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智能汽车行业:线控底盘智驾驱动自主崛起-220827(76页).pdf

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智能汽车行业:线控底盘智驾驱动自主崛起-220827(76页).pdf

1、 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 Table_Title 线控底盘:智驾驱动 自主崛起 Table_Title2 琰究智能汽车系列报告八 Table_Summary 线控底盘:千亿市场规模线控底盘:千亿市场规模 高阶智驾驱动高阶智驾驱动 驱动力:驱动力:线控底盘包括线控转向、线控制动、线控悬架、线控油门/驱动、线控换挡等五大子系统,通过电信号代替机械传动部件,实现对汽车动力输出的主动控制,符合底盘执行机构标准化、模块化,运算控制集成化、协同化发展趋势。因此,线控底盘是自动驾驶、电子电气架构升级、整车电动化、集成化造车综合催化下的产物,是电动智能浪潮下具有明确前景的黄金赛道。核 心 增 量

2、:核 心 增 量:线控制动 2021 年国内渗透率 10.3%,同 比+4.4pct,正在从导入期进入成长期,我们预计 2021-2025 CAGR+51%;线控转向目前渗透率约为 0%,逐步进入导入期,我们预计 2021-2025 CAGR+229%;线控制动、线控转向两大赛道技术壁垒高,增长速度快,且当下格局未定,是线控底盘最具成长性的赛道。市场规模:市场规模:线控底盘呈现线控执行系统标准化、模块化,底盘运算控制集成化、协同化的发展趋势,底盘域控也将成为发展重心,我们预计2025年全球线控底盘市场规模有望超千亿元。竞争格局:竞争格局:由于线控底盘壁垒高,零部件多,且需要与自动驾驶、智能座舱

3、以及整车动力系统进行深度融合,我们判断具备强软件开发能力的主机厂将采取零部件外采+OEM 集成方式,软件实力较弱的主机厂将催化第三方线控底盘供应商的诞生;看好同时布局线控制动和线控转向、底盘域控,具备丰富产品线和底盘调校能力的零部件供应商,国产供应商有望抓住智能电动变革历史机遇,实现弯道超车。线控制动:电动智能催化线控制动:电动智能催化 国产替代加速国产替代加速 驱动力:驱动力:线控制动能够解决新能源汽车真空助力缺失问题;并实现快速制动响应(300ms120ms),满足自动驾驶需求,电动化和智能化双重驱动渗透率提升。技术路线:技术路线:线控制动有 EHB 和 EMB 两种方案,EHB 成本更低

4、、技术更成熟,预计 5-10 年线控制动仍将以 EHB 为主。EHB 有One Box、Two Box 两种方案,Two Box 采用分立式的设计,保留 EHB 和 ESP;One Box 集成 ESP 软件,具备集成度更高,成本更低,制动减速度更高等特点,渐成主流。市场规模:市场规模:EHB 正在从导入期迈入成长期,电动智能变革驱动叠加技术成熟成本下降,2021 年国内线控制动渗透率达10.3%,其中新能源汽车渗透率 43.2%,燃油车渗透率 4.3%;One Box 渗透率 2.3%,Two Box 渗透率 8.0%;我们预计 2025 年新能源/燃油车 EHB 渗透率分别为 80%/15

5、%,全球 EHB 综合渗透率 48%,全球 EHB 乘用车市场规模为 488 亿元,2021-2025 CAGR+51%。竞争格局:竞争格局:One Box 技术难度更高,目前主要厂商以博世、大陆、采埃孚等外资 Tier 1 为主,国产供应商伯特利于 2021 年量产,拓普集团预计于2022年量产,有望凭借快速响应与性价比优势打破外资垄断,加速国产替代。评级及分析师信息 行业评级:推荐 行业走势图 Table_Author 分析师:崔琰分析师:崔琰 邮箱: SAC NO:S06 联系电话:-32%-24%-16%-8%1%9%2021/082021/112022/0220

6、22/052022/08汽车沪深300证券研究报告|行业深度研究报告 仅供机构投资者使用 Table_Date 2022 年 08 月 27 日 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 2 线控转向:高阶智驾驱动线控转向:高阶智驾驱动 国产替代可期国产替代可期 发展阶段:发展阶段:目前乘用车转向系统以 EPS 为主,线控转向硬件结构与 R-EPS 相似,主要区别在于软件算法复杂度大幅提升。路感模拟、主动转向控制等核心技术尚不成熟+冗余备份带来额外硬件成本,阻碍线控转向落地。驱动力:驱动力:2022 年,中国转向标准 GB 17675-2021 的实施解除过去政策对

7、转向系统方向盘和车轮物理解耦的限制,为线控转向落地提供支持;高阶自动驾驶要求驾驶员动作与控制结果解耦,使得线控转向(SBW)成为必然发展方向。未来2-3年间,伴随 L3+自动驾驶技术的发展和整车智能化程度的提升,线控转向有望迎来加速落地。市场规市场规模:模:我们预计 2025 年/2030 年全球线控转向渗透率为5%/30%,2024 年以前单车配套价值 5,000 元,2025 年/2030 年随规模化量产线控转向价格下探至 4,000/3,000 元,则 2025 年/2030 年全球线控转向市场规模为 137/665 亿元,2021-2025 CAGR+174%,2021-2030 CA

8、GR+87%。竞争格局:竞争格局:各大主机厂及零部件供应商积极布局,博世、耐世特、捷太格特等国际巨头已有较为成熟的线控转向产品和技术,正在积极推动商业化使用;拿森、联创电子等国产供应商在高冗余 EPS 领域拥有技术储备,有望加速突破线控转向技术。我们判断,在路感模拟、主动控制等核心算法领域具备优势,能够提供相对标准化产品、具备一定底盘控制系统集成能力的国产供应商有望在与国际巨头的争锋中实现弯道超车。投资建议投资建议 线控底盘是实现高级别自动驾驶的必要工具,市场空间大,技线控底盘是实现高级别自动驾驶的必要工具,市场空间大,技术壁垒高,国产供应商有望借助智能电动变革实现弯道超车,术壁垒高,国产供应

9、商有望借助智能电动变革实现弯道超车,建议关注:建议关注:1)线控底盘系统潜在供应商:【伯特利、拓普集团伯特利、拓普集团、华域汽车】,受益标的【耐世特、亚太股份、万安科技】,行业受益公司【拿森电子】;2)产业链:a.空气悬架:受益标的【中鼎股份、保隆科技】,行业受益公司【孔辉汽车】;b.控制器:【经纬恒润、科博经纬恒润、科博达达】;c.电机:受益标的【德昌电机 H、德昌股份】。风险提示风险提示 汽车行业销量不及预期;电动化发展不及预期;自动驾驶技术突破不及预期;法律法规带来的不确定性;行业芯片短缺及原材料成本提升;行业竞争加剧。Table_Title2 盈利预测与估值盈利预测与估值 Table_

10、KeyCompany 重点公司 股票股票 股票股票 收盘价收盘价 投资投资 EPS(元元)P/E 代码代码 名称名称(元)(元)评级评级 2020A 2021A 2022E 2023E 2020A 2021A 2022E 2023E 603596.SH 伯特利 92.68 买入 1.13 1.24 1.78 2.39 82.0 74.7 52.1 38.8 601689.SH 拓普集团 83.80 买入 0.57 0.92 1.57 2.17 147.0 91.1 53.4 38.6 603786.SH 科博达 57.24 增持 1.29 0.97 1.28 1.70 44.4 59.0 44

11、.7 33.7 (注:相关受益标的采用(注:相关受益标的采用 Wind 一致预期)一致预期)Table_Title 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 3 正文目录 1.引言.6 2.线控底盘:千亿市场规模 高阶智驾必备.9 2.1.驱动力:高阶自动驾驶&集成化造车.9 2.2.系统构成:线控制动和线控转向为核心.12 2.3.市场前景:市场规模超千亿 国产供应商有望顺势崛起.25 3.线控制动:电动智能催化 国产替代加速.31 3.1.制动系统:从机液到线控 电动智能催化.31 3.2.线控制动:百亿规模蓝海 国产替代加速.39 3.3.小结.42 4.线控

12、转向:高阶智驾驱动 国产替代可期.44 4.1.转向系统:从机械到线控 高阶自动驾驶必经之路.44 4.2.线控转向:静待规模量产 国产替代可期.52 4.3.小结.60 5.投资建议.62 5.1.总结.62 5.2.伯特利:线控制动突围 剑指线控底盘.64 5.3.拓普集团:平台型 Tier 0.5 蓄势线控底盘.66 5.4.经纬恒润:汽车电子龙头 平台型技术公司.70 5.5.科博达:专注底层驱动 发力底盘域控.72 6.风险提示.74 图表目录 图 1 线控底盘系统研究框架.7 图 2 电动智能变革重塑汽车产业秩序.7 图 3 汽车零部件研究框架.8 图 4 线控底盘域控架构.11

13、图 5 线控底盘技术发展历史.13 图 6 线控制动渗透率(%).14 图 7 线控制动市场规模及同比增速(亿元;%).14 图 8 全球线控转向市场规模(亿元).16 图 9 中国线控转向市场规模(亿元).16 图 10 悬架结构由被动悬架向主动悬架升级.17 图 11 主动悬架原理与结构.18 图 12 全球空气悬架市场规模及同比增速(亿元;%).19 图 13 中国空气悬架市场规模及同比增速(亿元;%).19 图 14 全球线控驱动市场规模及同比增速(亿元;%).21 图 15 中国线控驱动市场规模及同比增速(亿元;%).21 图 16 线控驱动技术发展方向.21 图 17 线控驱动技术

14、发展方向.21 图 18 线控换挡形式.23 图 19 全球线控换挡市场规模及同比增速(亿元;%).24 图 20 中国线控换挡市场规模及同比增速(亿元;%).24 图 21 全球线控底盘市场规模(亿元).25 图 22 全球线控底盘市场规模占比(%).25 图 23 汽车制动系统发展历史.32 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 4 图 24 机械式驻车制动过程.33 图 25 EPB 制动过程.33 图 26 EPB 按钮.33 图 27 EPB 结构图.33 图 28 中国 EPB渗透率(%).34 图 29 中国 EPB市场规模及增速(亿元;%).34

15、 图 30 2017 年全球 EPB竞争格局.35 图 31 2021 年中国 EPB竞争格局.35 图 32 帕斯卡定律为基础构建的传统液压制动系统.36 图 33 行车制动发展历史.37 图 34 ABS/ESC 与 EHB、EMB 制动过程.37 图 35 乘用车分价位 ESC 渗透率(%).38 图 36 ABS/ESC 预期市场规模及增速(亿元;%).38 图 37 2021 年中国 ESP/ESC/DCS 竞争格局.38 图 38 国产 ESP供应商配套情况.38 图 39 线控制动路线对比:EHB VS.EMB.39 图 40 EHB 路线对比:One Box VS.Two Bo

16、x.40 图 41 2020 年全球线控制动市场占有率(%).41 图 42 2020 年国内线控制动市场占有率(%).41 图 43 汽车转向原理图.44 图 44 汽车转向梯形.44 图 45 机械式转向系统结构.45 图 46 汽车转向系统发展阶段.45 图 47 中国乘用车 EPS渗透率(%).46 图 48 中国乘用车 EPS市场结构(%).46 图 49 电液助力转向(EHPS)、电动助力转向(EPS)、线控转向(SBW)原理.49 图 50 线控转向系统 VS 齿条式 EPS.50 图 51 采埃孚双电机前轮转向系统.51 图 52 英菲尼迪线控转向系统.51 图 53 基于动力

17、学模型的转向执行主控控制策略.52 图 54 路感产生的机理.53 图 55 基于动力学模型的路感反馈控制.53 图 56 博世线控转向系统冗余设计.54 图 57 英菲尼迪线控转向系统冗余设计.54 图 58 线控转向故障诊断与容错算法控制方法.55 图 59 耐世特转向产品对应自动驾驶级别.56 图 60 2021 年中国 EPS竞争格局.57 图 61 2021 年美洲 EPS竞争格局.57 图 62 舍弗勒线控转向系统.58 图 63 博世线控转向系统.58 图 64 拿森全冗余双小齿轮线控转向系统.59 图 65 耐世特线控转向系统.59 图 66 线控底盘产业链.64 图 67 伯

18、特利智能电控产品.65 图 68 公司分产品收入占比(%).65 图 69 公司分产品毛利率(%).65 图 70 公司营业收入及同比增速(亿元;%).65 图 71 公司归母净利及同比增速(%).65 图 72 伯特利投资逻辑.66 图 73 公司营业收入及同比增速(亿元;%).67 图 74 公司归母净利及同比增速(%).67 图 75 公司分产品收入结构(%).67 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 5 图 76 公司分客户收入结构(%).67 图 77 拓普集团主要客户.68 图 78 拓普集团主要产品线.69 图 79 拓普集团 IBS系列产品.6

19、9 图 80 拓普集团 IBS Pro.69 图 81 拓普集团投资逻辑.70 图 82 经纬恒润三大业务群及主要产品.71 图 83 公司分产品收入占比(亿元).71 图 84 公司分产品毛利率(%).71 图 85 公司分产品收入结构(%).72 图 86 公司分产品毛利率(%).72 图 87 公司营业收入及增速(亿元;%).73 图 88 公司归母净利润及增速(亿元;%).73 图 89 科博达投资逻辑.73 表 1 全文中英缩写及具体含义.8 表 2 线控底盘各个子系统及其工作原理.9 表 3 滑板底盘与传统底盘主要差异.12 表 4 底盘线控化的核心优势.12 表 5 线控制动系统

20、技术发展路线.15 表 6 乘用车转向系统技术发展路径.16 表 7 线控悬架各企业情况.19 表 8 电动车线控驱动技术比较.21 表 9 线控换挡主流车型配置情况.23 表 10 线控底盘技术发展路径.24 表 11 线控底盘市场规模测算.26 表 12 车企智能底盘布局.27 表 13 长城咖啡智能 2.0线控底盘技术特色.27 表 14 海外巨头线控底盘技术布局.28 表 15 国产线控底盘前瞻技术布局.29 表 16 线控底盘各类玩家竞争优劣势.30 表 17 驻车制动系统发展历史.32 表 18 EPB 与机械式驻车制动对比.34 表 19 EHB 厂商对比.42 表 20 DP-

21、EPS/R-EPS 主要搭载车型.47 表 21 不同的汽车转向系统特点比较.48 表 22 SBW 相比 EPS 的智能化程度大大提升.50 表 23 不同线控转向系统的优缺点比较.51 表 24 获取路感反馈力矩的主流方法.53 表 25 容错技术对比.54 表 26 电动助力转向零部件自供情况.57 表 27 海外巨头线控转向技术及商业化进展.58 表 28 国内 EPS及线控转向供应商.59 表 29 线控底盘要点梳理.63 表 30 线控底盘产业链上市公司估值表.64 表 31 经纬恒润底盘控制类电子产品.72 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 6

22、 1.引言引言 电动智能变革是中国汽车产业链弯道超车的历史性机遇。电动智能变革是中国汽车产业链弯道超车的历史性机遇。我们坚定看好电动智能变革造就自主零部件供应商做大做强的历史性机遇,传统燃油车时代欧美日整车厂占据主导地位,诞生博世、电装、采埃孚、麦格纳、爱信精机、大陆等欧美日零部件巨头,而在智能电动车时代,中国车企有望实现弯道超车,带动产业链共同成长,叠加中国速度和性价比优势,必将诞生领先全球的自主零部件巨头。电动智能变革驱动汽车底盘线控化升级。电动智能变革驱动汽车底盘线控化升级。传统燃油车的底盘系统由驱动、传动、转向、制动四部分组成,机械、液压零部件繁多,结构复杂,无法满足高阶自动驾驶对车辆

23、操控性和主动安全的需求;通过线束传输信号+电机直接驱动能实现对执行机构高效、精准的控制,底盘子系统的电动智能升级驱动线控驱动、线控悬架、线控转向、线控制动等线控系统的成长。伴随整车电子电气架构的集成化升级,对于底盘系统集成化的要求越来越高,底盘域控制器将作为整车“小脑”整车“小脑”,进行多执行系统的协同控制,底盘也将由子系统线控化向整个底盘全线控进化,线控底盘系统标准化、模块化,底盘运算控制集成化、协同化将成为重要发展趋势。技术升级驱动线控底盘国产替代加速。技术升级驱动线控底盘国产替代加速。过去高安全等级+高安全壁垒使得底盘系统尤其是制动和转向系统的竞争格局非常稳固,博世、大陆、采埃孚天合等占

24、据绝对垄断地位,自主供应商由于起步较晚,性能、成本和外资差距较大,无法实现从 0 到 1 的突破。而随着底盘线控化升级,自主供应商借助变革机遇奋起直追,叠加博世缺芯助推,国产替代尤为可期,其中线控制动、线控悬架国产替代正在加速。大赛道+好格局,必将诞生大公司!研究框架:研究框架:本报告着力于研究电动智能增量部件之线控底盘大赛道,基于全球视角,研究线控底盘整体及各子系统的发展趋势及现状,以及未来 3-5 年内的核心增长点,我们判断线控制动、转向为最核心增长点,并围绕这两个赛道分析技术发展路径、产业进展及各公司布局,把握最新趋势,探寻投资机会。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部

25、的重要法律声明 7 图 2 电动智能变革重塑汽车产业秩序 资料来源:华西证券研究所 图 1 线控底盘系统研究框架 资料来源:华西证券研究所(注:广义的底盘系统还包括线控换挡,本文重点研究电动智能变革下底盘的发展前景,故未作展开)证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 8 图 3 汽车零部件研究框架 资料来源:华西证券研究所 表 1 全文中英缩写及具体含义 缩写缩写 英文全称英文全称 中文名称中文名称 缩写缩写 英文全称英文全称 中文名称中文名称 电子电气与智能驾驶电子电气与智能驾驶 制动系统制动系统 VCU Vehicle Control Unit 整车控制单元

26、ABS Anti-lock Brake System 防抱死刹车系统 MCU Motor Control Unit 电机控制单元 EPB Electrical Park Brake 电子驻车制动系统 EEA Electrical/Electronic Architecture 电子电气架构 ESP Electronic Stability Program 车身电子稳定系统 ECU Electronic Control Unit 电子控制单元 ESC Electronic Stability Controller 车身电子稳定系统 CAN Controller Area Network 车载控制

27、局域网 DCS Dynamics Control System 车身动态控制系统 OTA Over-the-Air Technology 空中下载技术 EHB Electronic Hydraulic Brake 电控液压制动系统 AVP Automated Valet Parking 自动代客泊车 EMB Electro Mechanical Brake 电控机械制动系统 APA Auto Parking Assist 自动泊车辅助 转向系统转向系统 AEB Autonomous Emergency Braking 自动紧急制动 MS Mechanical Steering 纯机械转向 DS

28、R Downhill Speed Regulation 下坡速度控制 HPS Hydraulic Power Steering 液压助力转向 LKA Lane Keeping Assist 车道保持辅助 EHPS Electro Hydraulic Power Steering 电子液压助力转向 LDW Lane Departure Warning 车道偏离预警 SBW Steering By Wire 线控转向系统 CDM Chassis Domain Control Model 底盘域控制器 EPS Electric Power Steering 电动助力转向 ADM Advanced D

29、riving Domain Control Model 智能驾驶域控制器 C-EPS Column-EPS 管柱式电动助力转向 悬挂系统悬挂系统 P-EPS Pinion-EPS 齿轮式电动助力转向 CDC Continuous Damping Control 连续减震控制系统 DP-EPS Double Pinion-EPS 双小齿轮式电动助力转向 MRC Magnetic Ride Control 主动电磁感应悬挂系统 R-EPS Rack-EPS 齿条式电动助力转向 资料来源:华西证券研究所 备注:本报告所述“线控制动”不包括驻车制动(EPB),仅包括行车线控制动系统。证券研究报告|行业

30、深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 9 2.线控底盘:千亿市场规模线控底盘:千亿市场规模 高阶智驾必备高阶智驾必备 线控底盘是自动驾驶执行端的重要部件,是中短期最具落地前景的智能驾驶子赛道。线控底盘是自动驾驶执行端的重要部件,是中短期最具落地前景的智能驾驶子赛道。伴随整车电动化、智能化程度的加深,对底盘智能化程度、响应速度、控制精度的需求不断提升,线控底盘能够实现对整车动力输出的主动控制,是实现高阶智能驾驶的基础、集中式电子电气架构的必经之路,将迎来历史性发展机遇。线控制动、线控转向是未来发展重心。线控制动、线控转向是未来发展重心。线控底盘以底盘电动化为基础,包括线控制动、线控

31、转向、线控悬架、线控油门/驱动、线控换挡等五大子系统,其中线控制动、线控转向是中短期内最具发展前景及国产替代可能的两大赛道。随着汽车电子技术的快速发展,底盘运算控制呈现集成化、协同化的发展趋势,底盘域控也将成为发展重心。功能升级+渗透率提升下,有望推动线控底盘量价齐升。我们预计2025年全球线控底盘五大系统合计市场规模有望达1,757亿元,2021-2025 CAGR+36%,其中线控制动、线控转向市场规模分别为488/137亿元,2021-2025 CAGR+51%/+174%。本节将总体性地梳理线控底盘发展的核心驱动力,线控底盘系统主要构件,各线控底盘技术的发展现状、市场规模、未来技术趋势

32、及各玩家布局情况,并对未来竞争格局加以判断。2.1.驱动驱动力力:高阶自动驾驶:高阶自动驾驶&集成化造车集成化造车 驱动因素一之自动驾驶:高阶自动驾驶要求实现主动动力输出,驱动线控技术加速落驱动因素一之自动驾驶:高阶自动驾驶要求实现主动动力输出,驱动线控技术加速落地。地。传统底盘系统中,转向、制动等控制指令由驾驶员发出,液压/电动等机械连接装置负责传导及辅助驾驶员完成执行动作;而线控底盘取消机械、液压、气压等辅助装置,采用电信号传递信息完成制动、转向灯执行动作,能够 1)通过传感器感知驾驶意图及行车状况,实现对整车动力输出的主动控制;2)具备响应速度快和控制精度高的特点,能够满足自动驾驶对实时

33、响应的需要。因此,线控底盘技术的引入是为了顺应高阶自动驾驶的需要,实现汽车底盘的电动化、智能化,包括线控制动技术、线控转向技术、线控悬架技术、线控油门/驱动技术等四大线控技术。表 2 线控底盘各个子系统及其工作原理 线控底盘子线控底盘子系统系统 主要构成主要构成 工作原理图工作原理图 工作原理工作原理 线控油门(燃油车)踏板、踏板位移传感器、控制器、传递线路、伺服电机、节气门执行器 传感器将加速踏板位置信号发送给ECU ECU接受踏板传感器信号,综合其他传感器数据,计算出最佳节气门开度参数,传递给伺服电机 电机控制节气门调整到目标开度,从而控制进油量,实现加速 证券研究报告|行业深度研究报告

34、请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 10 线控驱动(新能源车)踏板、踏板位移传感器、ECU、功率转换器、驱动电机、机械传动系统、驱动轮 整车控制器 VCU 根据各传感器输入信号判断车辆所处的工况,计算驱动电机的目标转矩 VCU 通过 CAN 总线将目标值发送给电机控制器(MCU),MCU 根据接收到的命令控制电机执行驱动操作 线控转向 转角、转矩、速度传感器、方向盘、电子控制单元、转向电机、电子动力转向装置、路感电机 传感器收集转矩、转速、车速信息,将驾驶员的转向指令转换为电信号并传递给控制器 控制器结合各传感器信息,决定转角、转速并输出控制信号给转向电机,同时计算出路感反馈力矩并传递给路感

35、电机 转向电机驱动执行器完成完成转向操作,路感电机控制方向盘回正完成路感反馈 线控制动 制动踏板、制动踏板位移传感器、ECU、制动执行器 制动踏板传感器将驾驶员的操作转换为电信号传输给 ECU ECU结合制动踏板传感器信号、车速传感器信号在内的各类信息,计算出合适的制动力矩,传递给电机 电机转动将制动力矩放大后,推动助力器阀体,最终推动制动缸实现制动 线控悬架 传感器、控制器、空气/螺旋弹簧、执行器、减震器、步进电动机、气泵电动机 传感器采集汽车颠簸情况、车速及起动、加速、转向、制动等工况转变为电信号并传输给线控悬架 ECU 弹簧根据 ECU 的控制信号,准确、快速地改变包括气缸内气体质量、气

36、体压力;减震器根据 ECU 改变阻尼,实现对悬架软硬度、车身高度的调节 底盘域控制器是整车底盘域控制器是整车“小脑小脑”,是实现线控底盘运算集成化的必要构件是实现线控底盘运算集成化的必要构件。底盘域控制器是包括域主控硬件、操作系统、算法和应用软件等组成的整个系统的统称,是一 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 11 个大的运算平台,在“中央集成+域控制器”架构下,底盘域控制器将作为汽车“小脑”,承担:1)接受上层感知层和决策层的指令;2)建立统一的车辆动力学概率模型,实现多执行系统的优化协同控制;3)将上层决策指令传递给各线控底盘子系统 ECU,实现动力控制。

37、底盘域控能够实现底盘传感系统整合与信号融合,优化整车功能安全等级与驾乘体验,是实现线控底盘运算集成化的必要构件。目前,主机厂将更多精力放在“大脑”(智能驾驶域控制器)上,而开发流程较为复杂、调校周期较长的“小脑”(底盘域控制器)更多交由第三方供应商协作完成。驱动因素二之电子电气架构升级:集成式电子电气架构加速线控底盘技术应用。驱动因素二之电子电气架构升级:集成式电子电气架构加速线控底盘技术应用。分布式架构下,制动、转向、驱动为独立子系统,由单独的ECU分别控制,由于底盘运动执行信号来自驾驶员,各子系统协同需求较低,EPS、ABS、ESP、线控驱动等子系统在分布式 EEA 架构下可独立应用。随着

38、整车智能化程度的提升,分布式架构存在各子系统难协同、网络结构复杂、软硬件耦合关系强、无法统一 OTA 升级等问题。线控底盘融合各子系统及底盘域控,能有效解决上述问题,实现底盘运动控制运算的集成化、协同化,有望受益电子电气架构升级实现加速落地。驱动因素三之集成化造车:远期来看,集成化造车要求上下解耦,线控底盘技术驱动因素三之集成化造车:远期来看,集成化造车要求上下解耦,线控底盘技术是必是必要技术。要技术。展望未来,滑板底盘是集成化造车的集大成者,使得整车制造实现上下装结构独立、分体开发,从而有效缩短研发周期、降低造车门槛,有望成为汽车底盘的终极形态。从结构上看,滑板底盘集成底盘所有子模块,是独立

39、于上车体的模块化产品,需要实现机电一体化和控制集中化。滑板底盘上下解耦的核心需求要求在执行层面做到自主动力输出,有望作为终极指引,推动线控技术的开发和应用。图 4 线控底盘域控架构 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 12 表 3 滑板底盘与传统底盘主要差异 特征特征 传统底盘传统底盘 滑板底盘滑板底盘 组成结构 乘用车以承载式车身为主,部分商用车采用非承载式车身 非承载式车身 驾乘体验 上装的乘客舱空间较小,驾乘体验差 滑板式底盘扁平、简单的结构特性使得上装的乘客舱空间明显改善,优化驾乘体验 车型开发周期、成本 燃油车开发周期 3-10 年,电动车 2-3

40、年,开发成本高 上下装分离的开发方式能够将新车开发周期缩短至12 个月内,且减省用于底盘调校、发动机变速箱研发的开发费用,资金门槛降低至 1 亿美金内,实现对市场需求的快速响应 供应商、整车厂供应关系 主机厂主导开发设计,向多个中小供应商分别采购转向、制动、电池、传动件、连接件等底盘零部件,电机、悬架需要与车身连接和标定,供应商负责底盘的一体化的设计,集成转向、制动、三电、悬架模块,提供完整解决方案 底盘供应商盈利能力 集成化程度相对较低,供应商以提供子系统和小的零部件为主,议价能力较弱 供应商提供集成化产品,单车价值上升,议价能力强 滑板底盘具备较强的通用性,能够通过改变电池容量、轴距以适配

41、不同车型,相比车企自身研发来讲,第三方供应商能够加速实现盈亏平衡 综合来看,线控底盘是自动驾驶、电子电气架构升级、整车电动化、集成化造车综合来看,线控底盘是自动驾驶、电子电气架构升级、整车电动化、集成化造车等因素综合催化下的产物,是电动智能浪潮下具有发展前景的黄金赛道之一。等因素综合催化下的产物,是电动智能浪潮下具有发展前景的黄金赛道之一。表 4 底盘线控化的核心优势 主要优势主要优势 驱动力驱动力 原因原因 快速响应、精确控制 自动驾驶 传感元件感知驾驶员操纵指令,电信号代替机械传导,将信息传递给电子控制器及执行机构,有效提高控制速度和精度 主动控制,安全性高 自动驾驶 线控系统 ECU 能

42、够结合行车状态对驾驶员操作指令进行分析识别,执行过程和结果受电子控制器的监测和控制,有助于提高行车安全性 轻量化、低能耗 电动化 取消机械结构,减少能量传输过程的消耗,减轻车辆的质量,提升新能源汽车的续航能力 满足个性化需求 自动驾驶 易于收集与识别个性化驾乘数据,通过人车交互与自学习迭代,有助于提供个性化驾乘体验。易于整车智能化升级 电子电气架构 全线控,可进行 OTA升级,通过网络来更新底盘核心零部件的控制系统,持续优化执行机构性能 2.2.系统构成:线控制动系统构成:线控制动和线控转向和线控转向为核心为核心 历史发展历史发展:汽车底盘从机械化汽车底盘从机械化电控化电控化线控化演变线控化演

43、变,线控底盘在电动化基础上发展线控底盘在电动化基础上发展而来。而来。1980 年以前,汽车底盘以机械、液压助力为主;1980 年以后,伴随线控油门、电控空气悬架的量产,汽车底盘逐步向电控化发展;2000 年以来,随着电机技术的进步,以EPS、电动泵、ESP等电子电气组件为代表的电动底盘部件得到了快速应用和发展,底盘持续由机械向电动转变;2013 年,随着博世 Two Box 线控制动产品(i-Booster)的量产,线控制动迎来里程碑式突破,LDW、LKA、APA、AEB等自动辅助驾驶系统也顺应整车智能化程度提升实现快速增长,底盘电控化进程实现更进一步。发展趋势:线控制动发展趋势:线控制动和线

44、控转向和线控转向是当下最具成长性的细分赛道。是当下最具成长性的细分赛道。线控制动、转向技术壁垒最高,量产时间较晚,格局未定,存在广阔国产替代空间。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 13 1)线控制动:新能源汽车市场爆发促进线控制动加速渗透,2020/2021 年渗透率约6%/10%,处于大规模放量初期,未来 2-3 年内增速较高;2)线控转向:是高阶自动驾驶概念下必备技术,壁垒高,单车价值大,目前有少量车型实现量产,随着自动驾驶的发展和线控转向行业标准的制定,预计 2-3 年间有望实现量产落地;3)线控悬架:技术应用较早,但由于价格高昂,目前主要应用于高端车

45、型,渗透率较低;未来伴随消费升级、国产打破空气悬架技术垄断,推动产品价格进一步下探,空气悬架渗透率有望加速提升。4)线控驱动:技术壁垒较低,应用成熟,我们预计目前渗透率已接近 100%,未来规模和格局将保持相对稳定状态。2.2.1.线控制动:电动智能促进需求爆发线控制动:电动智能促进需求爆发 One Box 为主流趋势为主流趋势 线控制动线控制动驱动力驱动力:线控制动能够解决电动车真空助力缺失问题和实现能量回收;并实:线控制动能够解决电动车真空助力缺失问题和实现能量回收;并实现快速制动响应,满足自动驾驶需求,现快速制动响应,满足自动驾驶需求,电动化和智能化双重驱动渗透率提升。电动化和智能化双重

46、驱动渗透率提升。目前主流的行车制动系统为融入了 ABS/ESC 的电子控制制动系统,当踏下制动踏板后,真空助力器放大作用力,推动主缸活塞释放制动液,再由 ABS/ESC 模块计算、分配制动力,最后制动液推动卡钳内活塞使制动块夹紧制动盘,完成制动。由于自动驾驶在执行层要求更短的制动响应速度(300ms120ms),而且新能源汽车无发动机产生真空助力,提升能量回收效率需要实现踏板解耦,现有制动系统无法满足新能源与自动驾驶汽车的需求,而线控制动能够同时解决上述的问题。线控制动技术路线线控制动技术路线:EHB vs EMB:EHB 成本更低、技术更成熟成本更低、技术更成熟,为未来,为未来 3-5年内主

47、年内主要发展路径要发展路径。线控制动系统主要分为电子液压制动系统 EHB 和电子机械制动系统 EMB。图 5 线控底盘技术发展历史 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 14 EMB 由于技术成熟度较低且成本较高,目前难以得到广泛运用。EHB 中由电机取代真空助力器,直接推动主缸活塞实现制动,既解决新能源汽车中真空助力的问题,又提高了制动响应速度,是现在主流的线控制动方案。EHB:One Box vs Two Box:One Box方案成本更低、质量更轻,逐渐成为主流趋方案成本更低、质量更轻,逐渐成为主流趋势势。EHB 分为集成式的 One Box 方案与分立式

48、的 Two Box 方案,One Box 方案由于将ESP集成在 EHB中,只保留 ESP软件而省略掉 ESP的硬件(电机、控制器、ECU),单车成本更低;且其能量回收时制动减速度更高,制动体验好,逐渐成为当前主流发展趋势。线控制动市场规模:线控制动市场规模:量产规模扩大带动产品价格下降,量产规模扩大带动产品价格下降,2025 年全球市场规模有望达年全球市场规模有望达488 亿元。亿元。随着 5 年内 EHB 量产规模的扩大,单车价值有望降低至 1,500 元/套,线控制动渗透率有望迎来爆发,带动市场规模显著增长。1)2021 年全球线控制动渗透率为 8.4%,我们预计 2025 年全球新能源

49、乘用车渗透率达50%,新能源/燃油车 EHB 渗透率分别为 80%/15%,EHB 综合渗透率约 48%,则2025 年全球 EHB 乘用车市场规模将从 2021 年的 94 亿元上升至 488 亿元,2021-2025 CAGR 为 51%;预计 2030 年全球新能源乘用车渗透率达 70%,EHB综合渗透率约 72%,则 2030 年全球 EHB 乘用车市场规模为 798 亿元,2021-2030 CAGR 为27%。2)2021 年中国线控制动渗透率为 10.3%,我们预计 2025 年中国新能源乘用车渗透率达65%,EHB综合渗透率约 57%,则 2025 年中国 EHB乘用车市场规模

50、将从 2021 年的 44 亿元上升至 233 亿元,2021-2025 CAGR 为 51%;预计 2030 年中国新能源乘用车渗透率达 90%,EHB综合渗透率约 84%,则 2030 年中国 EHB乘用车市场规模为 302 亿元,2021-2030 CAGR 为 24%。图 6 线控制动渗透率(%)图 7 线控制动市场规模及同比增速(亿元;%)远期趋势:远期趋势:L4+自动自动驾驶推动下,驾驶推动下,EMB、轮毂电机是长期技术发展方向。、轮毂电机是长期技术发展方向。根据产业内技术规划,预计到 2025 年,满足 L3 自动驾驶安全需求的 One Box、Two Box EHB 产品将实现

51、批量应用,状态估计、传感等部分算法将集成到域控,EMB 完成样机研制;到2030 年,满足 L4 自动驾驶冗余需求的 EHB、EMB 将实现批量应用,轮毂电机小规模装载;2030 年以后,轮毂电机方案有望在 L5 自动驾驶的推动下得到普及。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2021A2022E2023E2024E2025E2030E新能源燃油全球中国0%20%40%60%80%100%120%007509002021A2022E2023E2024E2025E2030E全球中国全球yoy(%)中国yoy(%)证券研究报告|行业深度研究报告 请

52、仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 15 2.2.2.线控转向:线控转向:高阶智驾加速落地高阶智驾加速落地 转向新标准扫清政策障碍转向新标准扫清政策障碍 转向系统发展趋势:动力助力转向技术成熟,线控转向是必然发展趋势。转向系统发展趋势:动力助力转向技术成熟,线控转向是必然发展趋势。乘用车转向系统已基本完成从机械式转向系统(MS)、液压助力转向系统(EHPS)向电动助力转向系统(EPS)的转型,目前,乘用车转向系统以 EPS 为主,渗透率已超过 95%。智能驾驶催化下,线控转向技术是未来的发展重心。线控转向线控转向驱动力驱动力:转向新标准扫清政策障碍,高阶自动驾驶推动技术发展,线控转向:转向新标

53、准扫清政策障碍,高阶自动驾驶推动技术发展,线控转向有望加速落地。有望加速落地。1)智能驾驶驱动:智能驾驶驱动:EPS 等动力助力转向系统的转向信号来自于驾驶员,需要借助机械传导实现助力,无法支持 L3+以上自动驾驶;线控转向由 ECU接受方向盘转矩信号,综合车辆速度、加速度等路况信息进行分析并控制电动机产生转向动力,信号来源为软件算法,能够实现转向执行动作与驾驶员操作的解耦,满足高阶自动驾驶的需求,是实现自动驾驶的必需部件。2)政策障碍扫除:政策障碍扫除:2022 年 1 月 1 日,中国转向标准 GB 17675-2021 正式实施,新政解除过去政策对转向系统方向盘和车轮物理解耦的限制,中汽

54、研标准所与集度、蔚来、吉利等OEM将共同推动制定中国线控转向的行业标准制定,为线控转向落地扫除政策障碍。线控转向发展趋势:可靠性与高成本是当前落地的主要障碍线控转向发展趋势:可靠性与高成本是当前落地的主要障碍,高阶智驾驱动下有望实,高阶智驾驱动下有望实现规模应用。现规模应用。线控转向硬件结构与 R-EPS 相似,主要区别在于软件算法复杂度大幅提升。目前,路感模拟、主动转向控制等核心技术尚不成熟+冗余备份带来额外硬件成本,阻碍线控转向落地。因此,我们预计短期内“EPS+冗余”将作为线控转向的替代品,满足 L3 及以下自动驾驶的需要。2025年,伴随 L3+自动驾驶渗透率提升,线控转向有望在高端车

55、型上实现批量应用;2030 年,随着线控转向技术成熟度提升、成本下探、高阶自动驾驶渗透率的进一步提升,线控转向有望得以普及,渗透率进一步提升。表 5 线控制动系统技术发展路线 关键参数关键参数 2025 年年 2030 年年 自动驾驶级别 L3 L4 主流技术路线应用情况 One Box、Two Box EHB 批量应用 One Box、Two Box EHB 批量应用,满足 L4 冗余需求,EMB 批量应用,轮毂电机小规模装载 技术要求 EHB 电磁阀、主缸电机、传感器等硬件兼容,精度和响应速度等控制性能达到国际一流水平;EMB 电机等硬件兼容,耐热等性能达到量产应用水平 硬件可靠性和寿命达

56、到国际一流水平,全工况精度和响应速度达到国际一流水平 冗余系统设计 采用主制动系统+辅制动系统硬件架构,主制动系统ECU 采用双芯片设计、电源系统采用双电源设计,形成EHB、ESC 和 EPB 多层次冗余系统 软硬件冗余备份路线:ECU 选用高性能多核芯片,双备份;形成主线控系统、备份系统和 EPB 多层次冗余,以及与其他线控系统的跨系统冗余 软硬解耦进展 EHB、EPB、ESC 的上层容错控制算法,以及车辆状态参数估计算法集成到域控制器 由 EPB 冗余执行的 ABS/ESC 算法集成到域控制器;EMB 纵横垂车身动力学控制、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 证券研究报告

57、|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 16 表 6 乘用车转向系统技术发展路径 自动驾驶级别自动驾驶级别 L2 L3 L4 L4+自动驾驶级别 部分自动驾驶 有条件自动驾驶 高度自动驾驶 完全自动驾驶 技术路线 EPS EPS(冗余)/SBW SBW SBW 系统冗余度 非冗余 冗余(六相电机+双桥)硬件系统完全冗余(六相电机+双 ECU)硬件冗余,对电机、ECU进行冗余备份 传感器冗余 非冗余 4+2 冗余 SPC 传感器 4+2 冗余 SPC 传感器 4+2 冗余 SPC 传感器 功能安全等级 ASIL D ASIL D ASIL D ASIL D 电子故障率 300f

58、it 100fit 10fit 单 PPU=100M左右,以太网车载总线技术)普及车载以太网 0%5%10%15%20%25%30%35%05003003502021A2022E2023E2024E2025E2030E线控换挡市场规模(亿元;LHS)yoy(%)0%5%10%15%20%25%30%35%40%02040608021A2022E2023E2024E2025E2030E线控换挡市场规模(亿元;LHS)yoy(%)证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 25 域控技术 驱制动一体化控制,域控制系统,智能驾驶统

59、一接口 实现底盘一体化域控,实现软件定义底盘,智能驾驶统一接口 实现四轮驱动汽车底盘的高度集成控制(4WD+ESC+ESP+空气悬架),支持软件定义底盘,OTA升级等 电控系统功能安全性 完善功能安全设计流程,建设预期功能安全设计分析流程,构建智能底盘信息安全防护体系 实现功能安全与预期功能安全标准在智能底盘上的示范应用,实现信息防护体系落地实施 全面实现功能安全标准与预期功能安全标准的应用,信息安全防护体系全面实施 2.3.市场前景:市场规模超千亿市场前景:市场规模超千亿 国产供应商有望顺势崛起国产供应商有望顺势崛起 市场空间:市场空间:线控底盘市场广阔,预计线控底盘市场广阔,预计 2025

60、 年全球市场规模超年全球市场规模超千千亿元亿元。随着消费升级、电动智能的持续变革,汽车底盘各个子系统将持续向线控化转型。我们预计,2025 年全球线控底盘五大系统市场规模有望达 1,757亿元,2021-2025 CAGR+36%;其中线控转向、线控制动、线控悬架贡献核心增量;我们预计 2030 年全球线控底盘五大系统市场规模有望达 3,309 亿元,2021-2030 CAGR+23%,线控转向、线控悬架由于单车价值较高且前期渗透率较低,期间份额提升更快。线控底盘子系统分属不同成长阶段,提升逻辑及放量节点有一定差异,具体来看:线控底盘子系统分属不同成长阶段,提升逻辑及放量节点有一定差异,具体

61、来看:线控转向处于导入期,渗透率约为 0%,随技术水平提升、线控转向车型量产、自动驾驶加速渗透进入成长期,有望达到最高增速,我们预计全球 2021-2025 CAGR+174%,2021-2030 CAGR+87%;线控制动、线控悬架处于成长期,2021 年全球渗透率分别为 8.4%/2.7%。线控制动受益整车电动、智能趋势,线控悬架受益新势力配置升级及价格下探,渗透率有望加速提升;我们预计全球 2021-2025 线控制动/线控悬架 CAGR 分别为+51%/+45%,2021-2030 CAGR 分别为+27%/+26%;线控驱动处于成熟应用期,增速相对平缓,全球 2021-2025 CA

62、GR+5%;线控换挡处于成熟应用期,渗透率提升驱动增长,全球 2021-2025 CAGR+25%。图 21 全球线控底盘市场规模(亿元)图 22 全球线控底盘市场规模占比(%)05001,0001,5002,0002,5003,0003,5002020A2021A2022E2023E2024E2025E2030E线控制动线控转向线控悬架线控油门/驱动线控换挡0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2020A2021A2022E2023E2024E2025E2030E线控制动线控转向线控悬架线控油门/驱动线控换挡 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部

63、的重要法律声明 26 表 11 线控底盘市场规模测算 全球全球 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2021-2025 CAGR 2030E 2021-2025 CAGR 全球乘用车销量(万辆)5,640 5,922 6,218 6,529 6,855 7,385 yoy(%)5%5%5%5%5%新能源车销量(万辆)591 1,066 1,865 2,612 3,428 5,170 yoy(%)114%80%75%40%31%燃油车销量(万辆)5,049 4,856 4,353 3,917 3,428 2,216 yoy(%)-1%-4%-10%-10%-13%线控制动:

64、线控制动:新能源线控制动渗透率(%)43%50%60%70%80%90%燃油车线控制动渗透率(%)4%7%10%13%15%30%线控制动单价(元)2,000 2,000 1,800 1,800 1,500 1,500 线控制动市场规模(亿元)94 175 280 421 488 51%798 27%线控转向:线控转向:线控转向渗透率(%)0%0%0%1%5%30%线控转向单价(元)5,000 5,000 5,000 5,000 4,000 3,000 线控转向市场规模(亿元)2 1 1 33 137 174%665 87%线控悬架:线控悬架:线控悬架渗透率(%)3%4%7%10%15%30%

65、线控悬架单价(元)11,000 10,000 8,500 8,000 7,000 6,000 线控悬架市场规模(亿元)165 237 370 522 720 45%1,329 26%线控油门/驱动市场规模(亿元)169 178 187 196 206 5%222 3%线控换挡市场规模(亿元)85 110 140 173 206 25%295 15%线控底盘整体线控底盘整体市场规模(亿元)市场规模(亿元)516 700 978 1,345 1,757 36%3,309 23%yoy(%)38%36%40%38%31%中国中国 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2021-2

66、025 CAGR 2030E 2021-2025 CAGR 中国乘用车销量(万辆)2,148 2,341 2,459 2,581 2,711 3,000 yoy(%)7%9%5%5%5%新能源车销量(万辆)333 656 1,106 1,420 1,762 2,700 yoy(%)168%97%69%28%24%燃油车销量(万辆)1,815 1,686 1,352 1,162 949 300 yoy(%)-4%-7%-20%-14%-18%线控制动:线控制动:新能源线控制动渗透率(%)43%50%60%70%80%90%燃油车线控制动渗透率(%)4%7%10%13%15%30%线控制动单价(元

67、)2,000 2,000 1,500 1,500 1,500 1,200 线控制动市场规模(亿元)44 89 120 172 233 51%302 24%线控转向:线控转向:线控转向渗透率(%)0%0%0%1%5%30%线控转向单价(元)5,000 5,000 5,000 5,000 4,000 3000 线控转向市场规模(亿元)0 1 1 13 54 229%270 103%线控悬架:线控悬架:线控悬架渗透率(%)3%4%7%10%15%30%线控悬架单价(元)11,000 10,000 8,500 8,000 7,000 6,000 线控悬架市场规模(亿元)63 94 146 207 28

68、5 46%540 27%线控油门/驱动市场规模(亿元)64 70 74 77 81 6%90 4%线控换挡市场规模(亿元)32 43 55 68 81 26%120 16%线控底盘整体线控底盘整体市场规模(亿元)市场规模(亿元)204 297 396 537 734 38%1,322 23%yoy(%)44%45%33%36%37%证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 27 竞争格局:目前竞争格局:目前线控底盘技术的布局者线控底盘技术的布局者分为三类几类:分为三类几类:1)主机厂(包括传统主)主机厂(包括传统主机厂及海外新势力主机厂);机厂及海外新势力主机厂);

69、2)底盘零部件)底盘零部件 Tier 1 供应商;供应商;3)以技术突破市场的创以技术突破市场的创业型线控底盘系统供应商。业型线控底盘系统供应商。主机厂:主机厂:长城线控底盘量产在即,引领线控底盘规模化落地浪潮。长城线控底盘量产在即,引领线控底盘规模化落地浪潮。传统、主机厂、新势力主机厂均积极布局线控底盘技术,其中长城汽车开发、量产进度较快,于2021 年 6 月发布首个支持 L4 及以上自动驾驶的线控底盘,该底盘基于 GEEP 4.0 全新电子电气架构打造,整合线控转向、EMB线控制动、线控悬挂等核心底盘系统,纵横垂六个自由度运动控制+三重冗余系统,我们预计搭载长城汽车线控底盘的量产车型将起

70、到标杆引领作用,推动线控底盘技术加速规模化落地。表 12 车企智能底盘布局 车企车企 技术特色技术特色 长城汽车 基于 GEEP 4.0 全新电子电气架构,整合线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门、线控悬挂等 5个核心底盘系统,传统的转向机、制动分泵、真空泵等零件被电机以及线束替代 比亚迪 基于 e 平台 3.0 架构,集成自行研电液一体化制动系统和高精度全电转向系统,OCEAN-X将成为行业首款标配 800 伏电压平台+线控底盘技术+全时电四驱的超级电动汽车 自动驾驶超级电动卡车引入了自行研发的线控底盘技术,具备线性加速、线性制动和高精度线性转向功能,可安装第三方自动驾驶、5G 同步遥控环

71、境感知上装模块 吉利汽车 发布纯电专属架构 SEA浩瀚架构,集成硬件层、系统层和生态层,可接入 L2-L4 级别及以上智能驾驶系统,并实现线控自动切换 一汽集团 搭建 L3、L4、L5 级三大技术平台,加快形成智慧系统、线控底盘、万物链接等 5 类核心能力 一汽丰田 基于 e-TNGA纯电专属平台打造的纯电动车型 bZ4X将于 2022 年中旬上市,其顶配版车型将首次搭载异形方向盘,采用线控转向系统 Rivian、Canoo、悠跑科技等滑板底盘新势力企业 Rivian:基于非承载车身和电机、电池、线控技术,提供通用型底盘方案 Canoo:全底盘为线控控制,平台轴距为 2,850mm,支持后驱或

72、者四驱,整合电动马达、控制器、电池等核心功能于底盘上 悠跑科技:整车全线控,将三电、悬架、制动、转向、智驾、热管理集成在底盘上,动力、悬架、制动、转向均可实现软件调节,支持自动驾驶和普通驾驶 表 13 长城咖啡智能 2.0 线控底盘技术特色 线控底盘构件线控底盘构件 技术特色技术特色 电子电气架构 基于 GEEP 4.0 全新电子电气架构,整合线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门、线控悬挂等5 个核心底盘系统,传统的转向机、制动分泵、真空泵等零件被电机以及线束替代 线控制动 EMB 制动系统,取代了 EHB 系统中的 ESP、ibooster、液压管路和 EPB 四大部件,实现轻量化,可减重

73、 10%,且无 EMB 制动系统,无漏液风险 控制精度更高,响应速度更快,响应时间可缩短 0.35s,100km/h-0制动距离可缩短 4.8m 线控转向 彻底摈弃转向传动轴,采用三重冗余设计,安全等级达到 ASIL D 级 支持方向盘收折,可完全过滤路面振动,优化驾驶体验 转向比可变,可以在 9-16 之间主动调节,获得更佳的操控感 冗余设计 三重冗余设计+跨系统冗余,保障行车安全 从电源到传感器、控制器、执行器均采用 3 重备份设计,且当 3 重电子系统均失效时,启动跨系统冗余;例如,当转向系统全部失效时,能通过线控制动系统对两侧车轮施加不等的制动力使两侧车辆形成转速差,从而实现转向动作;

74、当三冗余线控制动全部失效时,能够通过提高动能回收力度来实现车辆减速等 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 28 传统传统 Tier 1 供应商:供应商:海外零部件巨头技术积累深厚,抢占细分赛道主导地位。海外零部件巨头技术积累深厚,抢占细分赛道主导地位。在线控技术布局上,主机厂对供应商依赖性较强,以与 Tier 1 供应商合作开发模式为主。目前,线控底盘重要的转向、制动技术主要由外资 Tier 1 主导,行业竞争格局集中。其中,1)线控制动行业主要由博世、大陆和采埃孚天合主导,2020 年全球线控制动CR3 达 96%,中国线控制动市场中博世市占率约 90%;2

75、)线控转向行业处于起步阶段,博世、捷太格特、采埃孚天合等传统电动助力转向系统巨头布局较早,已推出概念车型,技术较为领先。表 14 海外巨头线控底盘技术布局 海外供应商海外供应商 量产产品量产产品 量产时间量产时间 配套客户配套客户 博世 线控制动 iBooster Two Box产品 2013 年 Two Box方案量产 特斯拉、蔚小理、MEB 平台、领克、几何 线控制动 IPB One Box产品 2019 年量产 凯迪拉克 XT4/CT6,比亚迪汉 线控转向产品 预计 2023 年量产 已发布经改装的奥迪 A3 demo 车 线控悬架 2020 年与比亚迪就主动悬架传感器达成战略合作 大陆

76、 MK CI 制动 One Box产品 2016 年量产 宝马 X5、X7、奥迪 e-tron 电子控制空气悬架系统 2021 年电子悬架系统在常熟工厂正式投入运营,首批产能将达到 20 万车套,批量产的国产电子悬架系统已于 5 月底交付,搭载于国内某高端新能源量产车型上。采埃孚 制动 IBC One Box产品 2018 年 通用 K2XX平台 转向第 2 代主动式后轮转向系统(AKC)2013 年 截止 2021 年已生产 50 万台 AKC 系统 奔驰 S 级、智己 L7 基于新电子架构的线控转向系统/线控悬架 2004 年发布第一代 CDC 阻尼可变减震系统,配套欧宝雅特;2019 年

77、收购威伯科,获取主动空气悬架技术,配套全球商用车 日立 E-ACT Two Box产品 2010 年 除丰田之外的大部分日系车 Smart Brake 线控制动 预计 2025 年 半主动悬挂电控软件 2015 开发行驶时车辆振动和姿势变化降低约10%的半主动悬挂电控技术 捷太格特 线控转向 2021 年后 2017 年展出概念车,2019 年底获多家整车厂的线控转向系统订单 舍弗勒 IAA Mobility 2021 上,舍弗勒将推出应用于自动驾驶的 Space Drive 线控系统的第三代产品 Space Drive 3 Add-ON,pace Drive 3 Add-ON 系统已经为小批

78、量生产做好准备 线控转向 SPACE DRIVE(2018 年通过收购帕拉万获得)2019在奥迪 R8 LMS GT3 等赛车商应用 全球约有 70%的 L3 及以上级别自动驾驶样车使用了该系统,属于小规模生产状态 万都 线控转向 2022 年 2021 年展示“X-by-Wire”规划,将于2022 年在北美量产 线控制动 IDB2/有产品,量产状态未知 悬架减震器、半主动悬架系统/KYB DAS 线控转向 2014 年 英菲尼迪 悬架减震器、主动阻尼系统(KADS)/主动阻尼系统(KADS)用于雅马哈Tracer 摩托车 现代摩比斯 线控制动 i-MEB2 One Box 2018 年量产

79、 现代、起亚、捷尼塞斯 线控转向 2021 年宣布开发出可折叠转向系统技术,可以对方向盘进行折叠和展开,最多可前后移动 25cm,与线控转向系统兼容形成可折叠转向系统 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 29 空气悬架 2019 年宣布成功研发了“预检空气悬架技术”,能够基于对前方道路的导航地图信息预测控制车辆高度。国产供应商:打破巨头垄断,发力线控底盘,实现自主崛起。国产供应商:打破巨头垄断,发力线控底盘,实现自主崛起。国内新能源汽车、自动驾驶等相关领域的快速发展,为本土创新企业带来巨大的发展机遇。目前,国内线控技术布局者包括深耕底盘技术的伯特利、亚太、拓普

80、、耐世特等上市公司,也包括拿森、英创汇智、同驭、格陆博等以技术突破市场的创业型线控底盘供应商。随着自主品牌的迭代速度加快,创新能力增强,国产供应商将在实现技术突破的同时,具备快速响应与快速创新的主动优势,有望借自主品牌向上的东风迎来弯道超车的机会。表 15 国产线控底盘前瞻技术布局 公司公司 公司情况公司情况/团队背景团队背景 量产产品量产产品 量产时量产时间间 配套客户配套客户 伯特利 上市公司 One Box线控制动产品 WCBS 2021 年下半年 奇瑞、吉利、威马、合众等 拓普集团 上市公司 One Box线控制动产品 IBS-PRO 2022 年 吉利、红旗 Two Box线控制动

81、给一汽配备线控制动产品,已于网约车安装测试,预计23 年放量 滑板底盘 2020 年底与法雷奥签署合作协议,共同开发无人配送车用电控底盘样车,2022 年新建子公司,进行滑板底盘开发 亚太股份 上市公司 智能制动系统 IBS Two Box 形式的 IBS+ESC Onebox的 IEHB 2020 年下半年 东风、厦门金旅和奇瑞新能源已实现批产,一汽和长城小批量供货 轮毂电机轻量化线控底盘轮毂电机轻量化线控底盘 2016 年开始打造轮毂电机轻量化线控底盘,能够实现线控制动、线控转向与四轮驱动功能,已开发完成 耐世特 收购德尔福转向部门,港股上市公司 线控转向 EPS 客户包括通用、福特、宝马

82、、雷诺日产三菱、Stellantis、大众及吉利、长城、比亚迪、上汽、广汽、奇瑞、长安等;已成功开发线控转向(Sbw)、随需转向系统(SoD)、高可用性 EPS 等支持 L3+级别的转向产品 拿森电子 核心骨干来自于上汽集团、博世、联电、TRW、戴姆勒、本田等 Two Box N-booster 制动 2018 年 北汽新能源、比亚迪、长安 线控转向 已完成全冗余 EPS(DP-EPS 双小齿轮电动转向系统)的开发 底盘域控制器 NXU 已完成开发,未来将采取全新开放式的生态合作模式,既可以提供软硬一体的底盘域控制器,也可以与客户共享部分软件 IP,实现软硬件深度联合开发 英创汇智 团队源于清

83、华汽车动力学与控制团队,技术源于清华汽车安全与节能国家重点实验室 双冗余线控转向 前装线控制动:江淮-百度 apollo 项目的江淮-iev7 同时为青岛慧拓平行驾驶项目提供长城 H7、吉利博越等车辆改装线控转向和制动系统 线性线控制动 底盘域控 正在开发 同驭汽车 同济大学“科技成果转化”重点孵化企业,获万安科技投资 Two Box EHB 线控制动 2019 年 搭载于一汽、东风、合众哪吒、江淮、零跑等车型,2021 年度出货量达到 10 万台量级 格陆博 创始人原伯特利制动负责人,团队拥有二十多年的线控系统自主研发经验 ESC、One Box线控制动 GIBC EPB、ESC、GIBS

84、等产品已经应用在长城、奇瑞、吉利、比亚迪、五十铃、五菱、哪吒等国内知名车企和造车新势力 底盘域控 正在研发底盘域控制集成算法 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 30 未来行业未来行业分工模式:具备强软件开发能力的主机厂有望采取零部件外采分工模式:具备强软件开发能力的主机厂有望采取零部件外采+OEM 集集成成,第三方线控底盘供应商将作为第三方线控底盘供应商将作为 Tier 0.5 为软件实力较弱的主机厂提供为软件实力较弱的主机厂提供“交钥匙交钥匙”方方案。案。由于 1)底盘行业与汽车安全相关,本身壁垒较高,长期以来主机厂对 Tier 1 依赖度较高;2)线控底

85、盘技术壁垒较高,各子系统零部件众多、技术复杂,整合多个子系统并开发线控底盘的一方需要有较强资源整合、集成能力;3)智能底盘作为执行层部件,需要与自动驾驶、智能座舱以及整车动力系统进行深度融合。我们判断:1)对于软件研发能力较强的头部主机厂,专注自动驾驶研发的新势力企业,以及华为、互联网造车企业,可能采取外采部分子系统部件,自行开发域控算法的模式进行软件集成和硬件整合的模式,实现线控底盘的量产;2)对于大多数软件开发实力较弱的中小主机厂,将采取外采线控底盘的模式,为第三方线控底盘 Tier 0.5 供应商提供发展机遇。看好同时掌握线控制动、转向,软件技术实力强劲的零部件供应商看好同时掌握线控制动

86、、转向,软件技术实力强劲的零部件供应商。未来,线控执行系统模块化、底盘运算控制集成化的大趋势下,软件实力较强、新能源转型较快的自主品牌车企有望实现线控底盘的率先量产;我们看好同时布局线控制动和线控转向、底盘域控的企业,具备丰富产品线和底盘调校能力的企业更有望为客户提供一体化线控底盘解决方案,在线控底盘商业化落地中抢得先机。表 16 线控底盘各类玩家竞争优劣势 玩家类型玩家类型 布局情况布局情况 优势优势 劣势劣势 发展机遇发展机遇 传统车企 积极自研,并参股、投资初创企业 1)资源整合能力强,拥有稳定、完整底盘Tier 1 供应链 2)底盘部件集成能力强,拥有丰富量产经验 3)资金实力强劲 部

87、分企业软件开发能力较弱 软件实力较强:外采零部件+OEM集成 软件实力较弱:向第三方线控底盘供应商外采 新势力、互联网造车企业 结合自动驾驶技术积极开发,参股、投资初创企业 1)软件开发能力强 2)勇于创新,智能部件增配意愿强烈,对线控等新技术接受度高,有望率先实现应用 供应链资源较弱 与底盘 Tier 1 合作开发,自行集成线控底盘 滑板底盘供应商 整车已实现量产落地,主要布局集成 1)资源整合能力,算法集成能力较强 2)Rivian 等企业率先实现滑板底盘量产,拥有一定滑板底盘量产经验 量产经验不足,规模化落地能力有待观察 与商用车客户、软件能力较弱的主机厂合作,成为 Tier 0.5 底

88、盘供应商 传统外资底盘 Tier 1 巨头 量产时间较早,底盘布局较为全面 1)底蕴深厚,技术较为领先,较早实现以技术占领市场 2)客户资源优质,全球市场开拓能力强 响应速度慢,产能扩建速度慢 1)掌握制动、转向两项核心技术的供应商:向线控底盘发展 2)仅掌握转向、制动、悬架的供应商:专精特新,为主机厂或线控底盘集成商提供产品 自主供应商 专注细分赛道,逐步向线控底盘发展 1)具备一定性价比优势,快速响应能力强;2)自主研发实现突破,技术开发能力强;3)客户资源优势:与主机厂合作多年,市场开拓及稳定量产经验丰富 与海外巨头相比,资金量低 国内创业型线控底盘系统供应商 技术导向型为主,有望抢先落

89、地 1)创始人多为主机厂技术专家/工科算法开发出身,整体创新实力较强 2)初创期企业,整体上海品茶狼性,灵活性强 1)量产经验不足,规模化落地能力有待观 2)与上市公司、海外巨头相比,资金量相对较低 与商用车客户、软件能力较弱的主机厂合作,成为 Tier 0.5 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 31 3.线控制动:电动智能催化线控制动:电动智能催化 国产替代加速国产替代加速 作为自动驾驶执行层最具成长性的关键部件,未来2-3年间线控制动将迎来需求爆发。本节将梳理汽车制动系统发展历程,系统分析包括驻车制动与行车制动在内的汽车制动系统技术现状、发展趋势、市场规

90、模与竞争格局。本节将会回答的关键问题:1)EPB的市场空间与竞争格局?2)ESC的市场空间与竞争格局?3)为什么需要线控制动?4)线控制动不同技术路线现状与发展趋势是什么,市场空间有多大?5)线控制动竞争格局,以及未来的发展趋势?3.1.制动系统:从机液到线控制动系统:从机液到线控 电动智能催化电动智能催化 汽车制动系统分为驻车制动和行车制动。汽车制动系统分为驻车制动和行车制动。驻车制动的作用是在停车后,通过锁住传动轴或轮胎,使汽车不发生移动。行车制动的作用是在汽车行驶过程中实现减速停车。汽车制动系统由输入层、控制层、执行层三部分组成,其中,输入层与控制层上由制动控制系统实现制动力的输入、分配

91、、调节等功能,执行层上由制动器阻止车轮转动,完成制动动作。线控制动定义:智能驾驶执行层重要部件,是未来发展方向线控制动定义:智能驾驶执行层重要部件,是未来发展方向。线控制动是属于制动系统执行层部件,ECU结合踏板传感器信号及整车工况计算出制动力,通过电机推动制动主缸活塞输出制动压力,再由制动器向轮胎输出制动力实现主动制动。线控制动采用电线、电机替代传统的液压/机械的制动传动结构,提高制动速度、准确度,是制动控制系统未来的发展方向。目前,驻车制动中,EPB 正在逐渐取代传统的机械式制动;行车制动中,制动控制系统也从传统液压式制动(无控制层)、融入 ABS和 ESC,逐步发展为线控制动。制动器(执

92、行层):盘式制动器逐渐成为市场主流制动器(执行层):盘式制动器逐渐成为市场主流。制动器具体可分为盘式制动器、鼓式制动器、盘鼓式制动器。盘式制动器由于散热能力好,不容易出现热衰退,制动力比较稳定,相较热衰退明显的鼓式制动器更适用于乘用车,随着盘式制动器成本逐渐降低,乘用车制动器分布逐渐从“前盘后鼓”变为“四轮盘式”,盘式制动器逐渐成为市场主流。而盘鼓式制动器仅用于后轮,将盘式制动器与鼓式制动器相结合,盘式制动器用于行车制动,鼓式制动器用于驻车制动,是“前盘后鼓”向“四轮盘式”转变的过渡期产品。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 32 图 23 汽车制动系统发展历

93、史 3.1.1.驻车制动:从机械制动器到驻车制动:从机械制动器到 EPB 顺应智能化升级顺应智能化升级 驻车制动系统正在从机械式向线控制动升级。驻车制动系统正在从机械式向线控制动升级。机械式制动上,制动器从最初的鼓式制动器逐步发展到 DIH(盘中鼓制动器)、IPB(综合驻车盘式制动器)。线控制动中,EPB以电机代替手拉操纵杆,实现电动化驻车,能够与电控的 ABS和 ESC 协同,可实现 EPB紧急制动、AutoHold 以及 APA(自动驻车)、AVP(代客泊车)等自动驾驶功能。EPB 与机械式驻车制动性能相差不大,出于成本考虑,仍有畅销车型采取机械式驻车制动,但随着汽车电子电气架构的集成化升

94、级与 APA、AVP 的推广,EPB 正在逐渐取代传统的机械式制动,成为驻车制动系统电子化升级的重要方向。表 17 驻车制动系统发展历史 驻车制动驻车制动 产品产品 制动器分布制动器分布 制动器制动器 升级原因升级原因 特点特点 机械式 鼓式制动器 前盘后鼓 鼓式制动器 降低成本 鼓式:行车制动+驻车制动 盘中鼓式制动器 DIH 前盘后鼓 盘中鼓式制动器 提升行车制动性能 盘式:行车制动 鼓式:驻车制动 综合驻车盘式制动器IPB 四轮盘式 综合驻车盘式制动器 盘中鼓结构复杂 鼓式制动性能不足 盘式:行车制动+驻车制动 线控式 电子驻车制动 EPB 四轮盘式 综合驻车盘式制动器 盘中鼓式制动器

95、集中式汽车电子电气架构的趋势 电机代替机械装置 EPB原理:原理:以电机代替手拉操纵杆,实现电动化驻车。以电机代替手拉操纵杆,实现电动化驻车。机械式驻车制动是通过拉动操纵杆的方式输入作用力,经驻车拉索放大后,带动制动器完成驻车制动。EPB 则是以电机 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 33 代替手拉操纵杆,成为作用力的来源,带动制动器完成驻车制动。EPB 操作较手拉的机械式驻车制动更为简便,不会出现操纵杆没拉够/拉过头的情况,而且节省了操纵杆的空间。EPB 制动过程:制动过程:当驾驶员按动 EPB 按钮时,EPB 的控制模块接到来自按钮的信号,控制模块向执行

96、机构的电机施加电流使其转动,电机释放的转矩在降速、增扭后,通过输出轴螺纹副或滚珠丝杠副将电动制动单元输出的扭矩转化为直线推力,推动制动活塞运动,将推力转化为制动块压紧至制动盘的压力,进而实现车辆车速减少或驻车制动。EPB 驱动力:驱动力:EPB 制动效果精准,且能够与底盘其他底盘电子系统集成,制动效果精准,且能够与底盘其他底盘电子系统集成,电子电气电子电气架构升级趋势下将取代机械驻车制动架构升级趋势下将取代机械驻车制动。EPB操作较手拉的机械式驻车制动更为简便,不会出现操纵杆没拉够/拉过头的情况,而且节省了操纵杆的空间。而机械式驻车制动结构较EPB 更为简单,成本更低,但由于其机械式结构,不能

97、与电控的 ABS/ESC 协同,无法实现 EPB 的紧急制动、AutoHold 等功能,且不能实现自动驾驶中 APA(自动驻车)、AVP图24 机械式驻车制动过程 图 25 EPB制动过程 资料来源:华西证券研究所 资料来源:华西证券研究所 图 26 EPB按钮 图 27 EPB结构图 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 34 (代客泊车)等功能。由于两种方案的制动性能相差不大,出于成本考虑,仍有畅销车型采取机械式驻车制动,但伴随着汽车电子电气架构的集成化升级与APA、AVP的推广,未来 EPB将进一步替代机械式的驻车制动。表 18 EPB与机械式驻车制动对比

98、 对比对比 EPB 机械式驻车制动机械式驻车制动 原理 电机替代人力拉动制动器实现制动 人力拉动制动器实现制动 操作 操作方便操作方便,一键完成 手动操作,需要一定力量 空间 节省空间节省空间,无操纵杆 占用空间,有操作杆 结构 复杂,不便故障诊断与维修 简单简单,便于故障诊断与维修 价格 高 低低 制动性能 一般情况下均可靠 一般情况下均可靠 自动控制 紧急制动紧急制动:可启用 ABS/ESC(60%液压制动效果)AutoHold:车辆停止时自动驻车(不用长踩刹车)无相关功能 自动驻车 支持支持 AVP、APA等自动驻车方案 不支持 资料来源:汽车电子驻车制动系统 EPB 的研究,华西证券研

99、究所 EPB 已成熟应用,渗透率继续提升驱动规模增长,已成熟应用,渗透率继续提升驱动规模增长,预计预计 2021-2025 年中国年中国 EPB 市场市场CAGR 5.6%。高工智能汽车数据显示,2021 年中国乘用车新车前装标配搭载 EPB上险量为 1,594.04 万辆(同比+13.08%),前装搭载率为 78.15%。我们预计未来 EPB 有望与线控底盘融合成“新”增长赛道,EPB由总成变为 EPBi,价格由 1,000 元下降至 800 元,推动渗透率持续增长。我们预计,到 2025 年中国 EPB渗透率有望达 90%,市场规模达 195亿元,2021-2025 年 CAGR 6.6%

100、。图 28 中国 EPB渗透率(%)图 29 中国 EPB市场规模及增速(亿元;%)竞争格局:竞争格局:EPB 国产替代实现较大突破,国产替代实现较大突破,2021 年自主供应商市占率达年自主供应商市占率达 16.3%。2021年,采埃孚、大陆集团、爱德克斯 ADVICS占据中国 EPB市场前三名,CR3 为 66.4%。国产供应商实现重大突破,2021 年市场份额达 16.3%。伯特利、比亚迪、亚太、万向钱潮进入前十,其中伯特利居中国本土供应商份额首位,供应量超过 100 万套(2021 年市占率达 8.3%),已打破外资垄断,实现较大突破。0%20%40%60%80%100%2019A20

101、20E2021E2022E2023E2024E2025EEPB渗透率(%)15万元以上10-15万元10万元以下0%2%4%6%8%10%12%05002021E2022E2023E2024E2025E中国EPB市场规模(亿元,LHS)同比增速(%,RHS)证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 35 3.1.2.行车制动:从液压到线控行车制动:从液压到线控 电动智能催化电动智能催化 传统行车制动技术原理:制动液为压力传递介质,以帕斯卡定律为基础原理构建传统行车制动技术原理:制动液为压力传递介质,以帕斯卡定律为基础原理构建。传统的液压制动系统

102、,是基于帕斯卡定律构建而成的。根据帕斯卡定律,在液压系统中的一个活塞上施加一定的压强,必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。如果第二个活塞的面积是第一个活塞的面积的 1/10,那么作用于第一个活塞上的力将增大至第二个活塞的10倍,而两个活塞上的压强相等。在汽车制动系统中,使用制动液作为液压制动系统中传递制动压力的液态介质。传统液压制动过程:真空助力器放大驾驶员作用力,辅助完成制动。传统液压制动过程:真空助力器放大驾驶员作用力,辅助完成制动。在输入层中增加真空助力器,放大驾驶员踩踏板的作用力;放大的作用力推动制动主缸中的活塞,使得制动液被压出;当制动液被推向执行层中的制动器时,实际上是流向了制动

103、器中的卡钳(由活塞与制动块,即刹车片组成);当制动液流到卡钳时,作用力被放大,推动卡钳中的活塞,而活塞推动制动块向制动盘夹紧,最终完成制动。图 30 2017 年全球 EPB 竞争格局 图 31 2021 年中国 EPB竞争格局 采埃孚天合,67.50%大陆,19.80%浙江力邦合信,2.90%其他,9.80%采埃孚,28.70%大陆,28.15%爱德克斯,9.52%伯特利,8.31%日立安思泰莫,5.20%万都,5.02%比亚迪,4.17%现代摩比斯,3.41%亚太股份,2.79%万向钱潮,1.00%其他,3.73%证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 36

104、图 32 帕斯卡定律为基础构建的传统液压制动系统 资料来源:华西证券研究所 行车制动系统行车制动系统技术趋势:技术趋势:正逐渐从正逐渐从 ABS/ESC 向线控制动升级。向线控制动升级。如今主流的行车制动系统为融入了 ABS/ESC 的电子控制制动系统,其主要原理为,踏下制动踏板后,经真空助力器放大作用力后,推动主缸活塞释放制动液,再经由 ABS/ESC 模块调节液压,计算、分配制动力,最后制动液被推至卡钳处,推动卡钳内活塞,使制动块夹紧制动盘,完成制动动作。线控制动可以解决以下两方面问题,可满足智能电动车需求:线控制动可以解决以下两方面问题,可满足智能电动车需求:1)由于自动驾驶在执行层要求

105、更短的制动响应速度由于自动驾驶在执行层要求更短的制动响应速度(300ms120ms););2)新能源汽车无发动机产生真空助力,提升能量回收效率需要实现踏板解耦。新能源汽车无发动机产生真空助力,提升能量回收效率需要实现踏板解耦。目前行车制动中线控制动主流方案为电子液压制动系统 EHB,电子机械制动系统EMB 由于技术与冗余安全的问题,尚难以得到广泛运用。EHB 中由电机取代真空助力器,直接推动主缸活塞实现制动,既解决新能源汽车中真空助力的问题,又提高了制动响应速度。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 37 图 33 行车制动发展历史 资料来源:华西证券研究所 图

106、 34 ABS/ESC 与 EHB、EMB制动过程 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 38 行车制动行车制动 ESC 市场规模:目前处于成熟期,未来市场规模:目前处于成熟期,未来逐步被逐步被线控制动线控制动替代替代,市场规模将,市场规模将下降下降。根据智研咨询的渗透率数据,ESC/EPS 目前在国内市场已实现从中高端向低端渗透的过程,主流车型基本都搭配了 ESC/ESP,产品已处于成熟期。高工智能汽车数据显示,2021年度中国市场新车前装标配搭载 ESP/ESC电子稳定系统(不含独立 ABS)上险量为 1,868.2 万辆(同比+5.85%),前装搭载率为

107、91.6%。受 One Box线控制动渗透率上升影响,ESP/ESC 和 ABS渗透率预计将呈下降趋势。我们预计,到 2025 年线控制动渗透率有望达 48%,全球 ESP/ESC、ABS 渗透率预计降低至 52%,市场规模将从 2021 年的 465 亿元减少至 2025 年的 288 亿元,CAGR 为-11.3%。图 35 乘用车分价位 ESC 渗透率(%)图 36 ABS/ESC 预期市场规模及增速(亿元;%)注:未来存在线控制动+简版 ESC 销售模式,该模式下 ESC 收入计入线控制动,不计入 ESC 销售收入 市场格局:市场格局:ESC 由外资巨头垄断,国产供应商持续发力。由外资

108、巨头垄断,国产供应商持续发力。2021 年,博世、大陆集团、爱德克斯 3 家外资占据垄断地位,市场份额合计占比为 79.8%。其中,博世 1998 年即研发出 ESP产品,目前已开发至第九代 ESP产品,市场占有率较高。国产供应商中,京西重工(收购德尔福业务)排名国产供应商首位,伯特利、亚太股份、拿森电子等厂商均实现了小规模量产上车。亚太股份 ESC 产品已为长安、奇瑞新能源、东风等多客户配套,并获得长城 M6 ESC 定点;拿森的 NASN-ESC10.0 获长城欧拉的车型定点;伯特利 ESC 为部分新能源及商用车客户批量供货。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100

109、%10w10-20w20-30w30w-300%-200%-100%0%100%005002020A20212022E2023E2024E2025E全球ABS/ESC市场规模(亿元;LHS)中国ABS/ESC市场规模(亿元;LHS)同比增速(%;RHS)同比增速(%;RHS)图 37 2021 年中国 ESP/ESC/DCS竞争格局 图 38 国产 ESP供应商配套情况 ESP供应商 量产时间 客户客户/车型 伯特利 2016 部分新能源及商用车客户,大运 远志 M1、思皓 E40X、江淮iEVA50 亚太股份 2016 长安、奇瑞新能源、东风、长城 拿森电子/长城欧拉

110、京西重工 2009 收购德尔福 华泰、力帆、野马 天津英创汇智 2020 风骏皮卡、东风 EV18 格陆博 2018 年前 EPB、ESC、GIBS 等已经应用于长城、奇瑞、吉利、比亚迪、五菱 博世,38.48%大陆,32.95%爱德克斯,8.37%NISSIN,6.05%日立,5.57%采埃孚,3.85%万都,3.02%京西重工,1.80%证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 39 3.2.线控制动:百亿规模蓝海线控制动:百亿规模蓝海 国产替代加速国产替代加速 3.2.1.产业进展:产业进展:One Box 渐成主流渐成主流 EMB 研发加速研发加速 线控制动

111、路线对比:线控制动路线对比:EHB 为当前主流,为当前主流,EMB 为未来方向。为未来方向。线控制动有两种方案,电子液压制动系统 EHB 与电子机械制动系统 EMB,前者部分保留液压结构,后者直接是电子机械的结构,但从量产进度、技术成熟度来看,目前 EHB是主流方案。对比这两种技术路线:1)EHB 单车成本更低:单车成本更低:EHB 只有一个液压泵的电机,将制动液传至四个车轮的卡钳处,而 EMB是在四个车轮的卡钳处各装一个电机,因此 EHB单车成本较 EMB低一些;2)EMB 响应速度更快:响应速度更快:EHB 平均响应时间 120ms,而 EMB 平均响应时间 90ms,EMB在响应速度上具

112、有优势;3)EMB 无液压装置,减少重量及漏液风险:无液压装置,减少重量及漏液风险:EHB部分保留液压结构,一旦制动液泄露,将造成电子元器件短路,对电动车影响较大;而 EMB无液压结构,安全且轻量;4)EHB 具备冗余备份,可靠性强:具备冗余备份,可靠性强:EHB目前冗余备份方案相对比较成熟,即使电控冗余方案也失效了,也可以变为无助力的液压制动系统,驾驶员用力踩制动踏板时仍可实现制动。而 EMB 由于电机直接位于卡钳处,一旦出现断电、电机故障、电路短路等问题,制动系统将直接失效,安全隐患较大;5)EHB 对制动电机要求对制动电机要求更低:更低:从制动力大小的角度看,EMB 如果要实现与 EHB

113、 相同水平的制动力,对电机功率要求较大,需要增加电机体积、达到1-2,000KW的功率,匹配 48V高压电源,目前相关技术还不能够满足这一要求。综合来看,综合来看,EMB 是在理论上的理想方案,但由于冗余备份、电机功率等关键技术没是在理论上的理想方案,但由于冗余备份、电机功率等关键技术没有突破,预计有突破,预计 5-10 年线控制动仍将以年线控制动仍将以 EHB 为主。为主。图 39 线控制动路线对比:EHB VS.EMB 资料来源:华西证券研究所 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 40 EHB 路线对比:路线对比:Two Box 先行,先行,One Box

114、 渐成主流。渐成主流。从结构上看,这两种路线的分歧点在于是否要有独立的 ESP。ESP 本身结构与 EHB 有类似之处,都有电机、ECU,都有电磁阀控制制动液的流入流出,但 EHB 还集成了主缸可以储存制动液。如果将 ESP 的ECU 集成到 EHB 的 ECU 中,只保留 ESP 软件而省略掉 ESP 的硬件,即为 One Box 整体式方案;如果将 ESP与 EHB分立,各自保留电机与 ECU,即为 Two Box分立式方案。一个 Box 就是一个模块,集成度更高的 One Box 只有一个模块,集成度更低的 Two Box拥有 EHB与 ESP两个模块。对比这两种技术路线:1)One B

115、ox 单车成本更低:单车成本更低:One Box成本更具优势。由于 One Box方案省掉了 ESP的硬件,成本会较 Two Box方案 EHB+ESP的更低。2)One 复杂度、技术难度更高:复杂度、技术难度更高:One Box 方案由于集成度更高,还需要改造踏板以实现踏板解耦功能,因此技术难度、产品复杂度也会更高;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方案能量回收时制动减速度更高,带来更好的动能回收效果,而且由于踏板解耦的设计,可以使用协调式能量回收策略,制动体验与燃油车相同,不像 Two Box 方案必须搭配价格更高的

116、定制 ESP 才能使用协调式能量回收策略,否则就只能使用单踏板能量回收策略,制动感受拖拽感明显。4)One Box 踏板感受为算法模拟,真实性低于踏板感受为算法模拟,真实性低于 Two Box:One Box方案需要踏板解耦,因此踏板感受是模拟出来的,不像 Two Box 方案,踏板作用于主缸制动液,当 ABS其作用时,驾驶员仍能够感受到 ABS的回馈力,看到在 ABS的 ECU控制下,制动踏板一松一紧的过程,踏板感受会更为直接、真实。5)One Box 搭配制动冗余单元,安全性强于搭配制动冗余单元,安全性强于 Two Box:自动驾驶上,最关键的问题在于冗余备份方案的选择。One Box 方

117、案通常的冗余方案是额外再增加一个制动冗余单元,当 EHB 主模块失效时,制动冗余单元仍可以保证较好的制动性能,而 Two Box 方案是搭配 ESP实现冗余备份,通常 ESP备份的制动性能只有 One Box的一半。图 40 EHB路线对比:One Box VS.Two Box 资料来源:华西证券研究所 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 41 3.2.2.市场规模:新能源、线控制动渗透率同步提高市场规模:新能源、线控制动渗透率同步提高 市场规模迅速增长市场规模迅速增长 EHB 产品从导入期迈入成长期,新能源汽车渗透率显著高于燃油车。产品从导入期迈入成长期,新

118、能源汽车渗透率显著高于燃油车。2021 年中国乘用车线控制动渗透率达 10.3%,同比+4.4pct,其中新能源车/传统车线控制动渗透率达43.2%/4.3%,同比+8.2pct/+0.5pct,新能源车渗透率显著高于燃油车,主因新能源车在真空助力、能量回收等方面的需求,EHB 产品对于新能源车性价比更高。此外 2021 年新能源车渗透率增幅较 2020 年有所降低,主因新能源车销量结构的变化,考虑到成本,线控制动在 A级车以上的渗透率显著高于 A0 级和 A00 级。量产规模扩大带动产品价格下降,量产规模扩大带动产品价格下降,2025/2030 年全球市场规模有望达年全球市场规模有望达 48

119、8/798 亿元,亿元,GACR+51%/+27%。我们认为随着 5 年内 EHB 量产规模的扩大,单车价值有望降低至1,500 元/套,线控制动渗透率有望迎来爆发,带动市场规模显著增长。我们预计 2025 年全球新能源乘用车渗透率达 50%,新能源/燃油车 EHB渗透率分别为 80%/15%,EHB 综合渗透率约 48%,则 2025 年全球 EHB乘用车市场规模将从 2021 年的 94 亿元上升至 488亿元,2021-2025 CAGR+51%;预计 2030 年全球新能源乘用车渗透率达 70%,EHB综合渗透率约 72%,则 2030 年全球 EHB 乘用车市场规模为 798 亿元,

120、2021-2030 CAGR+27%。3.2.3.竞争格局:缺芯助推打破外资垄断竞争格局:缺芯助推打破外资垄断 线控制动国产替代加速线控制动国产替代加速 外资供应商占据主要市场份额,预计性价比更优的外资供应商占据主要市场份额,预计性价比更优的 One Box 将为主流方案。将为主流方案。EHB产品分为集成式的 One Box方案与分立式的 Two Box方案,其主要区别为 ESP是否与 EHB模块集成在一起。Two Box方案由于其分立式的设计,无需将 ESP集成在 EHB中,仅需协调二者的工作即可,量产难度小于 One Box 方案。目前 Two Box 方案中博世 iBooster量产时间

121、较早,为目前 EHB主流产品,国产供应商拿森电子的 NBooster 已配套北汽新能源中低端车型 EC3。One Box 方案由于将 ESP 集成在 EHB 中,更需要以成熟的 ESP 量产经验为基础,由于其在性能、成本等方面的优势,博世、大陆、采埃孚正在逐步加码One Box产品,预计市场份额将进一步增加。竞争格局:自主供应商加速追赶,国产替代加速。竞争格局:自主供应商加速追赶,国产替代加速。当前线控制动市场渗透率偏低,仍处于技术开发阶段,中国汽车行业处于电动化、智能化前列,自主零配件供应商已基于One Box 方案呈现加速追赶趋势,伯特利 One Box 产品 WCBS 已于 2021 年

122、量产,核心技术水平与外资供应商产品接近;拓普集团 One Box 产品 IBS-PRO 冬季标定试验顺利通过客户验收,预计 2022 年实现量产。我们预计国内自主供应商凭借强产品力和快速反应能力出色,有望实现突围。图 41 2020 年全球线控制动市场占有率(%)图 42 2020 年国内线控制动市场占有率(%)采埃孚天合8%大陆23%博世65%其他4%博世90%其他品牌 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 42 表 19 EHB厂商对比 厂商厂商 产品名称产品名称 产品产品 发布时间发布时间 量产时间量产时间 配套车型配套车型 博世 One Box IPB

123、2018 年 2019 年苏州工厂量产 2019 年 凯迪拉克 XT4 2020 年 比亚迪汉、2021 款唐 DM Two Box iBooster 2013 年 2019 年 南京工厂量产 目前产能 150 万台 2025 年产能 500 万台 大众全系新能源车,特斯拉全系,荣威Ei5/Marvel X,广汽 AionLX/V,领克,蔚来 ES6/8、ET7、ET5,小鹏 P7、理想 one、高合 HiPhi X 采埃孚天合 One Box IBC 2012 年 2016 年投产,2018 年量产 通用 K2XX平台,包括雪佛兰Suburban、Tahoe、通用 Yukon、Yukon X

124、L、雪佛兰 Silverado/Cheyenne1500 和通用 Sierra 1500 等,新款凯迪拉克 CT6 大陆 One Box MK C1 2016 年 2016 年德国法兰克福,2019年美国 Morganton,2020 年上海工厂量产 2017 年 阿尔法罗密欧 Giulia 2020 年宝马 X5/X7 奥迪 e-tron、奥迪 Q2Le-tron 沃尔沃 XC60、S90 伯特利 One Box WCBS 2019 年 2021 年量产 奇瑞等自主新能源车型,2021 年线控制动系统(WCBS)新增项目 11 个 拓普集团 One Box IBS-PRO 2021 年 20

125、22 年量产 已有多个项目获得了吉利汽车和一汽红旗的项目定点 拿森 Two Box Nbooster 2018 年 2018 年南通工厂量产,规划产能 300 万套/年(包括制动Nbooster 和转向 EPS)(自主中低端)北汽 EC3、北汽 EC5 亚太股份 Two Box IBS+ESC/2019 年 IBS 小批量供货 奇瑞大蚂蚁 小批量:东风、一汽、金旅、长城 One Box IEHB /2017 年一代系统在北汽新能源样车上搭载测试,二代样件已经试制完成,21 年在长安样车上集成测试 资料来源:佐思汽车研究,搜狐新闻,ibooster introduction,公司公告,华西证券研

126、究所 3.3.小结小结 1)驻车制动发展机会:)驻车制动发展机会:EPB以电机代替手拉操纵杆,实现电动化驻车,能够实现自动驾驶中 APA(自动驻车)、AVP(代客泊车)等功能。伴随着汽车电子电气架构的集成化升级与 APA、AVP的推广,EPB 逐渐取代传统的机械式制动,2021 年中国 EPB前装渗透率为 78%。未来,EPB将进入底盘线控及集成融合“新”增长赛道,软件算法集成在线控制动中,减少控制单元(保留执行器),进入变革机遇期。目前,自主品牌已经实现了在 EPB驻车制动领域国产替代重大突破,2021 年国内市场份额占比达 16.3%,未来有望持续推进国产替代。2)线控制动发展机会:)线控

127、制动发展机会:驱动力驱动力:线控制动能够解决新能源汽车真空助力缺失问题;并实现快速制动响应(300ms120ms),满足自动驾驶需求,电动化和智能化双重驱动渗透率提升。技术趋势:技术趋势:线控制动有 EHB和 EMB两种方案,前者部分保留液压结构,后者直接是纯电子机械结构。EMB由于冗余备份、电机功率等关键技术没有突破,且成本较高,短期较难落地;预计 5-10 年线控制动仍将以 EHB为主。EHB包含 One Box、Two Box两种方案,Two Box方案采用分立式的设计,保留 EHB和 ESP;One Box集成 ESP软件,具备集成度更高,成本更低,制动减速度更高,冗余备份性能优等特点

128、,渐成主流。市场空间市场空间:EHB产品正在从导入期迈入成长期,电动智能变革驱动叠加技术成熟成本下降,预计 2025 年新能源/燃油车 EHB渗透率分别为 80%/15%,EHB综合渗透率约 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 43 48%。全球 EHB乘用车市场规模将从 2021 年的 94 亿元上升至 488 亿元,2021-2025 CAGR+51%。竞争格局竞争格局:目前主要厂商以博世、大陆、采埃孚、万都等外资 Tier1,以及国内伯特利、亚太股份为主,2021 年博世在中国市场份额约 90%,集中度高;我们判断,国产供应商伯特利目前在 One Box

129、路线上与博世技术水平相当,即将快速放量,未来有望打破外资垄断,加速实现国产替代。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 44 4.线控转向:高阶智驾驱动线控转向:高阶智驾驱动 国产替代可期国产替代可期 转向系统已经历纯机械转向、液压助力转向、电子液压助力转向、电动助力转向四大阶段,环保性、安全性、精确性不断提升。线控转向具备高效率、高精度、高灵活性等特征,是现阶段主要技术发展方向。本节将梳理汽车转向系统的发展路径,系统分析包括EPS与线控转向在内的汽车转向系统技术现状、发展趋势、竞争格局与市场规模。本节将会回答的关键问题:1)线控转向的市场驱动力与产业落地难点?2

130、)线控转向与 EPS的关联和技术难度差异?3)线控转向的市场空间和竞争格局将如何发展?4.1.转向系统:从机械到线控转向系统:从机械到线控 高阶自动驾驶必经之路高阶自动驾驶必经之路 汽车转向原理复杂,需要严密、复杂的转向系统才能实现。汽车转向原理复杂,需要严密、复杂的转向系统才能实现。目前,乘用车的转向系统大部分采用前轮转向的方式。转向过程中,四个车轮分别围绕着主销轴线旋转,由于前轮两个轮胎位置不同,转速、转角不一致。为保证四轮时刻围绕同一圆心运动,需要有一套特定的转向机构,通过转向拉杆带动转向节,形成可移动的转向梯形。以机械式转向系统为例,驾驶员转动方向盘时,扭矩通过转向管柱中的芯轴带动转向

131、机上的小齿轮轴旋转,再通过齿轮齿条将齿轮轴的旋转运动转化成齿条的左右移动,然后通过拉杆拉动转向节并带动车轮运动。图 43 汽车转向原理图 图 44 汽车转向梯形 资料来源:华西证券研究所 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 45 图 45 机械式转向系统结构 电动智能驱动转向系统持续迭代升级。电动智能驱动转向系统持续迭代升级。目前,汽车转向系统已经经历了传统机械转向系统(MS)、液压助力转向(HPS)、电子液压助力转向(EHPS)、电动助力转向(EPS)四大阶段。目前,乘用车转向部件以EPS为主,EHPS由于动力十足、价格低廉,广泛应用于商用车。未来,随着环保

132、政策趋严以及整车智能化升级需求,商用车转向系统将向EPS升级;乘用车转向系统将继续向线控化、智能化方向发展。图 46 汽车转向系统发展阶段 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 46 4.1.1.EPS:应用成熟:应用成熟 R-EPS 为主要升级趋势为主要升级趋势 EPS 接近标配,是目前转向系统主要形式。接近标配,是目前转向系统主要形式。EPS 的主要原理为,驾驶员转动方向盘后,转矩传感器检测转向盘的转矩和转动方向,并将信号输送给电控单元,电控单元综合分析转向盘的转矩、转动方向和车辆速度等数据,向电动机控制器发出信号指令,使电动机输出相应大小及方向的转矩以产生

133、助力。EPS 具备能耗低、响应速度快、灵活智能等特点,已逐渐取代 HPS和 EHPS,在中国乘用车市场的渗透率由 2016 年的 80.1%逐步上升至 2020 年的 96.4%,对应市场规模约为 290 亿元。根据转向助力电机安装位置的不同,EPS 产品可分为管柱助力式 C-EPS,齿轮助力式转向 P-EPS(包括单小齿轮助力式 SP-EPS、双小齿轮助力式 DP-EPS),齿条助力式 R-EPS。对比这几种技术路线:1)C-EPS 结构紧凑,输出扭矩相对较小。结构紧凑,输出扭矩相对较小。C-EPS 的转矩传感器、电动机、离合器和转向助力机构组成一体安装在转向管柱上,助力电机直接在转向管柱上

134、施加助力,技术相对简单,是目前应用最广的EPS产品。由于助力电机安装在驾驶舱内,噪音较大,受空间局限影响电机体积较小,输出扭矩受限,多用于中小型车辆,单车价值量 1,000-1,800 元。2)P-EPS 助力较大,布置相对方便。助力较大,布置相对方便。P-EPS 转矩传感器、电动机、离合器和转向助力机构仍为一体,整体安装在转向器处,能够获得较大的转向力,且安装空间较大,电机可提供较大的助力值,多用于中型车辆,单车价值量 2,000-2,500 元。3)R-EPS 直接驱动齿条,提供最大助力。直接驱动齿条,提供最大助力。R-EPS 的转矩传感器安装在小齿轮处,电动机与转向助力机构安装在齿条处,

135、直接给齿条助力,同其他产品相比。齿条助力式能提供更大的助力值,且在汽车底盘安装位置比较自由,多用于高端车型,单车价值量 2,500-3,000 元。新能源汽车为了满足续航里程需求需要增加电池容量,长轴距+宽车身使得对转向系统助力要求提升,蔚来 ES8、ET5 等车型已采用 R-EPS;随着新能源汽车渗透率提升,B级以上车型的转向系统有望向 R-EPS升级。图 47 中国乘用车 EPS渗透率(%)图 48 中国乘用车 EPS 市场结构(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2001920200%10%20%30%40%50%60%70%80%

136、90%100%200019管柱助力式CEPS单小齿轮助力式SPEPS齿条助力式REPS双小齿轮助力式DPEPS 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 47 表 20 DP-EPS/R-EPS主要搭载车型 EPS 整车厂商整车厂商 车型车型 类型类型 价格(万元)价格(万元)供应商供应商 DP-EPS 东风乘用车 东风风神奕炫 紧凑型车 6.99-9.89 耐世特 DP-EPS 广汽本田 讴歌 CDX 紧凑型 SUV 22.98-34.98 日立安斯泰莫 DP-EPS 长安汽车 UNI-K 中型 SUV 14.59-18

137、.49 博世 DP-EPS 比亚迪 海豹 中型车 21.28-28.98-DP-EPS 长城汽车 哈弗 H9 中大型 SUV 21.48-27.98 蜂巢智能 DP-EPS 长城汽车 长城炮 皮卡 9.78-29.00 蜂巢智能 DP-EPS 广汽传祺 影豹 紧凑型车 9.83-13.68 采埃孚天合 DP-EPS 吉利汽车 星瑞 紧凑型车 11.37-15.27 采埃孚天合 DP-EPS 吉利汽车 星越 S 紧凑型 SUV 13.57-17.17 蒂森克虏伯 DP-EPS 吉利汽车 星越 L 紧凑型 SUV 13.72-18.52 蒂森克虏伯 DP-EPS 长城汽车 拿铁 DHT 紧凑型 S

138、UV 16.98-18.98-DP-EPS 斯巴鲁 斯巴鲁 BRZ 跑车 30.88-33.08-DP-EPS 金康赛力斯 赛力斯 SF5 中型 SUV 23.68-26.68-DP-EPS 宝沃汽车 宝沃 BX5 紧凑型 SUV 12.38-21.98-R-EPS 蔚来汽车 蔚来 ES8 中大型 SUV 47.80-63.40 蒂森克虏伯 R-EPS 蔚来汽车 蔚来 ET5 中型车 32.80-38.60 蒂森克虏伯 R-EPS 上汽通用 凯迪拉克 XT5 中型 SUV 33.27-45.27 耐世特 R-EPS 一汽-大众 大众迈腾 中型车 18.69-30.99 博世 R-EPS 一汽-

139、大众 大众速腾 紧凑型车 13.35-16.59 博世 R-EPS 上海大众 大众途安 紧凑型 MPV 15.28-19.58 博世 R-EPS 上海大众 斯柯达明锐 紧凑型车 10.99-14.99 博世 R-EPS 上海通用 别克英朗 XT 紧凑型车 11.99-12.59 博世 R-EPS 东风本田 CR-V 紧凑型 SUV 16.98-27.68 日立安斯泰莫 R-EPS 华晨宝马 宝马 3 系 中型车 29.39-40.99 博世 R-EPS 华晨宝马 宝马 5 系 中大型车 43.39-55.19 博世 R-EPS 雷克萨斯 雷克萨斯 ES 中大型车 29.49-48.89-4.1

140、.2.线控转向:高阶智驾驱动线控转向:高阶智驾驱动 智能化程度显著提升智能化程度显著提升 线控转向是高阶自动驾驶要求下必然的发展方向线控转向是高阶自动驾驶要求下必然的发展方向。线控转向系统构成:线控转向系统构成:包括方向盘总成、转向执行总成、控制器等结构,以及线控转向系统还包括电源、自动防故障系统等部件。方向盘总成由方向盘、方向盘转矩、转角传感器、路感电机及其减速器组成;转向执行总成包括直线位移传感器、转角传感器、转向电机及其减速器、齿轮齿条转向器等部件。线控转向系统的原理:线控转向系统的原理:ECU 控制,主动转向。控制,主动转向。由驾驶员接管车辆时,当驾驶员转动方向盘,传感器将转向信号传递

141、给 ECU,ECU 通过分析处理驾驶员操作指令及转矩、转角等传感器信号,判别汽车的运动状态,计算出合适的前轮转角发送到转向执行电机,实现车辆转向;同时,ECU 计算出合适的回正力矩传递给路感电机,向驾驶员提供路感反馈,保障行车安全性;由整车自行驾驶时,ECU 通过分析各传感器数据,主动控制转向执行电机,实现转向操作。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 48 线控转向系统的特点:快速精确、便于算法升级与集成。线控转向系统的特点:快速精确、便于算法升级与集成。与 EPS 相比,线控转向具备可脱离驾驶员实现自主转向的特点,能够满足高级别自动驾驶的需求。同时具备响应速

142、度快,控制精度高;可以滤除路面激震信号,优化驾驶体验;可通过算法优化适应不同车型、驾驶员,灵活性及自适应能力强;易于其他主动安全控制子系统集成和协同控制,提高汽车的整体性能等优点,是高阶自动驾驶驱动下的必然发展方向。表 21 不同的汽车转向系统特点比较 类别类别 构成构成 辅助动力辅助动力 优势优势 劣势劣势 纯机械转向系统(MS)转向操纵机构、转向器和传动机构,传力件均为机械形式 纯人力驱动,无助力-结构简单,可靠性强;-成本低廉。-操作费力;-稳定性、精确性、安全性差。液压助力转向系统(HPS)转向器、液压转向泵、油管、流量控制阀、传动皮带 人力驱动,发动机人力驱动,发动机驱动液压转向泵,

143、利用油腔压力差形成助力-转向动力充沛;-技术成熟,可靠性强;-成本低。-能耗较高,噪音较大,不环保;-磨损高,后期保养维护成本高;-响应速度较慢。电液助力转向系统(EHPS)保留液压助力装置的基础上,新增包括电机、车速传感器、电磁阀、ECU 等在内的电控系统 驾驶员发出转向信驾驶员发出转向信号,电动机号,电动机驱动转向油泵形成油腔两侧压力差形成助力-添加传感器、控制器,能随转交、车速的变化自动调节操作力大小;-降低了能耗;-反应更灵敏。-稳定性不如机械系统;-制造和维护成本较高。电动助力转向系统(EPS)在机械转向机构的基础上,增加电子控制单元(ECU)、助力电机、信号传感器等 驾驶员发出转向

144、信驾驶员发出转向信号,电动机号,电动机直接产生辅助动力进实现转向-能耗低;-反应灵敏,动作直接迅速;-加入了加入了 ECU控制和分析,传控制和分析,传动比可变,提高驾乘安全性动比可变,提高驾乘安全性-智能化控制,可通过冗余设计智能化控制,可通过冗余设计支持支持 L3 级自动驾驶级自动驾驶-动力有限,难以在大型车上使用;-电子部件较多,系统可靠性较低;-成本较高。线控转向系统 取消机械连接,增加ECU、传感器、路感电机、电机等 ECU综合驾驶员、传综合驾驶员、传感器的信号做出决感器的信号做出决策,策,控制转向的执行,电机提供转向动力-结构精简,重量小,体积小;-融合多传感器数据,能够实现精准判断

145、,主动控制,支持 L3以自动驾驶。-对控制器算法、算力的要求显著提升;-需要设置冗余备份,成本较高。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 49 图 49 电液助力转向(EHPS)、电动助力转向(EPS)、线控转向(SBW)原理 线控转向与线控转向与 R-EPS 结构相似,核心转向原理得以相承。结构相似,核心转向原理得以相承。机械结构方面,线控转向系统取消传统机械转向装置,与 R-EPS 结构相似,共同的核心部件包括电机、电控、扭矩传感器、角度传感器等;技术方面,线控转向技术是在 EPS 上发展而来,控制精度主要取决于传感器精度和主控制器性能。线控转向根据算法实施

146、转向控制,是高阶自动驾驶的必要实现手段。线控转向根据算法实施转向控制,是高阶自动驾驶的必要实现手段。目前,EPS技术已成熟应用于全自动泊车辅助(APA)、下坡速度控制(DSR)等 ADAS 功 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 50 能,通过采用“EPS+冗余设计”的配置能够实现部分 L3 自动驾驶功能。但由于仍使用了机械联动装置,从本质上看,EPS 转向信号来自于驾驶员,无法支持 L4 以上自动驾驶。线控转向的转向信号来自于算法,能够脱离驾驶员独立进行转向控制,将成为未来完全自动驾驶的关键技术。图 50 线控转向系统 VS齿条式 EPS 表 22 SBW

147、相比 EPS的智能化程度大大提升 参数参数 EPS SBW 转向信号来源 驾驶员转矩 控制算法控制算法 能支持自动驾驶级别 L2L3 L3L5 ECU 控制能力 助力基本控制 助力辅助控制(摩擦扭矩修正)电机电流控制 主动转向控制策路(动态稳定性控制、变传动比控制、转向电机控制)路感反馈控制策略 故障容错控制策略 算法代码量 430 万行 1350 万行(增加包括方向盘稳定补偿器、转向轮增加包括方向盘稳定补偿器、转向轮振动抑制、方向盘回正控制、驾驶员重叠扭矩操作振动抑制、方向盘回正控制、驾驶员重叠扭矩操作等算法等算法)智能化程度 较高,传动比可变,可判断驾驶员指令准确性,但主要起到辅助驾驶员作

148、用,无法脱离驾驶员进行转向控制 高高,可脱离驾驶员进行转向控制,可通过算法优化自适应学习,适应不同驾驶员驾驶习惯 制动安全性 低冗余需求 可通过添加电磁离合器,保证在车速、电流超过限定最大值或转向系统故障时,自动切断电动动力,恢复手动控制转向 高冗余需求高冗余需求 可采用软件冗余/硬件冗余两种方式,硬件冗余通过硬件备份避免转向失灵,软件冗余通过前馈控制、实时监督、与其他子系统协同实现冗余备份 线控转向技术路径:分布式转向控制为未来发展方向。线控转向技术路径:分布式转向控制为未来发展方向。根据转向电机数量、位置和控制方式的不同,线控转向系统可分为五类,分别为单电机前轮转向、双电机前轮转向、双电机

149、独立前轮转向、后轮线控转向和四轮独立转向。线控后轮转向已在奔驰 S 级、凯迪拉克 CT6 等部分豪华车型实现规模化应用。前轮主动转向中,双电机前轮转向冗余性较好,且对单电机功率要求较低,是目前主要发展路径,英菲尼迪 Q50、博世的冗余备份系统都采取了这种形式。独立前轮转向、四轮独立转向等分布式转向控制具备较强灵活性,是长期的技术发展方向。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 51 图 51 采埃孚双电机前轮转向系统 图 52 英菲尼迪线控转向系统 表 23 不同线控转向系统的优缺点比较 转向系统布置转向系统布置形式形式 转向系统结构转向系统结构 代表产品代表产品

150、 优点优点 缺点缺点 单电机前轮转向 单电机位于齿轮齿条处,与传统的齿条式 EPS 转向的执行机构想似 ZF 2001 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,转向电机可采用滚珠丝杠、齿轮减速器增大扭矩 单电机驱动,需要电机功率较高;单电机故障冗余性欠佳 双电机前轮转双电机前轮转向向 采用 2 个电机共同实现前轮转向 英菲尼迪“Q 50”,精工 DPASS 双电机可以互为冗余,安全性高,且对单个电机功率要求较小 转向器结构、冗余控制算法较复杂,且增加了零部件成本 双电机前轮独双电机前轮独立转向立转向 2 个电机分别独立控制左右前轮 斯坦福大学 X1,P1 去掉转向器部件

151、去掉转向器部件,提高前轮转向系统的设计自由度和空自由度和空间利用率间利用率 在单电机出现故障时无无法冗余备份法冗余备份,导致转向功能缺失 双电机协调控制的复杂度较高 线控后轮转向 作为前轮转向的补充 ZF AKC,舍弗勒与博世 iRWS,爱信精机与高合 HiPhi X 低速前后轮相反转向,提高过弯灵活性;高速前后轮通向转向,实现高速稳定性 零 部 件 数 量 与 成本增加,控制策略的复杂度增加 四轮独立转向 4 个车轮都为转向轮,自由度最高 吉林大学 U F EV 该方式与底盘集成控制协同的潜力最大 控制自由度大,转向能力更强 零部件数量多,系统结构复杂,且四电机转向协同控制算法更加复杂 证券

152、研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 52 4.2.线控转向:静待规模量产线控转向:静待规模量产 国产替代可期国产替代可期 4.2.1.产业进展:核心技术仍在完善产业进展:核心技术仍在完善 高成本阻碍量产高成本阻碍量产 线控转向系统技术复杂度高,可靠性与高成本是阻碍其落地的关键障碍。线控转向系统技术复杂度高,可靠性与高成本是阻碍其落地的关键障碍。线控转向需要较高功率的力反馈电机和转向执行电机,控制两个电机的算法十分复杂,因此转向系统的安全性和可靠性仍有待提高;同时,线控转向需要通过增加冗余设备保障系统安全性,也导致了额外增加的成本和重量,增加落地难度。控制技术尚未成

153、熟控制技术尚未成熟 高成本暂时阻碍线控转向落地高成本暂时阻碍线控转向落地 技术难点之一:转向执行控制策略需要实时的动态调整和控制。技术难点之一:转向执行控制策略需要实时的动态调整和控制。线控转向系统的转向执行控制策略可以分为上层策略和下层策略两部分。上层策略根据当前车辆的状态和驾驶员的输入,计算出期望的前轮转角、力矩;而下层策略则是由转向控制器控制转向电机执行该指令,快速、准确地达到该目标转角。线控转向系统需要通过实时的动态调整和控制,实现在低速时减小传动比,提高灵活性;高速时增大传动比,增加系统稳定性;还需要通过前馈控制提前对系统受到的扰动进行补偿,提高响应速度和精度,技术难度较大。技术难点

154、之二:路感反馈技术较难,真实性有待提升。技术难点之二:路感反馈技术较难,真实性有待提升。路感是指驾驶员通过方向盘得到的车辆行驶中的转向阻力矩,包含回正力矩和摩擦力矩两部分。线控转向系统取消了方向盘和转向车轮之间的机械连接,路感无法直接反馈给驾驶员。为了保障驾驶的安全性,图 53 基于动力学模型的转向执行主控控制策略 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 53 主控制器需要根据驾驶意图、车辆状况与路况,过滤不必要的振动,对路感模拟器发出转矩及转角执行的信号请求,实时输出路感反馈力矩指令;路感模拟电机执行控制器指令,产生作用于方向盘的阻力矩以模拟路感,将路感实时反馈

155、给驾驶员。路感反馈精度取决于众多因素,且依赖于驾驶员主观评价,不同驾驶员对于路感反馈强烈程度的需求不一致,技术难度高。图 54 路感产生的机理 图 55 基于动力学模型的路感反馈控制 表 24 获取路感反馈力矩的主流方法 路感获取方式路感获取方式 路感计算具体方式路感计算具体方式 优缺点优缺点 发展情况发展情况 智能控制算法 设计前馈神经网络,使用了系统动态特性提前对系统受到的惯性力矩和粘性摩擦产生的力矩的扰动进行补偿,达到最优控制 优点:控制高效,提高响应速度和精度 缺点:算法复杂 逐渐开始研究 基于动力学模型的方法 参考传统车辆路感产生的动力学原理建立动力学模型,根据车辆的动态响应、驾驶员

156、的方向盘输入等计算与路感相关的轮胎力、摩擦力矩等,最终计算出路感 优点:设计路感与传统车一致,适应性强 缺点:车轮定位参数难以获得,需要通过各种算法来克服 目前研究的主流 参数拟合方法 将路感设计为方向盘转角、车速、横摆角速度、齿条力、方向盘转向力矩、转向力矩等参数的非线性函数关系式,在不同条件下为驾驶员提供不同的路感 优点:简单高效 缺点:路感力矩经验库的构建需要大量的实车道路测试,难以全面覆盖可能的车辆转向路况,自适应性和精度较差 较少采用 传感器测量法 在齿轮齿条上安装扭矩传感器,直接测量齿条力矩,作为估算反馈力矩的参考 缺点:安装不方便,成本比较高而且恶劣工况下采到的数据噪声较多,需要

157、经过滤波才能使用 很少采用 高冗余成本高冗余成本 为线控转向规模化目前尚未规模落地主要障碍为线控转向规模化目前尚未规模落地主要障碍 冗余设计是确保容错控制得以实现的重要前提,目前的容错技术可以分为硬件冗余法目前的容错技术可以分为硬件冗余法与解析冗余法两大类:与解析冗余法两大类:1)硬件冗余法:硬件冗余法:通过给容易发生故障问题的部件以及一些较为重要的部件提供备份的方式,增强系统整体的容错能力,包括机械冗余(保留转向管柱)及电子电气冗余(双ECU、双电源、多传感器)。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 54 2)解析冗余法:)解析冗余法:针对控制器的容错算法进行

158、设计,提升系统整体的冗余度,确保系统具有更强的容错能力。解析冗余技术能够从软件层面提升系统安全性,减少因硬件冗余导致的在空间体积方面的需求。表 25 容错技术对比 技术类型技术类型 控制算法控制算法 体积体积 质量质量 成本成本 可靠性可靠性 成熟度成熟度 硬件冗余 简单 大 重 高 高 高 软件冗余 复杂 小 轻 低 低 低 硬件冗余成本高昂硬件冗余成本高昂,短时间内难以普及短时间内难以普及。目前,线控转向执行机构有多种“硬件冗余”设计方式,成本约为 4,000-6,000 元,远高于普通无冗余的 EPS 系统(1,500元)。机械机械+线控(以英菲尼迪为代表)冗余:线控(以英菲尼迪为代表)

159、冗余:在转向管柱与转向执行机构之间用电控多片离合器相连,正常情况下,离合器为断开状态。当线控转向系统发生故障的紧急情况下,离合器自动会接通并恢复方向盘与转向机构的刚性连接,驾驶员可通过机械操作实现转向;双系统互为冗余(以博世为代表):双系统互为冗余(以博世为代表):配备两套电机,两套电源、两套 ECU、以及两套绕组,在方向盘处通过多个传感器,形成两套完全一致、互为冗余的独立控制系统,双 ECU之间还可相互检测,确保系统的稳定运转。图 56 博世线控转向系统冗余设计 图 57 英菲尼迪线控转向系统冗余设计 解析冗余(软件冗余)的核心故障诊断与容错算法控制,当前技术成熟度较低,解析冗余(软件冗余)

160、的核心故障诊断与容错算法控制,当前技术成熟度较低,是长期重点发展方向。是长期重点发展方向。在软件冗余层面,线控转向系统可以设计故障诊断系统,通过变量观测提升系统的快速误差检测和故障诊断性能,实现主动容错控制,也可以借助制动、发动机、悬架系统和后转向系统来形成冗余。解析冗余除了降低系统复杂性之外,还有助于控制成本,是未来发展的重点。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 55 4.2.2.市场规模:市场规模:EPS+冗余占据市场冗余占据市场 线控转向未来可期线控转向未来可期 短期内短期内 EPS+冗余有望占据一定市场份额,线控转向渗透率提升相对有限。冗余有望占据一定

161、市场份额,线控转向渗透率提升相对有限。由于目前技术尚未成熟,线控转向系统可靠性不足,单价高,而电动助力转向EPS暂时能够满足当前对智能驾驶的需求,因此线控转向系统尚未实现商业化普及,2021 年全球/中国渗透率均约为 0.04%。高可用性EPS通过冗余设计,如增加转向手感模拟单元、增加执行机构冗余和增加软件代码等,可满足 L3 自动驾驶要求,且对现有转向系统改动较少,成本较低,是线控转向在低级别自动驾驶的有效替代。我们预计,短期内,在 L3 级自动驾驶的需求下,高可用性 EPS(EPS+冗余)有望占据一定市场份额。高阶自动驾驶促进线控转向渗透率提升,未来市场空间广阔。高阶自动驾驶促进线控转向渗

162、透率提升,未来市场空间广阔。目前 EPS单价约 1500-2000 元,线控转向系统以 EPS为基础,取消机械连接,但需要采用双电机+双 ECU+双传感系统进入冗余备份,估算单价约为 4,000-6,000 元。后期,L3+自动驾驶的实现将进一步助力线控制转向渗透率的提升。我们预计 2025 年/2030 年全球线控转向渗透率为5%/30%,2024 年以前单车配套价值 5,000 元,2025 年/2030 年随规模化量产线控转向价格下探至 4,000/3,000 元;则 2025 年/2030 年全球线控转向市场规模为 137/665 亿元,2021-2025 CAGR+174%,2021

163、-2030 CAGR+87%。图 58 线控转向故障诊断与容错算法控制方法 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 56 图 59 耐世特转向产品对应自动驾驶级别 4.2.3.竞争格局:竞争格局:EPS 海外巨头垄断海外巨头垄断 线控转向国产替代可期线控转向国产替代可期 EPS格局行业集中,线控转向结构与格局行业集中,线控转向结构与 EPS相似,控制算法同源,传统相似,控制算法同源,传统 EPS厂商具备厂商具备先发优势。先发优势。EPS 技术壁垒较高,行业竞争格局集中,由海外巨头博世、采埃孚、捷太格特与国内转向龙头耐世特主导,中国/美洲 CR5 分别为 75%/6

164、0%。线控转向技术基于 EPS 上发展而来,控制精度主要取决于传感器精度和主控制器性能。硬件供应方面,传感器精度等硬件对于线控转向可靠性有决定性影响,EPS 时代主要传感器等器件由传统EPS供应商掌握,且助力转向电机、转向拉杆等元器件也多由内部供应;技术方面,线控转向与 EPS 控制算法有一定同源性,需要在 EPS 的转角转矩计算、控制执行基础上增添方向盘稳定补偿、转向轮振动抑制等功能。因此,线控转向时代,EPS龙头有望继续保持先发优势,于变革中领先市场。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 57 表 26 电动助力转向零部件自供情况 国内外国内外 序号序号 助

165、力转向助力转向 电机电机 转向柱转向柱/转向轴转向轴 扭矩传感器扭矩传感器 速度传感速度传感器器 转向节转向节 转向拉杆转向拉杆 拉杆末端拉杆末端(球头)(球头)国外 博世 自产+博泽 捷太格特 电装、三菱 采埃孚 自产+博泽+三菱 电装 万都 日立 自产+三叶+三菱 NSK 三菱、日立安斯泰莫、三叶 国内 耐世特 博泽和三菱电机 世宝 恒隆 注:未标注的内容未通过公开资料查询到是否自产或外购 国际巨头已有较为成熟的线控转向产品和技术,但仍未实现规模化量产。国际巨头已有较为成熟的线控转向产品和技术,但仍未实现规模化量产。从全球市场的竞争格局来看,博世、耐世特、采埃孚等国际巨头在转向领域均有创新

166、路线布局,且已经具备相对成熟的线控转向技术,有望于未来 2022-2024 年实现量产。图 60 2021 年中国 EPS竞争格局 图 61 2021年美洲 EPS 竞争格局 博世NSK采埃孚捷太格特豫北光洋联创电子万都比亚迪耐世特现代摩比斯耐世特捷太格特博世安斯泰莫日本精工其他 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 58 图 62 舍弗勒线控转向系统 图 63 博世线控转向系统 表 27 海外巨头线控转向技术及商业化进展 供应商供应商 产品名称产品名称 技术特色技术特色 客户客户 博世 线控转向 两套电机,两套电源以及两套绕组冗余 2018 年推出线控转向系统

167、 Demo车,预预计计 2024 年量产年量产 采埃孚天合 AKC2.0 版本(2020 年发布)二代主动后轮转向系统 二代主动后轮转向系统使用基于新电子架构的线控转向模块 2013 年第一代 ACK 发布,应用于超跑平台,截止 2017 年已生产 10 万台 AKC系统 2020 年 12 月 AKC2.0 开始量产,将搭载于智己 L7 等客户 采埃孚天合 ReAX EPS 取消液压及外围设备,伺服力全部来自于一台扭矩高达 70 Nm 的电机,可接管从横向控制到 4 级自动驾驶在内各项任务 2018 年展出样机 捷太格特 线控转向 可伸缩管柱模块 2018 年展出 SBW 演示样机,2019

168、 年展出了搭载线控转向的模型车 预计预计 2022 年量产,年量产,SBW 将搭载于丰田将搭载于丰田计划在中期发售的电动汽车计划在中期发售的电动汽车“bZ4X”Schaeffler(舍弗勒)Space Drive 线控转向技术 取消机械管柱,通过扭矩矢量控制来实现三重冗余,已通过功能安全认证及公共道路认证 搭载于奥迪 R8LMSGT3、梅赛德斯-AMG 及宝马 M6 GT3 等 DTM赛车 全球约有 70%的 L3 及以上级别自动驾驶样车使用了该系统,属于小规模生产状态 Mando(万都)万都线控转向 双冗余安全系统 2021 年展示“X-by-Wire”规划,将于将于2022 年在北美量产年

169、在北美量产 KYB(原Kayaba)线控转向齿轮箱、线控转向ECU、线控反作用力电机、双小齿轮助力 EPS、EPS 执行器 线控转向+转向管柱机械冗余 英菲尼迪 NSK(日本精工)线控转向(目前正在开发力反馈执行器(FFA)和车轮执行器(RWA))ThyssenKrupp AG(蒂森克虏伯)法兰克福国际汽车展览会上,蒂森克虏伯展示了 SBW 硬件,可收缩式转向管柱 不执着于将车轮力直接传递到方向盘,更关注根据其他值独立计算方向盘的扭矩水平,产生道路反馈/证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 59 国产供应商百家争鸣,技术突破国产供应商百家争鸣,技术突破&工程经验

170、助力弯道超车。工程经验助力弯道超车。国产供应商积极布局智能转向系统,以耐世特为代表的前外资背景供应商实力强劲,已成功开发能够支持 L3+自动驾驶的高可用性EPS和线控转向系统,与博世、采埃孚比肩;以浙江世宝、湖北恒隆、易力达为代表的国产转向器供应商已实现智能转向器、EPS 的批量出货主流车企,线控转向仍处于研究试验状态;还有以拿森为代表的初创企业与以联电、蜂巢为代表的车企子公司,也在 EPS、线控转向领域实现了宝贵突破。未来掌握线控转向核心控制算法,同时具备丰富转向系统工程落地能力的企业有望在与国际巨头争锋的过程中实现弯道超车。图 64 拿森全冗余双小齿轮线控转向系统 图 65 耐世特线控转向

171、系统 表 28 国内 EPS及线控转向供应商 序号序号 成立时间成立时间 历史背景历史背景 产品名称产品名称 面向自面向自 动驾驶动驾驶 级别级别 技术特色技术特色 客户客户 耐世特 2014 被国资收购的前德尔福转向部门 EPS:C-EPS R-EPS SP-EPS/DP-EPS 高可用性 EPS L2 L3 电动助力转向(EPS)系统已签约订单具有三至五级三至五级ADAS/AD功能功能,包括泊车辅助、车道保持、车道偏离警告、交通堵塞辅助等 通用、福特、Stellantis、宝马、大众、雷诺日产三菱等 线控转向:线控转向:SBW 技术、随需转向(SOD)系统、Quiet Wheel 静默方向

172、盘转向系统 L3L5 能够实现在驾驶员人为控制和自动驾驶控制之间更安全、灵活的切换;可定制多个驾驶模式,其中包括运动模式、舒适模式以及手动操控模式;自动驾驶模式下,方向盘可自行转动或者保持静止 预计 2023 年量产 上海拿森 2016 核心骨干来自于上汽集团、博世等 EPS:全冗余双小齿轮线控转向系统 L3、L4 最大齿条力为 16.5KN,可支持高速公路巡航、交通拥堵巡航、自动泊车等L3/L4 级自动驾驶应用;半冗余、全冗余版本分别可将丢失助力的失效率降至100FIT、10FIT 未量产 联创电子 2006 年 上汽全资子公司 有刷 EPS(2014SOP)无刷 EPS(ASIL D 20

173、18SOP)L2、L3 无刷 EPS 安全等级 ASIL D级 有刷 EPS 2014 SOP 无刷 EPS 2018 SOP 冗余 EPS 2022 SOP 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 60 冗余 EPS(2022SOP)EPS 年产量已经突破了100 万台套 线控转向系统 EPS L4 级/搭载于享道 Robotaxi 无人驾驶出租车 蜂巢智能转向 2018 年 长城子公司,前身蜂巢易创转向事业部 DP-EPS L2L4 推力超过 12kN,适用SUV、皮卡;DP-EPS 的技术优势明显,能满足自动驾驶技术的发展需要,蜂巢智能转向在控制器和集成方面

174、的能力是竞争的核心;具备冗余技术(传感器、电机、ECU 冗余)2019 年 DP-EPS 量产,配套哈弗 H9、长城炮 目前完全自研 L2、L2+DP-EPS 系统量产数十万量产数十万台台 多冗余 L3 级智能转向及 L4 级线控转向等也将陆续实现量产 浙江世宝 1984 年 转向器供应商 C-EPS R-EPS DP-EPS/EPS 批量出货,转向系统及部件主要客户包括一汽、吉利、江淮、东风、重汽等 线控转向系统研究中 湖北恒隆 1993 年 老牌转向器供应商 乘用车 C-EPS、P-EPS、DP-EPS、R-EPS 商用车智能电液循环球动力转向器 iRCB/乘用车:自研控制器、电机以及传感

175、器,积极布局转向领域的前沿技术 乘用车:eRCB 采用基于整车 CAN 通讯的电控转向系统,可实现自动转向 转向器年产能逾 750 万台,客户包括福特、沃尔沃、日产、吉利、比亚迪、一汽等 线控转向 2021H2 进行测试 易力达 2005 专注EPS 十余年 C-EPS、P-EPS、DP-EPS、R-EPS/蜗轮蜗杆材料、系统控制、主动回正、功能安全技术稳定、可靠 传感器外采海拉 目前 EPS 市场保有量超过 400 万套,客户包括东风神龙、长安、东风小康、北汽、吉利、江淮、奇瑞、长丰猎豹、众泰、力帆等 德科智控 2009 天津环宇集团子公司,深耕转向 20余年 全车系的智能转向系统,P-SB

176、W,DP-SBW L3-L4 自研电控系统、传感系统、无刷电机,L4 级车辆智能驾驶线控冗余算法、L2-L4 级线控智能硬件平台 智能转向产品已经在低速场景及商用车领域的商业化落地 浙江万达 1996 年 转向器、转向管柱供应商 原型机,研究中 浙江万达 1996 年 转向器、转向管柱供应商 浙江航驱 2016 年 隶属浙江金鑫集团(大型民营企业)C-EPS、SP-EPS、DP-EPS、RD-EPS SBW 浙江航驱 2016 年 隶属浙江金鑫集团(大型民营企业)4.3.小结小结 转向系统发展趋势:转向系统发展趋势:目前乘用车转向系统以 EPS 为主,线控转向硬件结构与 R-EPS相似,主要区

177、别在于软件算法复杂度大幅提升。路感模拟、主动转向控制等核心技术尚不成熟+冗余备份带来额外硬件成本,阻碍线控转向落地。行业驱动力:行业驱动力:2022 年,中国转向标准 GB 17675-2021 的实施解除过去政策对转向系统方向盘和车轮物理解耦的限制,为线控转向落地提供支持;同时,高阶自动驾驶要求驾驶员动作与控制结果解耦,使得线控转向(SBW)成为必然发展方向。丰田 Bz4X、长城线控底盘分别将于 2022 年、2023 年量产搭载线控转向,我们预计,未来 2-3 年间,伴随L3+自动驾驶技术的发展和整车智能化程度的提升,线控转向有望迎来加速落地。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本

178、报告尾部的重要法律声明 61 市场规模:市场规模:2021 年线控转向渗透率低,仅 0.04%,我们预计 2025 年/2030 年全球线控转向渗透率为 5%/30%,2024年以前单车配套价值 5,000元,2025年/2030年随规模化量产线控转向价格下探至 4,000/3,000 元;则 2025 年/2030 年全球线控转向市场规模为137/665 亿元,2021-2025 CAGR+174%,2021-2030 CAGR+87%。竞争格局:竞争格局:目前,各大主机厂及零部件供应商积极布局,博世、捷太格特等国际巨头已有较为成熟的线控转向产品和技术,正在积极推动商业化使用;国产供应商中,

179、耐世特(外资背景)、拿森、联创电子等企业在高冗余 EPS 领域拥有技术储备,有望加速突破线控转向技术。未来,在路感模拟、主动控制等核心算法领域具备优势,能够提供相对标准化产品、具备一定底盘控制系统集成能力的企业有望在与国际巨头的争锋中实现弯道超车。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 62 5.投资建议投资建议 5.1.总结总结 智能电动变革重塑产业秩序,自主零部件供应商做大做强的历史性机遇。其中汽车底盘也在发生着巨变,由过去的机械结构向线控化升级,一方面提升单车配套价值,另一方面打破原有的外资独垄断格局。线控底盘目前仍处于导入期阶段,整体渗透率较低,随着智能电

180、动变革进程加快,渗透率有望加速提升,全球市场空间超万亿元,高技术壁垒+高安全等级导致高市场集中度,大赛道+好格局,有望诞生大公司!线控底盘:千亿市场规模,高阶智驾必备。线控底盘:千亿市场规模,高阶智驾必备。线控底盘的核心是对汽车的动力输出实现主动控制,是中短期最具落地前景的自动驾驶子赛道。随着汽车电子技术的快速发展,线控底盘呈现线控执行系统标准化、模块化,底盘运算控制集成化、协同化的发展趋势,底盘域控也将成为发展重心。市场规模:我们判断,未来具备强软件开发能力的主机厂有望采取零部件外采+OEM集成,软件实力较弱的主机厂可能采取打包采购,催化第三方线控底盘供应商。预计2025 年全球线控底盘五大

181、系统合计市场规模有望达 1,757 亿元,2021-2025 CAGR+36%。竞争格局:目前,线控底盘布局者众多,传统 Tier1 量产时间较早,底盘布局较为全面;自主供应商专注细分赛道,由单点逐步延伸,向线控底盘发展。我们看好在细分赛道技术实力出众,同时布局线控制动和线控转向、底盘域控,具备丰富产品线和底盘调校能力的自主供应商,未来这些企业有望在线控底盘商业化落地中抢得先机,为客户提供一体化线控底盘解决方案。线控制动:电动智能催化,国产替代加速。线控制动:电动智能催化,国产替代加速。1)驻车制动:)驻车制动:2021 年 EPB 前装渗透率为78%,随着汽车电子电气架构的集成化升级,EPB

182、渗透率有望进一步提升,未来必将取代机械式手刹,预计 2025 年国内市场规模达 195 亿元。伯特利、拓普集团等自主供应商凭借性价比和快速响应能力正在加速抢份额;2)行车制动:)行车制动:真空助力+能量回收驱动线控制动在新能源车的渗透率加速提升,中长期有望成为智能驾驶执行层的主流产品(更短的制动响应速度等)。线控制动包含 EHB与 EMB两种方案,预计 5-10 年线控制动仍将以 EHB为主。EHB有 One Box、Two Box两种方案,Two Box方案采用分立式的设计,保留 EHB和 ESP;One Box 集成 ESP 软件,具备集成度更高,成本更低,制动减速度更高,冗余备份性能优等

183、特点,渐成主流。我们预计 2025 年/2030 年全球线控制动市场规模为 488/798亿元,2021-2025 CAGR+51%,2021-2030 CAGR+27%。由于 One Box技术难度更高,目前主要厂商以博世、大陆、采埃孚、万都等外资 Tier 1 为主,国产供应商伯特利于 2021 年量产,拓普集团预计 2022 年实现量产,打破外资垄断,未来有望凭借较强的技术实力与快速响应能力加速国产替代。线控转向:高阶自动驾驶驱动,国产替代可期。线控转向:高阶自动驾驶驱动,国产替代可期。目前,乘用车转向系统以 EPS 为主,渗透率已超过 95%,智能驾驶催化下,高阶自动驾驶推动技术发展,

184、转向新标准扫清政策障碍,线控转向有望实现落地。我们预计短期内“EPS+冗余”将作为线控转向的替代品,满足 L3 及以下自动驾驶的需要;伴随 L3+自动驾驶渗透率提升,2025 年线控转向有望在高端车型上实现批量应用;随着技术成熟度提升、成本下探、高阶自动驾驶渗透率的进一步提升,2030 年线控转向有望得以普及。我们预计 2025 年/2030 年全球线控转向渗透率为5%/30%,2025 年/2030 年全球线控转向市场规模为 137/665 亿元,2021-2025 CAGR+174%,2021-2030 CAGR+87%。目前,博世、耐世特、捷太格特等国际巨头已有较为成熟的线控转向产品和技

185、术,正在积极推动商业化使用;拿森、联创电子等国产供应商在高冗余EPS领域拥有技术储备,证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 63 有望加速突破线控转向技术。我们预计,在路感模拟、主动控制等核心算法领域具备优势,能够提供相对标准化产品、具备一定底盘控制系统集成能力的国产供应商有望在与国际巨头的争锋中实现弯道超车。表 29 线控底盘要点梳理 投资参考要投资参考要点点 线控底盘线控底盘 线控转向线控转向 线控制动线控制动 驱动因素 自动驾驶对主动动力输出的要求+整车电子电气架构升级+集成化造车要求上下解耦 转向系统新政解除限制+L3 以上高阶智驾推动 解决新能源汽车真

186、空助力缺失问题+满足自动驾驶要求的制动响应速度(300ms120ms),电动化和智能化双重驱动 发展阶段 导入期,各子系统分属不同成长阶段,提升逻辑及放量节点有一定差异 导入期,目前有少量车型实现量产,国产供应商有望弯道超车 加速成长期,国产替代黄金时期 技术路线 未来 3-5 年,以新一代电气电子架构为特征的智能底盘产品将实现批量应用。制动系统采用 One Box为主;转向系统将采用线控转向或EPS+冗余模式;线控悬架得到批量应用;底盘域控初步实现协同控制,具备域控、OTA等功能;长期来看,转向、制动系统将实现全线控,配备符合高阶自动驾驶需求的全功能冗余备份;底盘域实现纵横垂三维协同和多目标

187、协同控制,形成高度集成的智能底盘。线控转向硬件结构与 R-EPS 相似,主要区别在于软件算法复杂度大幅提升,目前主要技术难点在于路感模拟、主动转向控制等核心技术。线控制动包含 EHB 与 EMB 两种方案,预计 5-10 年线控制动仍将以EHB 为主。EHB 有 One Box、Two Box两种方案,Two Box方案采用分立式的设计,保留 EHB 和 ESP;One Box集成 ESP 软件,具备集成度更高,成本更低,制动减速度更高,冗余备份性能优等特点,渐成主流。市场空间 2025 年/2030 年全球线控底盘市场规模 1,757/3,309 亿元,2021-2025 CAGR+36%,

188、2021-2030 CAGR+23%。2025 年/2030 年全球线控转向市场规模为 137/665 亿元,2021-2025 CAGR+174%,2021-2030 CAGR+87%。2025 年/2030 年全球线控制动市场规模为 488/798 亿元,2021-2025 CAGR+51%,2021-2030 CAGR+27%。竞争格局 主机厂:主机厂:一汽丰田、长城线控底盘量产在即,引领线控底盘规模化落地浪潮;传统传统 Tier 1 供应商:供应商:海外零部件巨头技术积累深厚,抢占细分赛道主导地位;自主供应商:自主供应商:专注细分赛道,逐步向线控底盘发展;各零部件供应商在做积极的技术开

189、发和落地准备,未来具备丰富产品线和底盘调校能力的企业有望在线控底盘商业化落地中抢得先机。国际巨头:国际巨头:博世、耐世特(中国,港股上市)、捷太格特已有较为成熟的线控转向产品和技术,正在积极推动商业化使用;国内供应商:国内供应商:拿森、联创电子等国产供应商在高冗余 EPS 领域拥有技术储备,有望加速突破线控转向技术。目前主要厂商以博世、大陆、采埃孚、万都等外资 Tier 1 为主,国产供应商伯特利于 2021 年量产、拓普集团预计于 2022 年量产,打破外资垄断,加速国产替代。线控底盘是实现高级别自动驾驶的必要工具,市场空间大,技术壁垒高,国产供应商线控底盘是实现高级别自动驾驶的必要工具,市

190、场空间大,技术壁垒高,国产供应商有望借助智能电动变革实现弯道超车,有望借助智能电动变革实现弯道超车,建议关注建议关注:1)线控底盘系统潜在供应商:【伯特利、拓普集团伯特利、拓普集团、华域汽车】,受益标的【耐世特、亚太股份、万安科技】,行业受益公司【拿森电子】;2)产业链:a.空气悬架:受益标的【中鼎股份、保隆科技中鼎股份、保隆科技】,行业受益公司【孔辉汽车】;b.控制器:【经纬恒润经纬恒润-W、科博达、科博达】;c.电机:受益标的【德昌电机 H、德昌股份】。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 64 图 66 线控底盘产业链 资料来源:华西证券研究所 表 30

191、线控底盘产业链上市公司估值表 证券代码证券代码 证券名称证券名称 收盘价收盘价 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 拓普集团 83.80 0.57 0.92 1.57 2.17 147.0 91.1 53.4 38.6 603786.SH 科博达 57.24 1.29 0.97 1.28 1.70 44.4 59.0 44.7 33.7 60074

192、1.SH 华域汽车 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:线控制动突围伯特利:线控制动突围 剑指线控底盘剑指线控底盘 深耕制动领域,实现产品深耕制动领域,实现产品+客户双升级。客户双升级。1)公司以传统制动器等机械件起家,逐步向高附加值业务拓展,目前已形成制动器+电控制动+轻量化三大业务布局。2)客户结构从传统制动器业务的奇瑞、吉利、长安等一线自主品牌,逐步向电控制动EPB业务的蔚来、小鹏、东风日产、江铃福特与轻量化业务的上汽通用等合资品牌和北美通用、欧洲沃尔沃等全球平台升级。3)业绩表现优异,2

193、015-2021 年营收/归母净利实现 CAGR 16%/20%的高增长。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 65 图 67 伯特利智能电控产品 资料来源:华西证券研究所 图 68 公司分产品收入占比(%)图 69 公司分产品毛利率(%)图 70 公司营业收入及同比增速(亿元;%)图 71 公司归母净利及同比增速(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2000202021盘式制动器轻量化制动零部件电控制动产品其他业务0%5%10%15%20%25%30%35%40%2014201520

194、01920202021盘式制动器电控制动产品轻量化制动零部件-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%05540455020001920202021营业收入(亿元,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归母净利(亿元,LHS)同比增速(%,RHS)证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要

195、法律声明 66 受益电动智能化:受益电动智能化:1)线控制动 WCBS:高技术壁垒,从 0 到 1。目前已量产,静待更多订单及大客户的拓展,预计 2025 年有望突破 150 万套,对应营收突破 20 亿元;2)电子驻车 EPB:国产替代加速,从 1 到 N。客户从自主到合资,凭借性价比和快速响应能力实现市占率的加速提升,2021 市占率约 8%,预计 2025 年市占率有望达 20%-25%,对应营收达 40-50 亿元;3)收购浙江万达布局转向,丰富和完善公司在汽车安全系统领域的产品线(制动+转向),后续将逐步完善分布式驱动和悬架,最终成为线控底盘供应商,掘金千亿市场,剑指全球汽车零部件百

196、强。受益轻量化:受益轻量化:全球化加速,拓品类实现价升。公司铸铝转向节为国内自主零部件第一,主要客户包括通用全球、吉利、奇瑞等,墨西哥建厂加速海外拓展,同时从转向节(单车500-600 元)横向拓展控制臂、副车架等轻量化底盘系统(3000-4000 元)提升单车配套价值,预计 2025 年营收有望突破 30 亿元。图 72 伯特利投资逻辑 资料来源:华西证券研究所 5.3.拓普集团:平台型拓普集团:平台型 Tier 0.5 蓄势线控底盘蓄势线控底盘 产品产品+客户持续拓展,打造平台型客户持续拓展,打造平台型 Tier 0.5。1)公司以减震降噪产品起家,逐步拓展拓展轻量化和智能化,2021 年

197、减震器、内饰功能件、底盘系统、热管理系统、汽车电子的营收产品分别为 29%/31%/23%/2%/11%,其中内饰件、轻量化底盘、热管理系统占比提升明显,主要受益于特斯拉的放量。2)客户逐步由通用拓展至吉利再拓展至特斯拉,每个阶段绑定重要客户实现进阶发展。3)业绩表现优异,2015-2021 年营收/归母净利实现 CAGR 25%/16%的高增长。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 67 图 73 公司营业收入及同比增速(亿元;%)图 74 公司归母净利及同比增速(%)图 75 公司分产品收入结构(%)图 76 公司分客户收入结构(%)注:2021 年为我们的

198、预测值 客户客户+:战略绑定特斯拉和造车新势力,进军全球供应体系。:战略绑定特斯拉和造车新势力,进军全球供应体系。公司先后伴随通用、吉利成长,目前战略绑定特斯拉开启新一轮成长,同时已进入福特、FCA、戴姆勒、宝马、大众、奥迪、本田、丰田等全球供应体系。顺应行业电动智能变革,公司积极与 RIVIAN、蔚来、小鹏、理想等头部造车新势力合作,探索 Tier 0.5 级的合作模式,为客户提供全产品线的同步研发及供货服务。-20%0%20%40%60%80%100%0620112012 20132014 20152016 20172018 20192020 2021营业收入(亿元,

199、LHS)同比增速(%,RHS)-50%0%50%100%150%03690001920202021归母净利(亿元,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橡胶减震产品内饰功能件轻量化底盘系统汽车电子热管理系统其他0%20%40%60%80%100%201320162021E吉利上汽通用上汽通用五菱摩比斯长安福特克莱斯勒上汽自主通用全球特斯拉其他 证券研究报告|行业深度

200、研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 68 图 77 拓普集团主要客户 产品产品+:八大产品线,打造平台型企业。:八大产品线,打造平台型企业。在保持汽车 NVH减震系统和整车声学套组两项传统业务国内领先的同时,前瞻性布局智能驾驶系统、热管理系统、轻量化底盘系统三大核心业务,又新增空气悬挂系统、一体化车身轻量化、智能座舱部件,预计全产品线合计单车配套价值有望达 3 万元以上,全面布局电动智能,成为平台型公司。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 69 图 78 拓普集团主要产品线 (注:图中产品未全部列全,请以公司公告为准,且公司官网将电子水泵划分至智能

201、驾驶系统,考虑到实际应用,我们调整至热管理系统)以 线 控 制动为基点,蓄势线控底盘。以 线 控 制动为基点,蓄势线控底盘。拓普集团率先在国内研发智能刹车系统IBS(Intelligent Brake System),国内、国外研发团队协同合作,历经了 4 代产品的迭代完善,完成了整套 IBS 智能刹车系统的研发、标定与验证,最终发布了全新一代全新一代 IBS-PRO产品产品。IBS 智能刹车系统的技术突破,使拓普集团建立了完整的汽车电子产品开发体系。基于客户需求,公司纵向不断提升产品性能,横向拓宽产品线。基于 IBS 技术体系,拓普已深入多个高端行业领域,涉及电动助力转向系统、主动后轮转向系

202、统、电动调节管柱、电动助力转向系统、主动后轮转向系统、电动调节管柱、热管理系统泵阀热管理系统泵阀、空气悬架集成式充气及控制单元等、空气悬架集成式充气及控制单元等,未来公司还将开发线控滑板底盘开发线控滑板底盘。图 79 拓普集团 IBS系列产品 图 80 拓普集团 IBS Pro 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 70 图 81 拓普集团投资逻辑 资料来源:华西证券研究所 5.4.经纬恒润:汽车电子龙头经纬恒润:汽车电子龙头 平台型技术公司平台型技术公司 历经近历经近 20 年发展,公司现已成长为国内少数能实现覆盖智能驾驶电子产品、研发服年发展,公司现已成长为

203、国内少数能实现覆盖智能驾驶电子产品、研发服务及解决方案、高级别智能驾驶整体解决方案的企业之一,依托三位一体业务布局及深厚务及解决方案、高级别智能驾驶整体解决方案的企业之一,依托三位一体业务布局及深厚平台化软件实力,有望同步实现产品、客户双重拓展,持续受益汽车智能电动化进程平台化软件实力,有望同步实现产品、客户双重拓展,持续受益汽车智能电动化进程:证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 71 图 82 经纬恒润三大业务群及主要产品 图 83 公司分产品收入占比(亿元)图 84 公司分产品毛利率(%)1)电子产品业务:)电子产品业务:智能驾驶高速成长,多 SKU 实则

204、为平台化实力体现。公司是国内首家加入 AUTOSAR 组织的基础软件提供商,基于对汽车控制器平台化能力的深入理解,目前产品已涉足智能驾驶、智能网联、车身舒适、底盘控制等多领域:智 能 驾 驶产品:智 能 驾 驶产品:国产替代先锋,商/乘市场市占率均处于自主前列,基于Mobileye/TI等芯片形成算力由低至高的完整产品序列,满足车企多样化选择及自研需求;车身舒适及智能网联:车身舒适及智能网联:汽车电子标配,规模效应逐步显现;其他电子产品(含底盘控制):其他电子产品(含底盘控制):平台化能力延伸,其中底盘控制类定位Tier 2,主要为 Tier 1 厂商配套控制器产品,公司具备转向、制动、悬架等

205、底盘核心部件控制能力,并逐步向底盘域控方向拓展;05520021电子产品研发服务及解决方案高级别智能驾驶整体解决方案其他业务0%20%40%60%80%100%20021电子产品业务研发服务及解决方案高级别智能驾驶整体解决方案主营业务毛利率 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 72 表 31 经纬恒润底盘控制类电子产品 产品产品 功能与用途功能与用途 业务阶段业务阶段 部分客户部分客户 电动助力转向控制器(EPS)汽车电动助力转向系统,系统的控制部件,通过控制电机提供转向助力,是智能驾驶场景中重

206、要的执行器 配套量产 三环集团 Multimatic Technical Centre 电子驻车系统(EPB)代替手刹,实现车辆驻车时的制动,同时还可以实现自动释放、夹紧、防溜坡再夹紧、车身稳定控制系统失效时的动态制动等功能 配套量产 长城控股 线控制动系统(EWBS)为车辆提供制动助力,用较小的制动减速度制动车辆,实现新能源车辆制动力分配与能量回收,响应辅助驾驶、自动驾驶的制动需求 已定点 长城控股 底盘域控制器(CDC)进行汽车底盘的空气弹簧控制,缓冲器控制,实现悬架的刚度调节,提高轮胎附着力,增强驾驶的舒适性及安全性 已定点 蔚来汽车 2)研发服务及解决方案业务:)研发服务及解决方案业务

207、:软件能力综合体现,有效支撑电子产品业务发展。公司自成立以来即坚持研发驱动的技术领先战略,核心技术来源均为自主研发,基于对软件的深入理解,公司为不同行业客户的电子系统研发过程提供各类技术解决方案、工具开发和流程支撑服务,享受高毛利并有效支撑电子产品业务发展;3)智能驾驶整体解决方案业务:)智能驾驶整体解决方案业务:公司未来重要新兴业务方向,潜在盈利增长点。目前公司已形成全套港口 MaaS 解决方案并实现商业化落地,已在唐山港、日照港两个港口投放二十余台智能驾驶港口车开展运营,赋能量产智能驾驶。5.5.科博达:专注底层驱动科博达:专注底层驱动 发力底盘域控发力底盘域控 专注底层驱动控制的汽车电子

208、供应商。专注底层驱动控制的汽车电子供应商。公司专注智能控制,是少数深入全球高端汽车品牌体系,进行汽车电子产品同步研发的国产供应商之一。公司拥有照明控制系统、电机控制系统、车载电器与电子等核心业务,终端客户稳定,覆盖大众集团(奥迪、保时捷、宾利)、一汽集团、上汽大众、戴姆勒、捷豹路虎等数十家全球知名整车厂商,其中大众系销售占比 60%+。2020 年/2021 营收 29.1/28.1 亿元,归母净利 5.2/3.9 亿元,2016 年-2021 年 营收、净利 CAGR 分别为 11.7%/9.3%;公司毛利率、净利率多年稳定在 33%、14%以上,盈利能力强。图 85 公司分产品收入结构(%

209、)图 86 公司分产品毛利率(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2000202021照明控制系统电机控制系统车载电器与电子能源管理系统其他汽车零部件0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%2000202021综合毛利率照明控制系统毛利率电机控制系统毛利率车载电器与电子毛利率 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 73 图 87 公司营业收入及增速(亿元;%)图 88 公司归母净利润及增速(亿元;%)智能升级智能升级+分

210、包趋势,剑指全球灯控龙头。分包趋势,剑指全球灯控龙头。公司主营主、辅助光源控制器,逐步发力尾灯、氛围灯控制器。产品层面,车灯光源&功能双维度升级,前照灯、尾灯 LED 持续取代卤素带来新增量+智能化精准控制构筑高技术壁垒,灯光控制器有望迎来量价利齐升;客户层面,公司立足全球高端产业平台,深度绑定大众完成数代核心产品研发,同时凭借深厚技术积累、高口碑进入福特、雷诺、日产、铃木、宝马等全球主流车企的一级供应体系,深度参入产品定义与功能设计;亦通过与红旗、理想的合作打开新能源市场。未来,灯控分包大趋势下,公司有望凭借性价比优势和快速响应能力在与国际巨头的争锋中脱颖而出,持续深化与全球前十大车企的合作

211、,成长为全球灯控龙头。高难度底盘控制实现突破,打开中长期成长空间。高难度底盘控制实现突破,打开中长期成长空间。电动智能趋势下底盘控制功能增加,驱动电子电气架构向集中式发展,底盘域控迎来需求爆发,我们预计 2025 年全球市场规模 261 亿元。基于驱动执行控制领域深厚的技术积累,公司成功获得比亚迪底盘域控制器定点,以及小鹏、比亚迪、理想、吉利等主流自主/新势力品牌 DCC(自适应悬架控制器)、ASC(空气悬架控制器)产品定点,配套小鹏的 DCC 已批量出货,实现底盘控制领域重大突破。未来,公司将继续深入域控领域,产品、技术、客户向上,与趋势共舞,构建中长期又一护城河。图 89 科博达投资逻辑

212、资料来源:华西证券研究所 -10%0%10%20%30%40%04200021营业收入(亿元,LHS)同比增速(%,RHS)-40%-20%0%20%40%60%02462000202021归母净利(亿元,LHS)同比增速(%,RHS)证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 74 6.风险提示风险提示 汽车行业销量不及预期:汽车行业销量不及预期:行业生产和销售受宏观经济影响较大,疫情持续时间及扩散范围不确定,或将导致汽车行业销量持续承压。电动化发展不及预期

213、电动化发展不及预期:新能源汽车补贴退坡不利于汽车电动化趋势,线控制动等产品在新能源车型上搭载率高于传统燃油车,电动化发展不及预期可能导致 EHB 等产品渗透率提升不及预期;自动驾驶技术突破不及预期自动驾驶技术突破不及预期;线控制动、线控转向受益于辅助驾驶、自动驾驶渗透率的提升,感知层、决策层自动驾驶技术的突破如果受阻,可能影响自动驾驶渗透率提升,进而导致执行层线控化进展不及预期;法律法规及伦理道德带来的不确定性法律法规及伦理道德带来的不确定性:线控转向等产品要求取消转向管柱等机械连接,在法律层面尚未有明确立法和相关责任界定方法,用户接受度亦存在不确定性,可能会对线控转向产品渗透率的提升造成一定

214、影响;行业芯片短缺及原材料成本提升行业芯片短缺及原材料成本提升:目前芯片制造产能仍然较为紧张,仍需一段时间改善,且铝、塑料粒子等原材料价格均有不同幅度上涨,零部件企业可能面临两端承压,收入及盈利增速可能不及预期;行业竞争加剧行业竞争加剧:目前博世等外资巨头受到缺芯等影响无法全面保障供应,国产供应商喜获窗口期,未来,随着缺芯逐步缓解,海外巨头生产、交付逐渐恢复,行业竞争可能加剧,影响国产供应商业绩增长。证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 75 分析师承诺分析师承诺 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,保证报告所采用的数据均来自合

215、规渠道,分析逻辑基于作者的职业理解,通过合理判断并得出结论,力求客观、公正,结论不受任何第三方的授意、影响,特此声明。评级说明评级说明 公司评级标准公司评级标准 投资投资评级评级 说明说明 以报告发布日后的 6 个月内公司股价相对上证指数的涨跌幅为基准。买入 分析师预测在此期间股价相对强于上证指数达到或超过 15%增持 分析师预测在此期间股价相对强于上证指数在 5%15%之间 中性 分析师预测在此期间股价相对上证指数在-5%5%之间 减持 分析师预测在此期间股价相对弱于上证指数 5%15%之间 卖出 分析师预测在此期间股价相对弱于上证指数达到或超过 15%行业评级标准行业评级标准 以报告发布日

216、后的 6 个月内行业指数的涨跌幅为基准。推荐 分析师预测在此期间行业指数相对强于上证指数达到或超过 10%中性 分析师预测在此期间行业指数相对上证指数在-10%10%之间 回避 分析师预测在此期间行业指数相对弱于上证指数达到或超过 10%华西证券研究所:华西证券研究所:地址:北京市西城区太平桥大街丰汇园 11 号丰汇时代大厦南座 5 层 网址:http:/ 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 76 华西证券免责声明华西证券免责声明 华西证券股份有限公司(以下简称“本公司”)具备证券投资咨询业务资格。本报告仅供本公司签约客户使用。本公司不会因接收人收到或者经由其

217、他渠道转发收到本报告而直接视其为本公司客户。本报告基于本公司研究所及其研究人员认为的已经公开的资料或者研究人员的实地调研资料,但本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载资料、意见以及推测仅于本报告发布当日的判断,且这种判断受到研究方法、研究依据等多方面的制约。在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及预测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息始终保持在最新状态。同时,本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者需自行关注相应更新或修改。在任何情况下,本报告仅提供给签约客户参考使用,任何信息或所表述的意见绝不构成对任何人的投资建议。市场有风险,投资

218、需谨慎。投资者不应将本报告视为做出投资决策的惟一参考因素,亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在任何情况下,本报告均未考虑到个别客户的特殊投资目标、财务状况或需求,不能作为客户进行客户买卖、认购证券或者其他金融工具的保证或邀请。在任何情况下,本公司、本公司员工或者其他关联方均不承诺投资者一定获利,不与投资者分享投资收益,也不对任何人因使用本报告而导致的任何可能损失负有任何责任。投资者因使用本公司研究报告做出的任何投资决策均是独立行为,与本公司、本公司员工及其他关联方无关。本公司建立起信息隔离墙制度、跨墙制度来规范管理跨部门、跨关联机构之间的信息流动。务请投资者注意,在法律许可的前提下,本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易,也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的前提下,本公司的董事、高级职员或员工可能担任本报告所提到的公司的董事。所有报告版权均归本公司所有。未经本公司事先书面授权,任何机构或个人不得以任何形式复制、转发或公开传播本报告的全部或部分内容,如需引用、刊发或转载本报告,需注明出处为华西证券研究所,且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。

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