线控制动是汽车制动系统的未来趋势分析2趋势明朗课件

1、制动器轻量化趋势渐明朗？16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

2、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：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

3、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

4、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、

5、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

6、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%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、

7、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，2025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

8、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13115064%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

9、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% ；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

10、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%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

11、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

12、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

13、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：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

14、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

15、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，

16、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

17、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

18、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，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

19、。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

20、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Aion-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iboo

21、ster+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，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

22、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：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

23、。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ESP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.

24、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，g0.5，能量回收效果更好。优点：EHB本身踏板解耦，主动建压可靠性更高。目前单 踏板策略 具有一定优势，但 从安全性/ 拖拽感等 角度出 发，未来 会倾向协 调式策 略。协调式 策略中， One-Box方案若解 决踏板感 的潜在安 全性问 题，基于 性能优 势，将会 是未来主 流。32新能源车与制动系统| 问题二：主机厂能量回收策略选择协调式趋势渐显蔚来Model 3/S/X全系i

25、Booster+单踏板特斯拉ES6/ES8全系iBooster+单踏板小鹏领克广汽单踏板协调式路线不确定G3EVP+单踏板P7iBooster+ 协调式01/03 PHEV全系iBooster+ 协调式比亚迪荣威宋PRO EVEVP+单踏板汉 EVIPB+协调式EI5EVP+单踏板Marvel XiBooster+协调式Aion SEVP+单踏板Aion LXiBooster+协调式Aion ViBooster+单踏板3334线控制动能否实现国产替代？行车线控制动系统| EHB厂商对比：One-Box vs. Two-Box资料来源：佐思汽车研究，搜狐新闻，ibooster introduct

26、ion，华西证券研究所2016年德国法兰克福2019年美国 Morganton2020年底上海量产南京工厂2019年量产 目前产能 150万台/年2025年产能 500万台/年2016年发布（欧系）2017年阿尔法罗密欧 Giulia2020年奥迪E-Tron全系 宝马 X5 X72016年投产2018年量产2020年量产2012年发布（美系）2015年 获得通用订单 已配套：雪佛兰Silverado、凯迪拉克CT6、XT4(全球)将配套：K2XX平台(皮卡)2020年 预计配套8款车 型2019年发布自主新能源车型2013年发布大众全系新能源车，特 斯拉全系, 荣威Ei5 / Marvel

27、X，广汽AionLX/V,吉利领克 01/03PHEV，长城VV7PHEV，蔚来ES6/8，小 鹏P7，理想One，本田 CR-V，东风启辰星，凯 迪拉克CT6PHEV，雪 佛兰BoltEV等42款车型1232019年苏州工厂量产2018年发布2019年 凯迪拉克XT4（国内）2020年 比亚迪汉One-Box（整体式）伯特利 WCBS博世 iBooster注：电机：连接踏板：储液罐：ECU大陆 MK C1采埃孚天合 IBC博世 IPBTwo-Box（分立式）拿森电子NBooster2018年发布352018年 南通工厂量产 规划产能可达300万套/年（包括Nbooster和EPS线控转向）（

28、自主中低端）2019年 北汽EC3行车线控制动系统| EHB渗透率：对比ESP成本降低至传统水平将迎来渗透率爆发图：ESP分价位渗透率图： EHB分燃料渗透率（%）EHB渗透率有望在新能源车保持高速增长新能源车EHB的渗透率高于燃油车：我们认为2019年新能源车EHB渗透率在17%左右，显著 高于2019年EHB在燃油车2%左右的渗透率。我们认为 是由于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，预计2025年EHB在 新能源车渗透率将保持高速增长，有望达40%，高于燃 油车15%的渗透率水平。资料来源：智研咨询，华西证券研究所随着价格下降与技术的成熟，渗透率将迎来爆发ESP渗透率是随着价格下降与技术成熟迎来爆发：ESP产品渗透率并非线性增长，稳步替代ABS，而是随 着价格下降与技术成熟，向中低价位车型渗透，在合适 的时间点迎来爆发。EHB有望5年后实现渗透率的爆发：我们预计随着EHB产品量产规模扩大，2025年价格年可 下降至1,200元水平，接近目前传统液压制动系统价格，同时技术也将进一步成熟，渗透率会实现爆发增长。100%90%80%70%60%50%40% 30%20%10%0