线控制动是汽车制动系统的未来趋势分析课件_第1页
线控制动是汽车制动系统的未来趋势分析课件_第2页
线控制动是汽车制动系统的未来趋势分析课件_第3页
线控制动是汽车制动系统的未来趋势分析课件_第4页
线控制动是汽车制动系统的未来趋势分析课件_第5页
已阅读5页,还剩54页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、核心观点汽车制动系统行车制动驻车制动液压式制动电子制动线控制动机械制动线控制动输入:制动控制执行:制动器EPB渗透率提升 国产替代进行时?电动化智能化EHB渗透率提升国产替代是否可行?鼓式制动器 盘鼓式制动器盘式制动器轻量化铝合金制动钳渗透 率提升激烈竞争中如何胜出?电子电气架构升级12核心观点电子驻车制动EPB国产替代进行时?电子驻车制动EPB未来将逐渐取代机械式手刹。EPB制动性能与传统机械式手刹相差不大,目前仍有主流车型采用机械式手刹 方案,但随着汽车电子电气架构的集成化升级,未来电子化的EPB必将取代机械式手刹。EPB产品已经逐渐步入成熟期。目前EPB渗透率约64%,但低端车型仍存在增

2、长空间,目前渗透率约为29%,随着EPB产品将 逐渐向低端车型渗透,预计2025年市场规模有望突破150亿元。竞争格局松动下EPB国产替代有望加速。此前采埃孚天合、大陆、泛博(前博世基础制动器事业部)等外资供应商占据EPB市 场主导地位,而泛博于2012年被博世出售给KPS,于2019年又被KPS转手给日立,竞争力逐年下降,竞争格局有所松动。国产 供应商迎来宝贵窗口期,伯特利由此实现市场突破,成为国内唯一切入合资供应体系的国产供应商,预计未来有望凭借性价比 优势和快速响应能力抢夺更多份额。电动智能化如何加速电子液压制动EHB普及?EHB较电子真空泵EVP可更好解决真空助力问题。由于新能源车无发

3、动机产生真空,需要有替代方案解决液压制动系统中的真 空助力问题。EVP虽然对底盘改动小,但由于EVP电机噪音、寿命、可靠性等问题,预计将逐渐被EHB替代。EHB可运用于叠加式与协调式能量回收策略。叠加式能量回收策略中,EHB较EVP可实现更高的能量回收效果;协调式能量回 售策略仅能通过EHB实现。ESP不能满足自动驾驶对制动性能的需求。主动建压是自动驾驶得以实现的基础,即由ECU而非驾驶员实现主动制动。但ESP 在响应速度(300ms vs. 120ms)与建压寿命(1月数次 vs. 常规刹车)上均与EHB存在较大差距,EHB将成为自动驾驶执行层 的主流技术。L3+自动驾驶必须通过EHB实现冗

4、余备份。L3级以上自动驾驶责任转移到汽车本身,必须要有冗余备份系统,保证EHB失效时, 由备份系统完成制动,实现零事故或者零缺陷。3核心观点EHB是否能实现国产替代?EHB在新能源汽车的渗透率更高且增速更快。预计目前我国EHB在新能源车中渗透率为17%,燃油车渗透率约为1%,新能源车 在真空助力、能量回收需求较传统燃油车更大,电动化进程的加快将加速EHB的渗透国产One-Box方案在价格上较主流Two-Box方案具有明显优势。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,有望成

5、为市场主流。具备先发优势的自主供应商有望实现国产替代。伯特利是国内首家研发出One-Box产品WCBS,预计2021年量产,与博世等 外资的量产时间差距不大;且WCBS集成了双控EPB(竞争对手无),具备一定的性价比优势,国产替代尤为可期。投资建议制动系统是好赛道,技术壁垒高,EPB和EHB均迎来国产替代机会:1)EPB已处于成熟期,全球市场空间超500亿元,竞争格局的松动叠加全球降本诉求加大的情况下正在加速国产替代,优质自主零部件企业有望凭借性价比和快速响应能力抢夺更多份 额,提升市占率;2)EHB尚处于导入期,全球市场空间超1,000亿元,目前技术路线尚未确定,我们预计性价比更优的one-

6、box 有望成为主流,具备先发优势的自主零部件企业有望与外资巨头直面竞争,实现国产替代。智能电动化势不可挡,制动系统国产曙光已现,推荐深耕制动领域的【伯特利】,建议关注【华域汽车、拓普集团】。风险提示EHB进度不及预期;EPB渗透率提升不及预期;智能驾驶发展不及预期;电动化发展不及预期;竞争加剧等。4目录汽车制动系统的前世今生汽车制动系统如何演变?制动器轻量化趋势渐明朗?线控制动是未来趋势L3+级自动驾驶打开线控制动成长空间投资建议5汽车制动系统如何演变?时间EPB汽车制动发展历史| 制动控制:机械制动传统液压电子控制线控制动资料来源:华西证券研究所汽车制动系统输入:制动控制执行:制动器技 术

7、机械式制动机械式驻车制动1900s线控制动液压式制动液压式行车制动1930s1980s-2000s2010s线控制动EHB、EMB盘式制动器鼓式制动器盘鼓式制动器ABS、ESP电子控制制动驻车制动行车制动6制动器 | 执行层:阻止车轮转动的机械装置资料来源:华西证券研究所固定件(制动钳、制动蹄)与运动件(制动盘、制动鼓)相互摩擦,阻止车轮转动。制动钳原理FFFF制动鼓制动盘制动钳盘式制动器鼓式制动器盘鼓式制动器制动鼓制动蹄制动蹄制动钳制动盘制动蹄制动鼓盘式制动器鼓式制动器乘用车中主要使用盘式制动器,少量使用鼓式/盘鼓式制动器;商用车中主要使用鼓式制动。对比盘式制动器内 扩 式两 侧 夹 紧乘用

8、车7散热能力刹车力度成本可维护性重量刹车线性优良线性适中高易轻量化盘鼓式制动器-商用车鼓式制动器差先大后小大低难重注:制动钳中包括活塞与 制动块(刹车片)制动盘行车制动| 发展历史:液压制动是基础,电控制动为主流,线控制动是方向资料来源:华西证券研究所1概述作用行车过程中,采用行车制动(脚 刹)使车辆减速停车。发展趋势过去:液压制动硬件升级 电子制动的软件升级现在:线控制动硬件 + 软件的升级2发展历史+ECU 液压制动电子制动线控制动+线控 关键产品作用行车制动的硬件基础ABS、ESPEHB、EMB时间现状1930s1980s-2000s2010s制动主缸、 真空助力器等盘式制动为主8ABS

9、为标配ESP为主流配置EHB为目前方向EMB为未来方向融入了ECU电子控制主动安全技术的软件基础电线替代部分制动线路和传动机构 电动化与自动驾驶进步的关键行车液压制动| 原理:帕斯卡定律为基础构建的传统液压制动系统制动液是液压制动作用力传递的关键图:帕斯卡定律在液压制动中的应用输入执行图:液压控制系统制动踏板真空助力器制动主缸盘式制动器帕斯卡定律液压制动系统活塞 制动液F1F2帕斯卡定律: = = 注:F1、F2指活塞受力P1、P2指活塞面积注:图中未画出盘式制动器前轮制动器 后轮制动器资料来源:华西证券研究所踩下制动踏板 发生作用力9由真空助力器 放大作用力推动主缸活塞 制动液被压出制动液推

10、动活塞 制动块夹制动盘行车电控制动| 原理:融入电子控制的液压制动系统资料来源:华西证券研究所图:ABS系统的组成传感器轮速传感器 + ECU + 制动液压调节器(ABS泵)ABS电控制动 = 液压制动 +将车轮转速转化为信号 发送到ECU计算合适的制动力 向ABS泵发出指令根据ECU指令调节制动器的制动力制动踏板真空助力器制动主缸输入执行盘式制动器踩下制动踏板 发生作用力由真空助力器 放大作用力推动主缸活塞 制动液被压出制动液推动活塞 制动块夹制动盘识别ABS传感器计算、分配制动力电控制动过程电控制动组成10行车线控制动系统| EHB原理:电机液一体化,电机取代真空助力器资料来源:华西证券研

11、究所踩下制动踏板 输入信号图:EHB系统的组成ECU接收信号 电机驱动注:液压泵包括制动主缸;省略了ABS;备用阀指EHB断电失效时启用无助力液压制动(需要更大的力量踩制动踏板)制动踏板ECU/电机制动主缸输入执行盘式制动器推动主缸活塞 制动液被压出制动液推动活塞 制动块夹制动盘识别ABS传感器计算、分配制动力EHB制动过程EHB制动组成EHB11EHB ECU + 电机EHB线控制动 = 电控制动 真空助力器 +123真空助力器:被电机替代踏板:踏板可用于输入信号,由电机发生作用力(踏板解耦)集成度高:EHB集成了ECU、电机与制动主缸,并可集成ABS等功能与电控制动的区别行车线控制动系统|

12、 EMB原理:电机一体化,电机直接驱动制动器资料来源:华西证券研究所图:EMB系统的组成注:省略了ABSEMB制动组成EMB ECU + 电机EMB线控制动 = 电控制动 真空助力器 制动主缸 +123液压系统:完全被电子机械结构替代。盘式制动器:活塞从液压驱动变为电机驱动。ABS:无制动液经过ABS,直接由传感器信号驱动。与EHB线控制动的区别制动踏板踩下制动踏板 输入信号ECU接收信号ECU电机输入执行盘式制动器电机驱动电机推动活塞 制动块夹制动盘传感器MEB制动过程EMB识别ABS计算、分配制动力12驻车制动| 发展历史:从机械式到线控的升级资料来源:华西证券研究所1概述作用车辆停稳后,

13、采用驻车制动(手刹) 稳定车辆避免溜车。发展趋势过去:机械式驻车制动(鼓式盘中鼓式DIH综合盘式制动器IPB)现在:电子式驻车制动(EPB)2发展历史机械式 制动线控制动后制动器特点鼓式:行车制动 + 驻车制动盘中鼓式制动器盘中鼓式制动器 综合盘式制动器制动器分布原因前盘后鼓前盘后鼓四轮盘式鼓式制动器降低成本提升行车制动性能电子化、智能化 的趋势盘式:行车制动 鼓式:驻车制动电机代替拉索的机械传动装置 电信号鼓式 制动器盘中鼓式 制动器综合盘式 制动器EPB四轮盘式综合盘式制动器13盘中鼓结构复杂 鼓式制动性能不足盘式:行车制动 + 驻车制动机械式驻车制动 | 原理:人力拉动制动器实现驻车制动

14、资料来源:华西证券研究所机械式制动组成机械式制动过程图:机械式驻车制动系统的组成制动器12机械式:可靠性高,无人时也能保持汽车制动可靠。液压式:液压系统在发生液体渗漏时,工作将会不可靠,甚至失效。机械式制动更符合驻车制动的特点机械式驻车制动 = 手刹 + 钢丝拉索 +1IPB:兼顾驻车与行车制动,制动钳中增加了机械式间隙自调机构,工艺更难。2传统盘式:仅用于行车制动。综合盘式制动器IPB成本高于传统盘式制动器制动操纵杆驻车拉索输入执行制动器拉动操纵杆 发生作用力由驻车拉索 放大作用力综合盘式制动器拉索推动活塞 制动块夹制动盘鼓式制动器拉臂使制动蹄 压向制动鼓14盘中鼓式制动器拉臂使制动蹄 压向

15、制动鼓拉索式EPB = 机械式驻车制动 - 手刹 +电子驻车制动| 原理:电机驱动制动器实现驻车制动资料来源:华西证券研究所EPB分类EPB制动过程ECU + 电机制动按钮ECU输入执行按下制动按钮发出制动信号制动器集成卡钳式EPB = 机械式驻车制动 - 手刹 - 拉索 +ECU + 电机图:拉索式EPB注:电机 拉索EPB制动原理与机械式驻车类似,但力的输入来源从人力变为电机。传感器12电机位于拉索处,保留传统拉索类似EHB保留传统液压,非最终形态拉索式EPB vs. EHB拉索式EPB驻车拉索图:卡钳式EPB注:电机 卡钳12电机位于卡钳处,放弃传统拉索类似EMB放弃传统液压,最终形态卡

16、钳式EPB vs. EMB拉索/电机推动活塞 制动块夹制动盘注:传感器用于测算驻车制动力卡钳式EPB电机3目前EHB为主流;拉索EPB较少应用3目前EMB不成熟;卡钳EPB为主流带动拉索/推动卡钳活塞放大作用力1516制动器轻量化趋势渐明朗?制动器 | 竞争格局:盘式制动器为市场主流图:盘式制动器销量预测(万套)图:中国制动器总成产量及占比(套;%)50,000,000100%40,000,00080%30,000,00060%20,000,00040%10,000,00020%00%20012005201020112012201320142015鼓式制动器总成盘式制动器总成盘式制动器占比资料

17、来源:中国汽车工业年鉴,华西证券研究所资料来源:中汽协,伯特利招股说明书,华西证券研究所盘式制动器:EPB替代下销量增长有限前盘式制动器随乘用车销量波动变化后盘式制动器逐渐被EPB取代:由于EPB(电子驻车制动)渗透率的提升,传统后盘式 制动器逐渐被EPB取代,预计2025年较2019年将减少137 万套,CAGR为-4%。盘式制动器销量增长有限:综上预计2025年盘式制动器总销量略微提升至2,725万 套,CAGR不足1%。市场概览:盘式制动器逐渐成为市场主流盘式制动器更适用于乘用车:对比鼓式制动器的热衰减效应明显,制动性能更稳定的盘 式制动器更适用于乘用车。盘式制动器成本降低带动渗透率上升

18、:随着盘式制动器的成本降低,乘用车中逐渐开始从“前盘 后鼓”向“四轮盘式”的配置转变,后轮的盘式制动器逐 渐从中高端车型向低端车型渗透,成为市场的主流产品。注:此处盘式制动器/EPB的统计口径为总成供货,包括控制层面和制动盘、卡钳等执行层面2,0412,2036595222,7002,72505001,0001,5002,0002,5003,0002019A前盘式制动器后盘式制动器2025E盘式制动器合计17制动器 | 竞争格局:集中度低轻量化趋势渐显图:制动器轻量化市场规模预测(亿元)图:中国制动器市场主要供应商制动器轻量化:渗透率低,趋势渐显副车架、控制臂、转向节轻量化主要赛道:目前底盘轻

19、量化主要集中在副车架、控制臂、转向节等 产品上,预计渗透率约20%-40%。制动器轻量化渗透率低:我们认为目前制动器行业集中度低,竞争激烈,低价竞 争策略下,目前仍以铸铁制动器为主,轻量化铝合金卡 钳、制动盘的渗透率较低,预计在5%左右。随着国内汽 车减排政策趋严,预计2025年轻量化铝合金卡钳、制动 盘的渗透率可提升至17%,对应市场规模39亿元。资料来源:中国汽车工业年鉴,华西证券研究所竞争格局:集中度低,竞争激烈制动器供应商超千家:根据Wind企业数据库,国内从事制动器总成、制动盘、 制动片、制动泵等配件生产的企业超过1000家,行业进入 壁垒相对较低,整体格局相对分散。外资、国产供应商

20、各据一方:外资供应商包括博世、大陆、布雷博、万都、天合、爱德克斯、中山日信等。国产供应商有伯特利、亚太、力 邦、上汽制动、汇众、万安、东光奥威、元丰、信义等。供应商类型主要供应商外资博世、大陆、布雷博、万都、天合、爱德克斯、中山日信 等国产伯特利、亚太股份、力邦合信、上汽制动、上海汇众、 万安科技、东光奥威、元丰、信义等135%17%0%4%12%8%16%20%3909182736452019A市场份额(亿元,LHS)资料来源:中汽协,华西证券研究所2025E轻量化渗透率(%,RHS)1819目录汽车制动系统的前世今生线控制动是未来趋势EPB国产替代进行时?线控制动技术路线之争?电动化如何加

21、速线控制动普及?线控制动能否实现国产替代?L3+级自动驾驶打开线控制动成长空间投资建议20EPB国产替代进行时?电子驻车制动| 顺应汽车电子电气架构升级EPB终将取代机械式机械式驻车制动EPB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。伴随汽车电子电气架构升级与APA(自动泊车)、AVP(代客泊车)的推广,EPB必然成为主流。21原理操作空间结构价格制动性能自动控制自动泊车操作方便,一键完成节省空间,无操纵杆复杂,不便故障诊断与维修高,自主替代下呈下降趋势一般情况下均可靠紧急制动:可启用ABS/ESP(60%

22、液压制动效果)AutoHold:车辆停止时自动驻车(不用长踩刹车)电子化结构,支持APA、AVP手动操作,需要一定力量占用空间,有操作杆简单,便于故障诊断与维修低一般情况下均可靠无相关功能机械式结构,不支持APA、AVP电子驻车制动| 市场规模:渗透率超60%低端渗透下有望突破150亿元图:EPB渗透率预计(%)图:EPB市场份额规模(亿元)资料来源:银保监会,汽车之家,华西证券研究所EPB渗透率超60%,低端车型仍有空间EPB渗透率整体较高:我们认为EPB产品将逐渐向低端车型渗透,2019年渗透 率为64%,未来随着汽车电子电气架构向集中式方向升 级,电子化的EPB将进一步取代机械式手刹,2

23、025年渗 透率有望达到79%。10万元车型渗透率提升空间较大:我们认为10万元车型中,EPB渗透率仍处于低位.2019年为29%,未来仍有较大提升空间。预计2025年市场规模有望突破150亿元EPB渗透率将稳步提高:我们预计随着各价位车型EPB渗透率的逐渐提升,总渗 透率将稳步提高,2025年有望达到79%左右。EPB市场规模有望持续扩大:我们认为2019年EPB市场规模目前在138亿元左右,2025年将扩张至150亿元左右,0%20%40%60%80%100%2019A2020EEPB渗透率(%)2021E2022E15万元以上2023E10-15万元2024E2025E10万元以下131

24、15064%79%85%80%75%70%65%60%55%50%1551501451401351301251202019AEPB市场份额资料来源:银保监会,华西证券研究所2025EEPB渗透率(%)22电子驻车制动| 竞争格局:国产替代进行时优质自主有望抢占更多份额表:EPB主要供应商及配套客户图:EPB分车系渗透率资料来源:银保监会,汽车之家,华西证券研究所自主、日系、美系、韩系中低端提升空间大德系提升空间较小:德系价格10万的车型渗透率为0%,但销量占比仅为1%,提升空间较小。自主、日系、美系、韩系提升空间较大:自主、日系、美系、韩系价格10万车型渗透率为 38%/0%/0%/ 0% ;

25、美系10万价格15万的车型渗 透率为12%,预计合计有30亿元潜在市场空间。资料来源:公司公告,华西证券研究所竞争格局松动下国产替代有望加速外资占据主要份额,但竞争格局有所松动:采埃孚天合、大陆、泛博(前博世基础制动器事业部)等外资 供应商占据主要份额,而泛博于2012年被博世出售给KPS,于2019年又被KPS转手给日立,竞争力逐渐下降,格局松动。把握窗口期,国产替代有望加速:格局松动下国产供应商迎来宝贵窗口期,伯特利由此实现市场 突破,成为国内唯一切入合资供应体系的国产供应商,且在客户结构、量产时间、产能上均优于力邦合信、亚太等国内竞争 对手。38%0%0%0%62%63%12%93%92

26、%100%81%91%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%自主10万元以下德系10万元-15万元日系美系15万元以上23主要供应商配套客户采埃孚天合一汽大众、上汽大众、上汽通用、华晨宝马、长 安福特、广汽、长城、长安大陆上汽通用、东风日产、东风本田、广汽本田、广 汽丰田爱德克斯东风日产、广汽丰田泛博制动长安标致雪铁龙、北汽、东风、广汽、吉利、一 汽、长城、伯特利吉利、奇瑞、北汽、东风日产、江铃福特等立邦合信众泰、猎豹等亚太股份一汽森雅、一汽奔腾、上汽荣威等24线控制动技术路线之争?行车线控制动系统| 概述:线控制动是未来趋势EHB为现有技术条件下的主要方案1起因制

27、动系统的必然升级汽车的发展趋势2分类电动化:无发动机提供真空助力能量回收需要精确制动自动驾驶:需要更快的制动响应速度(300ms 90ms)模块化集成化机电一体化EHB:电子液压制动系统EMB:电子机械制动系统原理现状国内外差距机电液:电子元件取代真空助力器已有成熟可量产的技术方案机电:电子机械系统取代传统液压系统线控 制动 是未 来趋 势EHB为现有技术条件下的主要方案资料来源:华西证券研究所EMB为更完美的方案但技术进展缓慢轻量化技术不够成熟、短期难以量产国外技术较成熟,国内已有一定成果国内外均无重大突破25行车线控制动系统| 线控制动路线对比:EHB vs. EMB资料来源:华西证券研究

28、所EMBEHB电子液压制动:部分保留液压系统电子机械制动:无液压系统(纯线控)定义结构成本响应速度制动液安全系统冗余EMB理论上完美,但由于冗余备份、电机性能等限制,预计未来5-10年内仍将以EHB为主。26制动力1个电机(液压泵中)低120ms制动液泄露将导致电子元件短路失效 对电动车影响很大有冗余系统,EHB与冗余方案均失效时, 仍可变为无助力液压制动制动力大4个电机(轮毂处)高90ms无制动液,安全且质量轻无冗余系统,需保证电源稳定与 通信系统中每个节点的容错能力制动力小,轮毂空间限制电机大小,需要提高 电源电压(12V48V)达到1-2KW的刹车功率行车线控制动系统| EHB路线对比:

29、One-Box vs. Two-Box资料来源:华西证券研究所Two-BoxOne-Box整体式:EHB集成了ABS/ESP分立式:EHB与ABS/ESP独立定义结构成本复杂度与 安全性能量回收自动驾驶2个ECU 2个制动单元(需要协调EHB ECU与ESP ECU)集成度低,相对高低,不需要改造踏板(踏板耦合)因此踏板感更加真实与自然,驾驶员能直观的感受 到制动系统的变化,并可由。例如,ABS回馈力和 刹车片的衰退等,能减少安全隐患。回收效率高,回馈制动减速度最高达0.3g因踏板耦合本身只能使用叠加式回收策略,或搭配ESP使用协调式回收策略。搭配ESP满足自动驾驶对冗余的要求EHB失效时,减

30、速度为One-Box一半1个ECU 1个制动单元(ECU中集成了ESP等功能)集成度高,相对低高,需要改造踏板(踏板解耦)由于踏板仅用于输入信号,不作用于主缸,而由传 感器感受踏板力度带动电机推动活塞,踏板感受需 要软件调教,可能有安全隐患。回收效率更高,回馈制动减速度最高达0.3g-0.5g因踏板解耦可使用协调式回收策略本身满足自动驾驶对冗余的要求EHB失效时,刹车减速度高One-Box较Two-Box性能上更具优势,但Two-Box目前安全性更有保障,One-Box需要看踏板调教的安全性。One-Box方案集成ESP,需以成熟ESP技术为基础,Two-Box方案协调ESP,可通过外采ESP

31、降低技术难度。2728电动化如何加速线控制动普及?新能源车与制动系统| 问题一:真空助力产品替代EHB可取代EVP燃油车传统液压制动系统中需要真空助力器放大作用力。发动机:燃油车的发动机进气歧管在工作中产生的真空,提供助力 来源。EVP叶片式电子真空泵EHB电子液压制动1原理新能源车燃油车2真空助力替代方案新能源车沿用传统液压制动系统时,无发动机提供真空助力来源。电子真空泵 EVP:沿用传统液压制动系统,增加电子真空泵,由电 机旋转产生真空,提供助力来源。电子液压制动 EHB:放弃传统液压制动方案,电机替代真空助力。EVP膜片式电子真空泵特点:特点:特点:噪音大。噪音小。噪音更小。体积大。体积

32、小。体积更小。(节省了真空助力器)成本低。现状:底盘改动小,但难以推广, 一般为用于廉价电动车。成本高。现状:底盘改动小,燃油车平台改 款、中低端新能源车常见。成本更高。(ibooster比EVP液压制动方案 高出1000元)现状:底盘改动大,主要用于中高端新能源车。29新能源车与制动系统| 问题二:能量回收策略选择需协调制动减速度与感觉的平衡1原理新能源车行车过程中,电机回馈制动可回收电能。电机回馈制动:制动时,电机的转速减慢,电机反拖成为发电机, 动能转化电能。(关键:回馈制动减速度g越大,回收效果越好)摩擦制动:踏下制动踏板,制动盘摩擦作用,动能转化热能。新能源车协调式(串联式):提高g

33、时无明显拖拽感踩下制动踏板,先回馈制动,后摩擦制动。(踏板解耦)制动力回馈 制动力摩擦 制动力踏板行程回馈制动力制动力摩擦 制动力踏板行程制动原理:踩下制动踏板时,回馈制动减速 度g0.05,主要为摩擦制动。由于g小,制动感觉正常,但能 量回收效果差。制动原理:踩下制动踏板时,优先回馈制动,制动减速度g不够时,EHB/ESP主动建压,摩擦制动介入。(踏板解耦的意义)虽然g大,但由于踏板解耦,踩下踏板时感觉与燃油车类 似,能量回收效果也好。燃油车燃油车行车过程中,两种制动情况动能均转化为热能,无法回收。发动机制动:松开油门,发动机转速降低,反拖车辆实现制动,动 能转化热能。摩擦制动:踏下制动踏板

34、,制动盘摩擦作用,动能转化热能。2能量回收策略单踏板回收:0.15g0.2制动力回馈 制动力踏板行程制动原理:松开加速踏板,车辆即开始减速制 动,仅有电机反馈制动。(激进方案)由于g大,制动感觉差,能量回收效 果好。核心问题:为了提高能量回收效果,必须提高回馈制动减速度g,但g越大电机反拖时拖拽感越明显。需要协调g与制动感觉的平衡。传统叠加式:g0.05协调式回收:g0.3 / 0.3g0.5叠加式(并联式):提高g时无法解决制动拖拽感问题若踩下制动踏板,回馈制动与摩擦制动同时发生作用。(踏板耦合)30新能源车与制动系统| 问题二:能量回收策略选择单踏板回收为目前主流1硬件基础EVP:底盘改动

35、小EHB:底盘改动大2能量回收策略选择底盘改动大,One-Box本身踏板解耦,Two-Box搭配ESP踏板解耦成本高,中高端新能源车采用。底盘改动小,仍可沿用传统的液压制动系统,踏板耦合成本低,新能源车通用方案。硬件传统叠加式最大制动减速度g配套车型EVPg0.05评价宝马530 PHEV奥迪A6 PHEV上汽550 Pulg-in奇瑞瑞麒M1-EV传统叠加式目前运用较 少,新车中比较少见制动感觉好能量回收效果差单踏板回收EVP耦合Two-Box EHB(通常为ibooster)g0.15g0.2特 斯 拉 Model3/S/X 蔚来ES6/8、理想One、雪佛兰BoltEV上汽EI5、广汽A

36、ion-V、 北汽EC3(N-Bosoter)小鹏G3、威马EX5 北汽EU5、EX5比亚迪E5 / 宋PRO EV广汽Aion-S/江淮IEVA50协调式回收耦合Two-Box EHB+解耦ESP(通常为ibooster+ESP-Hev)31解耦One-Box EHBg0.30.3g0.5小鹏P7、领克01/03 PHEV凯迪拉克CT6 PHEV上汽MarvelX、广汽Aion-LX 爱驰U5比亚迪汉(博世IPB)单踏板策略新能源车通常有多档能量回收档位越高,g值越大低档制动感觉好,高档能量回收效果好协调式回收目前主要以ibooster+ESP-hev为主协调式回收在保持驾驶习惯不变的情况下

37、,实现 了较好的能量回收效果新能源车与制动系统| 问题二:能量回收策略选择协调式回收有望成为未来主流EVP单 踏 板 硬 件 选 择单 踏 板 vs. 协 调 式协 调 式 硬 件 选 择问题:应该选用EVP还是 Two Box EHB?Two-Box EHB优点:成本低,底盘改造难度/成本小。缺点:g偏小,更难实现单踏板制动(低速/急刹时需要再踩制动踏板补足制动力)。缺点:低速状态能量回收对于制动力影响大,回馈制动力急剧变化,不线性,拖拽感明显。缺点:成本高,底盘改造难度/成本大。优点:g更大,更容易现单踏板制动(松开加速踏板即可完成制动)。优点:低速状态回馈制动力更加线性,拖拽感更小。问题

38、:应选用ibooster+单 踏板策略还 是ibooster + ESP-Hev协 调式策略?Ibooster+单踏板Ibooster+ESP-hev优点:成本稍低,采用ESP模块即可。优点:制动较ESP更为可靠谱。优点:单踏板制动可以认为是新能源车的特色,厂商愿意保留。缺点:安全性不足(不能实现日产Leaf的纯单踏板制动,仍需踩制动踏板),有拖拽感。缺点:成本更高,ESP-HEV是专门为新能源车开发。缺点:ESP模块实现踏板解耦,但ESP主动建压摩擦制动的可靠性不够。(寿命、响应速度)优点:安全性更高(电脑控制摩擦制动介入),没有明显的拖拽感。问题:应选用Two- Box EHB +解耦ES

39、P还 是直接解耦的One-Box EHB?Two-Box EHB + 解 耦ESPOne-Box EHB优点:耦合的踏板线性,踏板感接近传统液压制动,让驾驶员感受到ABS回馈力。缺点:最大回馈制动减速度更低,g0.3,能量回收效果不够好。缺点:ESP模块实现踏板解耦,但ESP主动建压摩擦制动的可靠性不够。(寿命、响应速度)缺点:解耦的踏板非线性,踏板仅用于输入信号,踏板感需要调校,可能不够安全。优点:最大回馈制动减速度更高,g2025L1L3L5L2辅助驾驶ADASL4无人驾驶51自动驾驶| 系统冗余:L3+自动驾驶对于安全性的根本要求资料来源:EV世纪,未来出行说华西证券研究所一套随时待命,

40、在主系统故障的危险情况下保证驾驶安全的备份系统。原理感知冗余决策冗余执行冗余多传感器:增加摄像头、雷达数量。传感器协同融合:摄像头、雷达存在识别 失败概率,把二者融合进行交叉验证,失 效的概率会变得非常小。双MCU、双处理芯片:增加运算单元 数量。升级E/E架构:整车电子电气架构做相 应的冗余设计与之相呼应。转向冗余:两套电机,两套电源以及 两套绕组,确保形成失效冗余。制动冗余:主制动系统失效时,备份 制动系统提供制动功能。冗余是自动驾驶对于安全性的根本要求,无冗余即无安全,无安全则无自动驾驶。意义自动驾驶由系统而非乘客实现L3以下,系统出现问题时,人可以把接管。L3级以上人不能接管,必须要有

41、备份系统,在主系统失效时由备 份系统接管。制动比加速更关键。飞机的自动驾驶有三套零部件对比飞机的自动驾驶,其存在三套零部件。飞机自动驾驶的前提条件,是充足的冗余可以保证零事故或者零 缺陷。无助力的液压制动冗余方案不满足自动驾驶要求,需要有电子的备份系统提供快速制动。EHB无助力的液压制动不满足自动驾驶要求52无助力液压制动由人完成,紧急情况下极不安全。(来不及反应)该方案对驾驶员注意力要求高,不能实现L3以上自动驾驶。电子化制动备份系统才是自动驾驶发展方向电子化的制动备份系统由ECU控制,响应速度快,可靠性高。该方案仍由系统控制,满足L3以上自动驾驶需求。自动驾驶| 冗余方案:EHB为助力自动

42、驾驶从L2向L3+升级的关键资料来源:佐思汽车研究,华西证券研究所L3+方案原理EHB失效时,由ESP主动建压,实现制动。EHB失效时,冗余单元RBU主动 建压,推动主缸活塞,实现制动。评价ESP响应速度、使用寿命上均不能完全代替 EHB,安全性不够可靠。仅能满足L2的冗余需求。冗余单元RBU可以理解为第二个EHB,直接与主缸相连。满足L3+的冗余需求。厂商产品博世 ibooster + ESP大陆MK C1 + MK 100 HBE (2代ESC)解决方案博世 IPB + RBU(制动冗余)Ibooster失效时,ESP提供冗余制动的 功能。MK C1完全失效 时,HBE将对两个 前轮实施制

43、动。MK C1部分失效 时,HBE可主动建 压控制四个车轮。RBU直接与主缸连接,依靠主缸 的制动液建压,IPB失效时可提供 更加可靠的制动力。伯特利 WCBSWCBS集成了双控EPB, 由两个EPB控制器实现冗余 备份,满足低速L4级代客 泊车需求。双控EPB控制后轮卡钳的 电机,WCBS失效时仍能够 在后轮实现制动。53L2方案EHB失效时,双控EPB控制 后轮制动。双控EPB减少制动液泄露风 险,成本低于其他方案。满足L3+的冗余需求。54目录汽车制动系统的前世今生线控制动是未来趋势L3+级自动驾驶打开线控制动成长空间投资建议全球供应链重塑 | 零部件与整车产业地位不对等资料来源:美国汽

44、车新闻,华西证券研究所(注:与原始公布榜单有差异,福耀玻璃是我们调 整加入,在其之后的排名会有相继变化)20182017公司名名次配套营收(亿配套营收(亿美元)公司名名次美元)博世1495博世14751、延峰内饰151451、延锋内饰161432、海纳川61392、海纳川65373、中信戴卡65363、中信戴卡71314、福耀玻璃74284、福耀玻璃78265、德昌电机81255、德昌电机79236、敏实集团87236、五菱工业80237、五菱工业90187、敏实集团92188、中鼎密封9317中国公司在前50强 中的占比2%2.0%中国公司在前50强 中的占比2%2.1%中国公司在前100

45、强中的占比8%3.9%中国公司在前100 强中的占比6%3.1%表:全球零部件100强中国公司及占比16.5%16.2%67.3%2018年中国零部件再添一席(8/100)图:2018年全球汽车销量占比(%)中国自主汽车中国其他汽车世界其他汽车3.9% vs 33%55资料来源:OICA,中国汽车工业协会注:中国其他包含合资+进口,世界其他为全球除中国外销量全球供应链重塑 | 把握智能网联浪潮实现崛起资料来源:德勤,华西证券研究所2025年/2016年市场容量变化幅度(%)2016-2025年平均材料成本量发展趋势(%)变速器、内燃机和燃料系 统等传统内燃机相关部件 组将承受最大的挑战智能网联

46、变革带来的零部件增量机会激烈的竞争+持续的成本压力竞争格局尚未明晰+需求不断增长注:圆圈大小表示2016年整体市场容量(德国、北美自由贸易区和中国)56注:2025年市场容量=2016年材料成本基准线*材 料成本发展趋势*2025年预测销量*特定因素投资建议 | 国产曙光已现 推荐深耕制动领域的伯特利我们认为制动系统是好赛道,技术壁垒高,EPB和EHB均迎来国产替代机会:EPB已处于成熟期,全球市场空间超500亿元,竞争格局的松动叠加全球降本诉求加大的情况下正在加速国产替代,优质自主零部件企业有望凭借性价比和快速响应能力抢夺更多份额,提升市占率。EHB尚处于导入期,全球市场空间超1,000亿元,目前技术路线尚未确定,我们预计性价比更优的one-box有望成为主流,具备 先发优势的自主零部件企业有望与外资巨头直面竞

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论