 2.5.电动化、智能化促进电动化、智能化促进 EPS 单车价值提升单车价值提升 伴随国内新能车销量及自动驾驶渗透率的提升,高负载高可用伴随国内新能车销量及自动驾驶渗透率的提升,高负载高可用 EPS 需求上升。需求上升。国内新能源汽车销量与 2021 年迅速爆发,至 2022 年,新能车(乘用车+商用车)销量689 万辆,渗

63、透率达到 26%,增幅明显。伴随电动化带来的汽车重量的增加和客户体验需求升级,有望推动 EPS 从负载较小的 C-EPS 向更高负载的 R-EPS 转变,同时带动单车价值量提升。同时,国内智能驾驶汽车渗透率也不断提升,2022 年 L1、L2 及驾驶辅助渗透率突破 40%,自动驾驶功能不断升级,推动转向系统向“高可用性”EPS 系统升级,双电机+双 ECU 等配置需求有望上升。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 20/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 28:2018-2022 国内汽车销量及结构国内汽车销量及结构 数据来源:中国汽车工业协会,东北证券 转向系统转向转

64、向系统转向电动化的同时,智能化电动化的同时,智能化也也成为了转向技术发展新的驱动力成为了转向技术发展新的驱动力。为了更好地满足智能驾驶的需求,转向系统需要有更高的安全性和可靠性,从而保证转向系统在出现电气系统故障的时候整车仍然可以进入安全状态甚至继续安全驾驶。因此,冗余 EPS、线控转向系统(SBW)成为未来的发展方向,其中线控转向(SBW)在过去由于技术储备不成熟、法规限制等因素,近两年正处于刚兴起的阶段,所以冗余 EPS 成为当前 L3+智能驾驶场景下的核心技术。冗余冗余 EPS 系统主要由机械系统部件、转矩转角传感器总成(系统主要由机械系统部件、转矩转角传感器总成(TAS)以及电控单元组

65、)以及电控单元组成成。以 R-EPS 为例,机械系统主要由齿轮齿条副、滚珠丝杠传动机构、皮带传动单元、转向横拉杆等组成。可支持的最大齿条力达到 16kN 以上,能够满足豪华轿车、SUV 以及商务车的要求。转矩转角传感器总成用于检测转向扭矩和方向盘转角,主流的冗余传感器方案通常能够提供 4 路转矩信号和 2 路转角信号,显著提升了安全性。电控单元是冗余 EPS 的核心部分,由助力电机以及驱动和控制单元组成,助力电机通常采用六相或十二相无刷直流电机,由于单点失效导致其中三相无法正常驱动时,剩余部分仍可正常工作,为转向系统提供助力。驱动和控制单元集成在电机的后端,由驱动板、控制板、散热器、外壳等组成

66、。图图 29:冗余冗余 EPS 系统方案示意图系统方案示意图 图图 30:冗余冗余 EPS 电控方案示意图电控方案示意图 数据来源:汽车制动网,东北证券 数据来源:汽车制动网,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 21/39 汽车汽车/行业深度行业深度 基于双三相无刷直流电机的全冗余电控方案采用了双路独立外部供电、双路外部CAN/CANFD 通信以及冗余的转矩、转角传感器信号。电机驱动单元、电机位置传电机驱动单元、电机位置传感器、电源管理单元、主控感器、电源管理单元、主控 MCU 也都采用了双备份的冗余架构也都采用了双备份的冗余架构。主控 MCU 采用带锁步核的

67、32 位芯片,具有较高的算力,同时最高支持 ASIL-D 功能安全等级。双MCU 之间采用 CANFD 通信,实现信号交互、力矩指令传递、故障诊断信号交互等,可以起到相互监控的作用,必要时支持主辅切换,提升了整个系统的安全性和可靠性。根据GB/T 40429-2021 汽车驾驶自动化分级对于 L3 级自动驾驶的定义,车辆在有条件设计运行范围内运行,允许驾驶员注意力离开驾驶任务,但是在系统提示需要接管的时候应该进行适当的响应。基于上述冗余方案,电气系统在出现单点失效的场景下,最多损失 50%的助力能力,因此对于大部分限定条件下的 L3 级自动驾驶功能,能够保证整车在系统提示接管到驾驶员完成阶段的

68、时间段处于安全状态。图图 31:冗余策略与安全机制示意图冗余策略与安全机制示意图 数据来源:汽车制动网,东北证券 冗余冗余 EPS 关键技术为冗余策略与安全机制关键技术为冗余策略与安全机制。在冗余 EPS 的双 MCU 架构中,双 MCU(ECU A 和 ECU B)都实现完整控制功能,上电初始化后默认分配主从角色。正常工作状态下,双系统均进行力矩指令计算,但是从系统响应主系统分配的扭矩指令。如果系统发生单点失效,双 MCU 根据故障诊断与处理机制判断是否进行主从切换,必要时从系统切换为主系统。冗余 EPS 已经成为当前 L3+自动驾驶场景下的核心技术,相比传统的非冗余 EPS,冗余 EPS

69、需要更加复杂的系统架构和更加复杂的功能来保证车辆的安全性、可靠性和驾驶体验,因此也有更高的技术壁垒。3.线控转向:政策限制解禁线控转向:政策限制解禁+智能化趋势下智能化趋势下已具雏形已具雏形 3.1.智能智能化化趋势下线控转向应时而生趋势下线控转向应时而生,相关,相关技术成果已具雏形技术成果已具雏形 线控转向系统(线控转向系统(SBW)取消中间传动轴,方向盘与转向机构之间只有电线连接,转)取消中间传动轴,方向盘与转向机构之间只有电线连接,转向动力来源完全由人手以外的动力提供向动力来源完全由人手以外的动力提供。线控转向系统完全通过电信号传输控制指令,转向机构与驾驶员无直接物理力矩传输路径。配备线

70、控转向系统的车辆,具备 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 22/39 汽车汽车/行业深度行业深度 两种操控模式,一是自动驾驶模式,人手不干预方向盘,车辆转向按照电脑指令动作;二是手动操控模式,人手把握方向盘,车辆操控按照人手指令动作。图图 32:英菲尼迪线控转向系统示意图:英菲尼迪线控转向系统示意图 图图 33:线控转向系统结构示意图:线控转向系统结构示意图 数据来源:英菲尼迪,东北证券 数据来源:汽车线控转向系统的研究,东北证券 受制于电子控制技术,直到 20 世纪 90 年代,线控转向技术才有较大进展,美国、欧洲、日本在线控转向的研发与推广方面比较活跃,一些采用线控

71、转向系统的概念车陆续展出。2013 年,英菲尼迪的“Q50”成为第一款应用线控转向技术的量产车型。该线控转向系统由路感反馈总成、转向执行机构和 3 个电控单元组成,其中双转向电机的电控单元互相实现备份,可保证系统的冗余性能,转向柱与转向机间的离合器能够在线控转向系统出现故障时自动接合,保证紧急工况下依然可实现对车辆转向的机械操纵。2017 年,耐世特(Nexteer)公司开发了由“静默转向盘系统”和“随需转向系统”组成的线控转向系统,该系统可随需转向,在自动驾驶时转向盘可以保持静止,并可收缩至组合仪表上,从而提供更大的车内空间。图图 34:线控转向系统发展历程:线控转向系统发展历程 数据来源:

72、汽车线控转向系统研究进展综述,东北证券 线控转向系统是将驾驶员对方向盘的操纵信号转换成电信号传送给电子控制单元,线控转向系统是将驾驶员对方向盘的操纵信号转换成电信号传送给电子控制单元,对数据处理后用电机驱动齿轮齿条转向器实现车轮转向。对数据处理后用电机驱动齿轮齿条转向器实现车轮转向。线控转向系统去除了从方向盘到转向器之间的机械操纵杆件和液压系统,增加了一套主动控制系统。不仅从汽车零部件布局上节省了空间,可以获得更快的响应速度,在行驶安全性和驾驶操纵性方面也得到了很大的改善,推动了汽车集成化、网联化、模块化、智能化的快速发展。另外,通过主动控制可以实现车道保持功能、自动泊车甚至自动驾驶等辅助驾驶

73、功能。当驾驶员转动方向盘时,传感器会将转向意图转化成电信号传送给电子控制单元,电子控制单元会根据行驶车速信号和梯形臂上的转角传感器信号控制1950TRW提出SBW概念2001Bertone FILO雪佛龙C-CrusserZF SBW2000宝马Z22戴姆勒R1291990奔驰F400 Carving2002通用HY-WHRE2003丰田Lexus-HPX2007JIEGT精工DPASS2013Paravan英菲尼迪Q50ZF AKC 2017耐世特SBW 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 23/39 汽车汽车/行业深度行业深度 反馈电机,以达到增强驾驶员手感和方向盘回

74、正,同时,电子控制单元根据转向反馈电机生成的反馈力矩、模拟方向盘力给转向电机发送信号进行旋转,结合驾驶员的转向意图,从而对转向器进行操作,实现对转向轮的控制。图图 35:线控转向系统模块:线控转向系统模块 图图 36:线控转向系统工作原理:线控转向系统工作原理 数据来源:新能源汽车智能驾驶线控底盘技术应用研究 数据来源:智能网联汽车的线控技术研究 线控转向系统最显著的特征为去掉了传统转向系统中从转向盘到转向执行器间的线控转向系统最显著的特征为去掉了传统转向系统中从转向盘到转向执行器间的机械连接,机械连接,由路感反馈总成、转向执行总成、控制器以及相关传感器组成。路感反。路感反馈总成馈总成主要包括

75、转向盘、路感电机、减速器和扭矩转角传感器,功能是驱动路感电机实现控制器给出的反馈力矩指令,对驾驶员施加合适的路感。转向执行总成转向执行总成主要由转向电机、转向器和转向拉杆等部件组成,转向电机一般为永磁同步直流电机,转向器多为齿轮齿条结构或者循环球式结构。该部分工作原理为驱动转向电机快速、准确地执行控制器给出的转向角指令,实现车辆的转向功能。线控转向控制器线控转向控制器的功能包括路感反馈控制策略和线控转向执行控制策略。路感反馈控制策略根据驾驶意图、车辆状况与路况,过滤不必要的振动,实时输出路感反馈力矩指令。线控转向执行控制策略依据车辆运动控制准则,提供良好的操纵稳定性,实时输出车轮转向角指令。考

76、虑到可靠性,保证车辆在任何工况下均不失去转向能力,线控转向执行控制的冗余防错功能至关重要。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 24/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 37:线控转向系统结构线控转向系统结构 数据来源:汽车线控转向系统研究进展综述,东北证券 按照转向电机的数量、布置位置与控制方式不同,目线控转向系统的典型布置方式按照转向电机的数量、布置位置与控制方式不同,目线控转向系统的典型布置方式可分为可分为 5 类,分别为单电机前轮转向、双电机前轮转向、双电机独立前轮转向、后类,分别为单电机前轮转向、双电机前轮转向、双电机独立前轮转向、后轮线控转向和四轮独立转向。

77、轮线控转向和四轮独立转向。1)单电机前轮转向单电机前轮转向与传统的电机助力转向相近,对底盘构造改动较小,易于布置;当匹配转向功率需求大的重载车型时,转向电机可布置在齿条处或采用滚珠丝杠、齿轮减速器增大扭矩,但单电机不具有故障冗余性,且由于单电机驱动,电机功率较高。2)双电机前轮转向双电机前轮转向采用 2 个电机共同实现前轮转向,第一款上市的英菲尼迪“Q50”即采用这种方式。双电机功能上可以互为冗余,但是转向器结构、冗余控制算法较复杂,且增加了零部件成本。3)双电机前轮独立转向双电机前轮独立转向采用 2 个电机分别独立控制左、右前轮,进一步提高了前轮转向系统的设计自由度。斯坦福大学开发的样车“P

78、1”即为这种方式,其左右车轮无机械连接,占用空间小。该方式在单电机出现故障时无法冗余备份,导致转向功能缺失,而且双电机协调控制的复杂度较高。4)线控后轮转向线控后轮转向一般作为前轮转向的补充,例如 ZF 公司开发的主动后轮转向系统(Active Kinematics Control,简称 AKC),可在前轮转向的基础上对后轮左右进行最大 3的转向,进一步实现转向系统的高速稳定性和低速灵活性。不过采用该布置,系统零部件数量与成本增加,控制自由度增加,控制策略的复杂度也增大。5)四轮独立转向四轮独立转向是转向系统中自由度最多的形式,4 个车轮都为转向轮,可全方位自由设计转向特性,实现侧向和零转弯半

79、径行驶。吉林大学开发的“UFEV”等即为这种方式。该方式与底盘集成控制协同的潜力最大,但是零部件数量多,且四电机转向协同控制算法更加复杂。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 25/39 汽车汽车/行业深度行业深度 表表 5:线控转向布置方式比较:线控转向布置方式比较 布置方式 代表作品 优点 缺点 布置方式 单电机前轮转向 ZF 2001 结构简单,易于布置 单电机故障冗余性欠佳,电机功率较大 单电机前轮转向 双电机前轮转向 Infiniti Q50、精工DPASS 冗余性好,且对单个电机功率要求较小 冗余算法复杂,零部件成本增加 双电机前轮转向 双电机前轮独立转向 斯坦

80、福大学 X1,P1 去掉转向器部件,提高了控制自由度和空间利用率 无冗余功能,转向协同控制算法较复杂 双电机前轮独立转向 线控后轮转向 ZF AKC 控制自由度增加,转向能力增强 零部件数量增加,结构较复杂,控制算法较复杂 线控后轮转向 四轮独立转向 吉大 UFEV 控制自由度最大,转向能力更强 系统结构复杂,可靠性降低,控制算法复杂 四轮独立转向 数据来源:汽车线控转向系统研究进展综述,东北证券 线控转向系统去掉了转向盘到转向执行器间的机械连接,与传统转向系统相比更具线控转向系统去掉了转向盘到转向执行器间的机械连接,与传统转向系统相比更具优势优势:(1)安全性:替代了传统的机械或液压连接,取

81、消了转向盘和转向轮的机械连接,占据空间小,并可减少碰撞时对驾驶员的伤害;智能化的 ECU 根据汽车的行驶状态判断驾驶员的操作是否合理,并做出相应的调整;当汽车处于极限状况时,能够自动对汽车进行稳定控制。(2)舒适性:由于消除了机械结构连接,地面的不平和转向轮的不平衡不会传递到转向轴上,从而减缓了驾驶员的疲劳;驾驶员的腿部活动空间和汽车底盘的空间明显增大。(3)控制系统的一体化:通过控制器和汽车总线的连接,可以实现汽车动态控制系统和汽车平顺性控制系统以及其他的控制单元通讯联系,为集成控制一体化提供了条件。(4)个性化:转向回正力矩能够通过软件依据驾驶员的要求进行调整,因此在不改变设计的情况下,可

82、以个性化地适合特定的驾驶者和驾驶员环境,与转向有关的驾驶行为都可以通过软件来实现。3.2.智能驾驶要求智能驾驶要求+政策限制解除,政策限制解除,促进线控转向发展促进线控转向发展 3.2.1.智能化趋势驱动线控转向渗透智能化趋势驱动线控转向渗透 线控转向系统被认为是实现高级自动驾驶的关键部件之一,其性能直接影响主动安线控转向系统被认为是实现高级自动驾驶的关键部件之一,其性能直接影响主动安全与驾乘体验全与驾乘体验。在国际汽车工程师协会(Society of Automotive Engineers,SAE)发布的 5 级自动驾驶体系中:第 1 级为驾驶辅助,要求对转向或加、减速中单独一项进行自动控

83、制;第 2 级为部分自动驾驶,要求对转向和加、减速中的 2 项进行自动控制;第 3 级及以上分别为有条件自动驾驶、高度无人驾驶和完全自动驾驶,要求转向逐步与其他子系统实现高度自主协同。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 26/39 汽车汽车/行业深度行业深度 表表 6:自动化驾驶等级划分:自动化驾驶等级划分 分级分级 名称名称 持续的车辆横持续的车辆横向和纵向运动向和纵向运动控制控制 目标和事件探目标和事件探测与相应测与相应 动态驾驶任务后援动态驾驶任务后援 设计运行设计运行范围范围 0 级级 应急辅助 驾驶员 驾驶员及系统 驾驶员 有限制 1 级级 部分驾驶辅助 驾驶员

84、和系统 驾驶员及系统 驾驶员 有限制 2 级级 组合驾驶辅助 系统 驾驶员及系统 驾驶员 有限制 3 级级 有条件自动驾驶 系统 系统 动态驾驶任务后援用户(执行接管后成为驾驶员)有限制 4 级级 高度自动驾驶 系统 系统 系统 有限制 5 级级 完全自动驾驶 系统 系统 系统 无限制 数据来源:国际汽车工程师协会,东北证券 线控转向是线控转向是未来未来实现实现高阶高阶自动驾驶的自动驾驶的重要重要条件。条件。自动驾驶系统可以分为感知层、决策层、执行层。感知层的激光雷达、摄像头、毫米波雷达等感知设备采集与处理环境信息和车内信息;决策层依据感知信息来进行决策判断,确定适当工作模型并制定相应控制策略

85、,替代人类做出驾驶决策;执行层按照决策结果对车辆进行控制。自动驾驶过程中,对转向系统的灵敏度和精确度的要求更高,而线控转向直接掌握自动驾驶路径和方向的精确控制,是智能网联汽车实现路径跟踪与避障避险的关键技术,也是实现自动驾驶的重要条件。3.2.2.政策限制解除促进线控转向系统落地政策限制解除促进线控转向系统落地 新国标放宽约束,促进线控转向系统落地新国标放宽约束,促进线控转向系统落地。2021 年汽车转向系基本要求新国标(GB 17675-2021)发布,新国标删除了原“不得装用全动力转向机构”的规定,在方向盘位置、转向偏转性、转向系统设计与装配等方面修订了原标准,放宽了对转向系统的约束,线控

86、转向将进一步落地。表表 7:汽车转向新国标与原标准对比:汽车转向新国标与原标准对比 GB 17675-1999 GB 17675-2021 不得装用全动力转向机构 删除 转向时车轮的偏转必须是渐进的 汽车转向操作方向的方向与其行驶方向相一致,且转向角应与转向操作装置的偏转连续对应 当助力转向装置本身无独立的辅助动力源时,必须设有蓄能器 转向系统可以和其他系统共用同一能源供应 不得单独以后轮作为转向车轮 汽车的转向车轮不应仅是车后轮 转向系统必须有足够的刚度且坚固耐用,以保证以确保行驶安全;转向系统必须保证驾驶员在正常驾驶操作位置上能方便准确操作,转向系统在任何操作位置上不能与其他零部件有干涉现

87、象 转向系统的设计,制造和装配应能承受车辆或者车辆组合正常使用状态下的载荷,应保证无需拆卸的情况下,能够借助常规的测量装置检查方法或试验方法检查其工作状态,除非专门设计,否则转向传动装置的任何部分不应限制最大转向角 数据来源:国家标准全文公开系统,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 27/39 汽车汽车/行业深度行业深度 2022 年,线控转向技术路线图 征求意见稿正式年,线控转向技术路线图 征求意见稿正式发布,线控转向系统将加速渗透。发布,线控转向系统将加速渗透。意见稿提出,计划在 2025 年、2030 年实现线控转向的渗透率达到 5%、30%,满足 L3+

88、、L4+级自动驾驶的线控转向系统达到国际领先位置;关键零部件方面,在2025 年、2030 年力争控制器市场占比超 20%、50%,电机计划市场占比超 20%、60%,减速机构自主化率达 70%、100%。表表 8:线控转向技术路线图征求意见稿:线控转向技术路线图征求意见稿 2025 年 2030 年 线控转向总体目标 技术发展水平目标 满足 L3+级自动驾驶的线控转向系统国际领先;满足特殊场景的无人驾驶转向系统国际领先 满足 L4+级自动驾驶的线控转向系统国际领先;满足一般场景无人驾驶线控转向系统国际领先 关键零部件发展目标 满足 L3+级线控转向用传播器、控制器、电机、减速机构具备自主设计

89、能力,且进入小批量试装阶段 满足 L4+级线控转向用传播器、控制器、电机、减速机构具备自主设计能力,且进入小批量试装阶段 系统特性目录 自动驾驶跟随性达到传统驾驶模式的 100%;手动驾驶模拟手感主观评价到 6 分 满足全速域自动驾驶场景应用;手动驾驶模拟手感主管评价达到 8 分 量产目标 线控转向渗透率达到 5%;线控转向系统成本目标在 4000 元以内 线控转向渗透率达到 30%关键零部件目标 传感器目标 突破专利技术封锁、明确技术要求,满足 L3+级自动驾驶要求的冗余传感器,通过实车测试验证,实现小批量生产 满足 L4+级自动驾驶要求的冗余传感器,通过实车测试验证,实现小批量生产 控制器

90、目标 满足功能安全、网络安全,电子失效率 10FIT 以下,实现L3+级高级功能,自主批量生产,力争市场占比超 20%多冗余系统,电子失效率 1FIT 以下,实现 L4+级高级功能,自主批量生产,力争市场占比超 50%电机目标 满足线控转向技术要求、降低单台成本,手感电机扭矩波动优化,电机本体小型化,市场占比超 20%多绕组电机实现量产,提升电机功率密度,市场占比超 60%减速机构目标 轻量化、低噪音、高效率、自主化率超 70%,重点突破滚丝杠技术 新材料、新结构导入,自主化率达到 100%数据来源:中国汽车工程学会,东北证券 3.3.线控转向开发难度高,各厂商积极入局线控转向开发难度高,各厂

91、商积极入局 3.3.1.技术复杂叠加高成本制约线控转向落地技术复杂叠加高成本制约线控转向落地 线控转向技术尚未完全成熟,冗余设计高成本制约量产。线控转向技术尚未完全成熟,冗余设计高成本制约量产。线控转向需要较高功率的力反馈电机和转向执行电机,力反馈电机和转向执行电机的算法实现较为复杂。此外,在线控转向系统中,由于电子元件失效或者控制系统环境发生变化时均可能导 致线控转向系统失效;为保证线控转向可靠性,需要充分考虑转向执行系统的容错 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 28/39 汽车汽车/行业深度行业深度 能力,在系统设计中增加冗余设备,但会导致额外增加成本和重量。英菲尼

92、迪 Q50采用安装了离合器装置的转向轴备份,在线控系统失效时离合器接合可实现转向功能,属于典型的被动容错方案。随着自动驾驶进程的进一步发展,线控转向系统需要与其他(感知、底盘、动力等)自动驾驶控制子系统进行高度融合与协同,复杂度和可靠性是挑战。图图 38:英菲尼迪:英菲尼迪 Q50 线控冗余设计线控冗余设计 图图 39:SBW 路感模拟示意图路感模拟示意图 数据来源:英菲尼迪,东北证券 数据来源:汽车线控转向系统路感模拟方法,东北证券 路感反馈技术尚未成熟,驾驶员干预与自动驾驶控制的协同性有待提高路感反馈技术尚未成熟,驾驶员干预与自动驾驶控制的协同性有待提高。路感是驾驶者通过汽车的转向系统感受

93、到的来自路面的反馈,反馈包括由车辆的向心加速度引起的作用在车辆轮胎上的侧偏力的变化等和反映为作用于方向盘上的操舵力的变化等。线控转向系统由于断开了转向盘一人机接口和转向执行装置之间的机械连接,所以需要人为地向驾驶员提供转向时的阻力,使得驾驶员获得可靠的路感。在自动驾驶由第 2 级发展到第 4 级的过程中,线控转向系统需正确判别紧急状态、准确识别驾驶员意图,实现提前预判紧急工况、规划道路动态安全边界、辅助驾驶员进行自动紧急转向等驾驶行为,因此,需要解决驾驶员干预与自动驾驶控制策略间的融合与协同问题。3.3.2.EPS 时代国际时代国际 tier1 垄断垄断,线控转向国产替代可期,线控转向国产替代

94、可期 国内外厂商积极布局国内外厂商积极布局线控转向,产品导入期有望实现国产替代线控转向,产品导入期有望实现国产替代。车企方面,丰田搭载线控转向技术的 bZ4X 车型已经上市,为线控技术的大规模量产应用提供先行经验;特斯拉计划于 Cybertruck 纯电皮卡上率先搭载 SBW 技术;长城汽车新一代智慧底盘也采用了线控转向技术并计划于 2023 年量产。Tier1 厂商方面,采埃孚计划在全球主要市场量产线控转向系统,2022 年与蔚来签订合约将在线控转向产品等领域展开合作;2022 年舍弗勒收购帕拉万公司,拥有 Space Drive 线控系统,其线控转向技术 Space Drive 发展至第三

95、代。博世/博世华域、Kayaba、耐世特等厂商均在线控转向领域展开布局。虽然海外龙头厂商具有先发优势,但线控转向行业仍处于导入阶段,相关技术尚未成熟,国内多家企业已经在线控转向领域实现突破,未来国内厂商在线控转向领域有望实现替代。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 29/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 40:耐世特线控转向系统:耐世特线控转向系统 图图 41:英菲尼迪:英菲尼迪 DAS2.0 线控转向系统线控转向系统 数据来源:耐世特官网,东北证券 数据来源:英菲尼迪官网,东北证券 表表 9:部分车企及:部分车企及 Tier1 线控转向产品布局情况线控转向产品布局

96、情况 车企及车企及 T1 名称名称 线控转向产品及布局情况线控转向产品及布局情况 量产时间量产时间 长城汽车 长城智慧线控底盘(含线控转向)2023 丰田汽车 搭载线控转向技术的 bZ4X 车型上市 2022 吉利汽车 与海拉合作开发纯电动线控转向系统 蔚来汽车 与采埃孚合作研发线控转向产品 红旗 联合国内配套资源开发自主冗余 EPS,完成一轮验证 特斯拉 率先搭载该技术的车型将会是特斯拉旗下的纯电动皮卡 Cybertruck 2023 斯巴鲁 宣布将在 2022 年上市的 Solterra 上采用 SBW 东风商用车 2020 年,东风商用车与赢彻科技合作完成 L3 重卡 A 样车验收,双方

97、联合克诺尔从技术方案、性能参数、时间进度、开发成本等全面论证并经过多次调整优化,完成了 L3 级线控制动与转向冗余方案。于 2021 年底,将实现车规级、L3 级自动驾驶卡车在干线高速公路量产落地。博世(含博世华域)2018 年,博世华域线控转向产品搭载在 Demo 车上展示 2024 舍弗勒 线控转向技术 Space Drive 发展至第三代;收购帕拉万公司,拥有 Space Drive 线控系统,可通过纯电控方式进行安全可靠车辆转向 2021 ZF 发布 SBW&AKC 2.0 后轴线控转向系统 耐世特 基于 SBW 推出静默方向盘转向系统和随需转向系统(Quiet Wheel)捷太格特

98、获多家 OEM 订单 2022-2023 联创汽车电子 SBW,有研究,有原型机 Kayaba DAS 配套英菲尼迪 2013 Mando 在 CES 2021 年上发布 SBW 线控转向技术,预计配套 Canoo 伯特利 收购浙江万达,正在研发 SBW,有原型机 拓普集团 正在研发 SBW 浙江世宝 正在研发 SBW 拿森科技 全冗余小齿轮线控转向系统,已推出两个版本,分别对应乘用车和轻型客车 数据来源:佐思汽研,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 30/39 汽车汽车/行业深度行业深度 4.转向行业转向行业相关相关标的标的 4.1.耐世特(1316.HK):

99、北美汽车转向龙头,亚太地区业务在上升 耐世特是全球领先的先进转向及动力传动系统供应商耐世特是全球领先的先进转向及动力传动系统供应商。公司 1906 年成立以来,深耕于转向系统领域。公司前身是 Jackson Church&Wilcox,1909 年被通用汽车收购,作为通用汽车旗下业务部门,1999 年独立为德尔福公司。2009 年通用汽车公司收购了德尔福业务部门,命名为耐世特汽车系统。2010 年太平洋汽车系统从通用汽车处购得耐世特汽车系统,后让渡给中国航空工业集团,2013 年,耐世特在香港上市。图图 42:耐世特历史沿革:耐世特历史沿革 数据来源:耐世特官网,东北证券 公司拥有多个产品线,

100、转向系统与动力传动系统适用于从小轿车到重型卡车的各类车型,覆盖电动助力转向(EPS)、线控转向(SBW)、液压助力转向(HPS)、转向管柱、动力传动系统、ADAS 及自动驾驶。图图 43:耐世特主要产品:耐世特主要产品 数据来源:耐世特官网,东北证券 近五年公司营收下行后逐渐近五年公司营收下行后逐渐修复修复,EPS 业务业务为营收主体为营收主体。受疫情因素扰动,全球汽车产销下降,19、20 年公司业绩遭遇下行压力,叠加 EPS 渗透率见顶因素,EPS 业务增量贡献削弱,营收及同比增速均有所下滑。至 2021 年,疫情因素扰动趋缓,公司业绩逐渐好转,至 21 年底,营收同比增速由-15.2%恢复

101、至 10.8%。EPS 业务仍为9公司前身Jackson Church&Wilcox成立公司前身德尔福从通用汽车公司独立,成为一家独立公司耐世特在香港上市2022公司更名为萨吉诺产品公司,继续作为通用汽车公司旗下的业务部门别克收购Jackson Church&Wilcox,加入通用汽车9通用汽车公司从德尔福收购业务部门,命名为耐世特汽车系统太平洋汽车系统从通用汽车处购得耐世特汽车系统,后让渡给中国航空工业集团20102013耐世特与大陆集团合资成立CNXMotion,专注转向与制动系统先进技术研发2017耐世特第6000万套电动助力转向(EPS)系统

102、下载公司线性转向系统获两项2022 CES创新大奖耐世特转向管柱(CIS)电动助力转向系统(EPS)液压助力转向系统(HPS)SBW及ADAS动力传动系统(DL)请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 31/39 汽车汽车/行业深度行业深度 公司主要收入来源,至 21 年底营收占比近 70%,相关业务稳中有升。图图 44:公司:公司 2018-2022H1 营业收入及同比增速营业收入及同比增速 图图 45:公司公司 2018-2022H1 各业务营收占比(各业务营收占比(%)数据来源:公司公告,东北证券 数据来源:公司公告,东北证券 受上游供应链、疫情等因素影响,近些年受上游

103、供应链、疫情等因素影响,近些年毛、净利毛、净利润润承压明显。承压明显。近年来由于材料成本上升及全球供应链持续受限(如汽车芯片等),以及新冠疫情影响,汽车行业遭遇重大干扰,公司主营业务成本居高不下,因此公司毛、净利润端承压明显。图图 46:公司公司 2018-2022H1 毛利润及毛利率毛利润及毛利率 图图 47:公司公司 2018-2022H1 归母净利润及同比增速归母净利润及同比增速 数据来源:公司公告,东北证券 数据来源:公司公告,东北证券 北美地区为收入主体,客户结构持续优化。北美地区为收入主体,客户结构持续优化。公司业务面向全球市场,至 2022 年 H1,公司已在全球布局制造工厂 2

104、6 间,面向 60 家以上全球客户。分地区业务方面,北美地区近五年营收占比稳定在 60%70%,为公司贡献主要营收,亚太地区营收自2019 年后形成逐渐增长趋势。客户结构方面,通用汽车为公司第一大客户,近年占比不断下降,公司对其依赖逐渐降低,客户结构持续优化。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 32/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 48:公司公司 2018-2022H1 分地区营收占比(分地区营收占比(%)图图 49:公司公司 2018-2022H1 主要客户收入占比(主要客户收入占比(%)数据来源:公司公告,东北证券 数据来源:公司公告,东北证券 积极拥抱积极拥

105、抱新能源相关业务,新能源相关业务,高性能高性能 EPS 份额不断扩张份额不断扩张。目前 EPS 已基本完成渗透,伴随着智能电动化浪潮,更高负载能力和冗余度的高性能 EPS 渗透率有望进一步提升,单车价值量亦可同步增加。在新能源领域,公司积极布局,新能车相关订单量从 2018 年的 7%快速升至 2021 年 25%。在高性能 EPS 领域,公司技术积累深厚,拥有丰富产品矩阵,产品可支持 B-D 级电动车至重型车辆负载,相关 REPS 产品占据美国市场 90%份额,为相关领域全球领导者,拥有深厚配套经验。新能源业务的持续扩张及高性能 EPS 市场渗透率的不断提升,有望助力公司业绩全面提升。表表

106、10:2017-2022H1 公司新投产公司新投产 R-EPS 项目汇总项目汇总 年份年份 新投产新投产 R-EPS 项目项目 2017 雪佛兰 Traverse、别克 Enclave、福特 Expedition、林肯 Navigator 2018 FCA Ram 1500、Holden Acadia、GMC Sierra 1500、雪佛兰 Siverado 1500、雪佛兰 Blazer、福特 Ranger 2019 凯迪拉克 XT6 2020 雪佛兰 Tahoe、雪佛兰 Suburban、凯迪拉克凯雷德、GMC Yukon 2021 吉普大切诺基:、野马 Bronco、GMC 全尺寸箱式车

107、 EV、悍马皮卡 EV 2022H1 福特 F-150 闪电电动车、福特 Everest、数据来源:公司公告,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 33/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 50:2021 年度公司电动车业务订单量占比年度公司电动车业务订单量占比 数据来源:公司公告,东北证券 4.2.浙江世宝(002703.SZ):转向系统国产化核心标的之一 浙江世宝创建于浙江世宝创建于 1984 年,自成立以来公司一直致力于汽车转向系统产品的研发、年,自成立以来公司一直致力于汽车转向系统产品的研发、制造和销售制造和销售。2009 年被中国汽车工业协会认定为“

108、中国汽车零部件转向器行业龙头企业”,是中国转向器标准制定的主要参与者,国家高新技术企业,连续多年被评为“全国百家优秀汽车零部件供应商”。图图 51:浙江世宝历史沿革:浙江世宝历史沿革 数据来源:浙江世宝深交所上市说明、第七届董事会第十次会议决议公告、东北证券 公司深耕转向系统领域,产品线丰富。公司深耕转向系统领域,产品线丰富。公司长期致力于汽车转向系统及配套零部件的研发与生产,主要产品包括电动助力转向系统、智能转向系统、液压助力转向器、机械转向器、转向系统零件、铸件等。其中,智能转向系统包括线控转向系统、车道保持系统、乘用车智能转向系统、智能电动循环球转向器、智能循环球电液转向器。目前,线控转

109、向产品正在研发推广中。1984公司成立2006港交所上市2002成功开发转向节,实现进口替代并批量化生产19961996 年,自主开发的液压助力循环球转向器获国家级新产品称号,并实现批量化生产2008公司液压助力齿轮齿条转向器实现批量化生产;成功开发 R-EPS 齿条式电动助力转向系统2009产业链向上游延伸,建立汽车零部件精密铸造及加工能力;成功开发重型液压助力齿轮齿条转向器及 P-EPS 小齿轮式电动助力转向系统2012深交所上市2020成为长安福特转向器供应商2022非公开发行股票拟募集资金11.8亿投入汽车智能转向系统及零件、线控转向 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明

110、及说明 34/39 汽车汽车/行业深度行业深度 表表 11:浙江世宝主要产品浙江世宝主要产品 产品类别产品类别 细分产品细分产品 电动助力转向系统 电动循环球机械转向器 循环球电液转向器 双小齿轮式电动助力转向系统 小齿轮式电动助力转向系统 齿条式电动助力转向系统 管柱式电动助力转向系统 智能转向系统 线控转向系统 车道保持系统 乘用车智能转向系统 智能电动循环球转向器 智能循环球电液转向器 液压助力转向器 双回路循环球液压转向器 循环球液压转向器 齿轮齿条液压转向器 机械转向器 循环球机械转向器 齿轮齿条机械转向器 转向系统零件 乘用车电动式四向可调转向管柱 乘用车机械式四向可调转向管柱 乘

111、用车中间轴 电子控制器 商用车中间轴 商用车四向可调转向管柱 垂臂 轮毂支架 转向节 转向助力油缸 铸件 铸件 数据来源:浙江世宝官网,东北证券 转向系统及部件是公司主要营收来源,营收占比转向系统及部件是公司主要营收来源,营收占比 85%以上以上。2017-2022 年,公司营收处于 9-11 亿元之间,其中转向系统及相关零部件营收占比维持在 85%以上,经营相对稳健,营收波动主要受汽车行业周期及下游大客户销量影响。盈利能力方面,近三年归母净利率逐年降低,22 年 Q1-Q3 处于盈亏平衡边缘。2019 年,受汽车行业下行周期影响以及个别客户经营恶化导致货款回收困难等因素影响,营收及利润出现大

112、幅下滑。2022 年前三季度归母净利润为 0.06 亿元,上年同期为 0.42 亿元,同比下降 85.14%,毛利率和净利率同样呈现下滑趋势,盈利能力不佳,主要受汽车行业表现不佳及原材料价格上涨影响。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 35/39 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 52:2017-2022H1 分产品营收分产品营收 图图 53:2017-2022Q3 公司盈利能力公司盈利能力(亿元)(亿元)数据来源:公司公告,东北证券 数据来源:公司公告,东北证券 公司下游客户集中于自主品牌,布局智能化领域公司下游客户集中于自主品牌,布局智能化领域。2021 年公司前五大

113、客户分别为吉利汽车、一汽集团、江淮汽车、东风集团以及 Rulevye system LTD,占营业总收入的比重分别为 19%、15%、7%、6%和 5%。此外,在 2021 年 12 月底华为举行智能汽车解决方案优秀合作伙伴答谢时,将浙江世宝等 57 家公司列为“2021 年度华为智能汽车解决方案优秀合作伙伴”,根据华为发布的智能座舱合作伙伴中,公司是华为最新的座舱方向+转向/传感器的硬件伙伴。分地区收入上,公司的境内营收远超境外,保持在 85%以上,2022H1 境内营收占比同比增长 3.2%。图图 54:2021 年公司前五大客户年公司前五大客户营收营收(亿元)(亿元)图图 55:2020

114、-2022H1 公司分地区销售收入公司分地区销售收入 数据来源:公司公告,东北证券 数据来源:wind,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 36/39 汽车汽车/行业深度行业深度 表表 12:浙江世宝:浙江世宝 TOP4 客户较为稳定且集中度较高客户较为稳定且集中度较高 客户客户营收(亿元)营收(亿元)2017 2018 2019 2020 2021 吉利汽车 1.31 2.21 2.18 1.69 2.29 一汽集团 1.65 1.82 1.55 2.42 1.76 江淮汽车 1.25 1.28 1.14 1.15 0.88 东风集团 1.66 0.97 0.

115、9 0.8 0.76 营收营收占比占比 2017 2018 2019 2020 2021 吉利汽车 11.4%19.2%18.9%14.6%19.8%一汽集团 14.3%15.8%13.4%21.0%15.3%江淮汽车 10.8%11.1%9.9%10.0%7.6%东风集团 14.4%8.4%7.8%6.9%6.6%TOP4 占比 50.9%54.4%50.0%52.5%49.3%数据来源:公司公告,东北证券 图图 56:2021 华为智能汽车部分合作伙伴华为智能汽车部分合作伙伴 图图 57:2021 华为智能座舱部分合作伙伴华为智能座舱部分合作伙伴 数据来源:华为官网,东北证券 数据来源:华

116、为智能汽车解决方案公众号,东北证券 EPS 产品系列趋于完善,年产能超百万套。产品系列趋于完善,年产能超百万套。据公司投资者关系,公司 C-EPS、P-EPS已成为量产产品,R-EPS 尚处于客户的测试过程中,未来有望配套高端乘用车;另外,2021 年公司各类 EPS 的综合产能为 105 万套。募投扩产,加码汽车转向、智能网联募投扩产,加码汽车转向、智能网联。2022 年 10 月 19 日,公司非公开发行 A 股股票预案,募集总额不超过 11.8 亿元资金,具体为:(1)新增年产 60 万台套汽车智能转向系统技术改造项目:建设 R-EPS、智能电动循环球和智能电液循环球等转向系统生产线;(

117、2)汽车智能转向系统及关键部件建设项目:建设转向管柱、中间轴、智能电动循环球和智能电液循环球等转向系统及关键部件生产线;(3)智能网联汽车转向线控技术研发中心项目:聚焦未来转向技术的研发和产业化落地,布局汽车智能化线控转向控制技术、汽车线控四轮转向控制技术、高安全性转向控制模块化设计技术;(4)补充流动资金。根据公司公告,由于申请材料不符合法定形式,该非公开该方案在今年 1 月 11 日被证监会驳回,在补充材料后,2 月 6 日又被证监会重新受理。如果融资计划顺利,公司将进一步扩大主营业务产能以及提升综合竞争力。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 37/39 汽车汽车/行

118、业深度行业深度 表表 13:浙江世宝非公开发行:浙江世宝非公开发行 A 股股票预案的募集资金流向(万元)股股票预案的募集资金流向(万元)序号序号 项目名称项目名称 投资总额投资总额 募集资金投入金额募集资金投入金额 1 新增年产 60 万台套汽车智能转向系统技术改造项目 30,000.00 30,000.00 2 汽车智能转向系统及关键部件建设项目 50,000.00 50,000.00 3 智能网联汽车转向线控技术研发中心项目 18,000.00 18,000.00 4 补充流动资金 20,000.00 20,000.00 合计 118,000.00 118,000.00 数据来源:公司公告

119、,东北证券 4.3.伯特利(603596.SH):国产线控制动龙头,布局线控转向新赛道 伯特利是国内制动系统行业龙头企业伯特利是国内制动系统行业龙头企业。公司成立于 2004 年,于 2018 年在 A 股上市。公司的主营业务是汽车制动系统相关产品的研发、生产和销售,同时具备机械制动系统产品和电控制动系统产品的自主正向开发能力。公司的主要产品分机械制动产品和电控制动产品两大类,前者主要包括盘式制动器、轻量化制动零部件及真空助力器;后者主要包括电子驻车制动系统(EPB)、制动防抱死系统(ABS)及电子稳定控制系统(ESC)。2017 年至 2021 年,公司营业收入从 24.2 亿元增长至 34

120、.9亿元,年复合增速为 9.6%;归母净利润从 2.77 亿元增至 5.05 亿元,年复合增速16.2%;2022 年 1-3 季度公司实现营收 36.8 亿元,同比增加 58.2%;归母净利润 4.8 亿元,同比增加 29.7%。图图 58:2017-2022Q1-Q3 伯特利营收(亿元)伯特利营收(亿元)图图 59:2017-2022Q1-Q3 伯特利归母净利润(亿元)伯特利归母净利润(亿元)数据来源:Wind、东北证券 数据来源:Wind、东北证券 收购浙江万达汽车,进一步布局线控转向技术。收购浙江万达汽车,进一步布局线控转向技术。2022 年,伯特利收购浙江万达汽车方向机公司 45%股

121、权,进一步丰富和完善公司在汽车安全系统领域的产品线。万达汽车为专业从事汽车转向系统产品研发生产的一级汽车零部件供应商,并拥有良好的经济效益和技术底蕴,其主要产品转向器和转向管柱与公司在汽车底盘领域有明显的协同效应。本次投资合作一方面将整合双方的技术优势,丰富和完善伯特利在汽车安全系统领域的产品线,进一步布局线控转向技术。-10.00%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%055402002020212022Q1-Q3营业总收入同比(%)-20.00%-10.00%0.00%10.00%20.00

122、%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%000212022Q1-Q3归属母公司股东的净利润同比(%)请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 38/39 汽车汽车/行业深度行业深度 研究研究团队团队简介:简介:Table_Introduction 李恒光:上海理工大学数量经济学硕士,2016 年加入东北证券中小盘负责新能车产业链研究,2017 年至今担任汽车组组长,重点覆盖整车、零部件和新能车等方向。史久杰:同济大学管理学本硕,2022 年加入东北证券,覆盖整车、零部件等方向。重要重要声明声明 本报告

123、由东北证券股份有限公司(以下称“本公司”)制作并仅向本公司客户发布,本公司不会因任何机构或个人接收到本报告而视其为本公司的当然客户。本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格。本报告中的信息均来源于公开资料,本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证。报告中的内容和意见仅反映本公司于发布本报告当日的判断,不保证所包含的内容和意见不发生变化。本报告仅供参考,并不构成对所述证券买卖的出价或征价。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的证券买卖建议。本公司及其雇员不承诺投资者一定获利,不与投资者分享投资收益,在任何情况下,我公司及其雇员对任何人使用本报告及其内容所引发的任何

124、直接或间接损失概不负责。本公司或其关联机构可能会持有本报告中涉及到的公司所发行的证券头寸并进行交易,并在法律许可的情况下不进行披露;可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务、财务顾问等相关服务。本报告版权归本公司所有。未经本公司书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的,须在本公司允许的范围内使用,并注明本报告的发布人和发布日期,提示使用本报告的风险。若本公司客户(以下称“该客户”)向第三方发送本报告,则由该客户独自为此发送行为负责。提醒通过此途径获得本报告的投资者注意,本公司不对通过此种途径获得本报告所引起的任何损失承担任何责任。分析师声明

125、分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,并在中国证券业协会注册登记为证券分析师。本报告遵循合规、客观、专业、审慎的制作原则,所采用数据、资料的来源合法合规,文字阐述反映了作者的真实观点,报告结论未受任何第三方的授意或影响,特此声明。投资投资评级说明评级说明 股票 投资 评级 说明 买入 未来 6 个月内,股价涨幅超越市场基准 15%以上。投资评级中所涉及的市场基准:A 股市场以沪深 300 指数为市场基准,新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为市场基准;香港市场以摩根士丹利中国指数为市场基准;美国市场以纳斯达克综合指数或标普 500

126、指数为市场基准。增持 未来 6 个月内,股价涨幅超越市场基准 5%至 15%之间。中性 未来 6 个月内,股价涨幅介于市场基准-5%至 5%之间。减持 未来 6 个月内,股价涨幅落后市场基准 5%至 15%之间。卖出 未来 6 个月内,股价涨幅落后市场基准 15%以上。行业 投资 评级 说明 优于大势 未来 6 个月内,行业指数的收益超越市场基准。同步大势 未来 6 个月内,行业指数的收益与市场基准持平。落后大势 未来 6 个月内,行业指数的收益落后于市场基准。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 39/39 汽车汽车/行业深度行业深度 Table_SalesTable_S

127、ales 东北证券股份有限公司东北证券股份有限公司 网址:网址:http:/http:/ 电话:电话:-06860686 地址地址 邮编邮编 中国吉林省长春市生态大街 6666 号 130119 中国北京市西城区锦什坊街 28 号恒奥中心 D 座 100033 中国上海市浦东新区杨高南路 799 号 200127 中国深圳市福田区福中三路 1006 号诺德中心 34D 518038 中国广东省广州市天河区冼村街道黄埔大道西 122 号之二星辉中心 15 楼 510630 机构销售联系方式机构销售联系方式 姓名姓名 办公电话办公电话 手机手机 邮箱邮箱 公募销售公募销售

128、 华东地区机构销售华东地区机构销售 王一(副总监) 吴肖寅 李瑞暄 周嘉茜 陈梓佳 chen_ 屠诚 康杭 丁园 吴一凡 王若舟

129、3 华北地区机构销售华北地区机构销售 李航(总监) 殷璐璐 曾彦戈 吕奕伟 孙伟豪 陈思 chen_ 徐鹏程 曲浩蕴 华南地区机构销售华南地区机构销售 刘璇(总监)0755-33

130、975865 liu_ 刘曼 王泉 王谷雨 张瀚波 zhang_ 王熙然 wangxr_ 阳晶晶 yang_ 张楠淇 钟云柯 杨婧 1

131、8817867663 梁家潆 非公募销售非公募销售 华东地区机构销售华东地区机构销售 李茵茵(总监) 杜嘉琛 王天鸽 王家豪 白梅柯 刘刚 曹李阳 曲林峰 华北地区机构销售华北地区机构销售 温中朝(副总监) 王动 wang_ 闫琳 张煜苑

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