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文档简介

线控底盘:智能驾驶遗珠,富矿2024年4月30日结论1.

线控底盘是智能驾驶的最后一块拼图;2.

线控底盘可达千亿市场;3.

当前底盘大部分份额被外资掌控,主机厂有支持线控底盘的意愿;4.

伯特利、耐世特、保隆科技在XYZ三个方向的线控化方面进展较快。2目录一、为什么要发展线控底盘二、线控制动:国产厂商积极推进EMB研发三、线控转向:耐世特已获定点四、线控悬挂:空气悬架搭载量迅速提升3什么是线控底盘线控底盘改变通过机械连接传递驾驶员意图的方式,通过电信号对汽车底盘执行机构实施控制,实现加速、制动、转向、悬挂调节的功能。线控底盘主要有五大核心系统:线控制动、线控转向、线控悬架、线控换挡、线控电门。重要特征:人机解耦。1)操纵机构和执行机构没有机械联结和机械能量的传递;2)操纵指令由传感元件感知,以电信号的形式由网络传递给电子控制器及执行机构;执行机构使用外来能源完成;3)操纵指令及相应的任务,其执行过程和结果受电子控制器的监测和控制。图:线控底盘原理图通过踩踏板、转方向盘,发出控制指令驾驶员发出指令,但不参与动力传递人类驾驶员传感器采集制动、转向意图,输出给控制器制动和转向控制器结合传感器信号,计算电机助力驾驶员不发出指令,也不参与动力传递自动驾驶系统由系统发出加减速、转向指令4资料:证券研究所绘制线控底盘功能融合提升车辆运动控制能力车辆运动控制包括纵向的加速/制动、横向的转向、以及垂向的悬挂调节,线控底盘功能融合指的是纵向、横向、垂向的三向融合。传统底盘没有采用线控技术,是真空助力器、管柱EPS、被动减振器等的组合,实现某种功能可能只有一种方式。线控底盘功能融合,带来更好的车辆运动控制、更高的驾驶稳定性、更长续航,提升安全性。图:制动的纵向操控、转向的横向操控、悬挂的垂向控制资料:采埃孚官网,证券研究所5线控底盘功能融合的多样化优势线控底盘功能融合赋能高阶智能驾驶:•线控底盘各个功能之间可以相互冗余设计,在满足高阶智能驾驶冗余要求的同时,充分挖掘降本潜力。赋能供应商:•底盘供应商如能形成线控底盘产品组合集成供货,可以提高研发、制造效率,强化自身优势。赋能主机厂:•供应商专注标准化硬件和底软开发,使主机厂能专注差异化功能开发,提高开发效率。综上我们认为,线控底盘功能融合有其意义和必要性,自动驾驶是线控底盘的发展重要驱动力之一。6线控底盘的性能优势,是实现智能驾驶的最后一块拼图线控底盘在智能驾驶中的优势包括:•满足智能驾驶系统对于执行机构高精度、高灵敏度的需求。•线控技术比机械连接更适应智能驾驶:在高阶自动驾驶中,计算机必须能够完全访问转向系统和制动器,线控系统比仍然需要机械干预的系统更适合纯软件控制。图:线控制动(EMB)原理图:线控转向原理资料:焉知汽车公众号,证券研究所资料:焉知汽车公众号,证券研究所7智能驾驶持续升级,底盘线控需求水涨船高L2渗透率不断提升:根据高工智能汽车数据,2023年1-6月中国市场(不含进出口)乘用车前装标配L2(含L2+)搭载率为34.9%,同比提升约8个百分点。其中,新能源汽车前装标配L2(含L2+)搭载率为50.4%,同比提升约10个百分点。法规加速智驾产业发展:2023年11月17日,工业和信息化部、公安部、住房和城乡建设部、交通运输部联合发布了《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知》。此外,多家主机厂发布开城计划,加速推进智能驾驶。图:L2搭载率趋势预测图:新能源车标配L2(含L2+)搭载情况70%60%50%40%30%20%10%0%20202022

2023E

2024E

2025E选配或非L2标配L2(含L2+)资料:中国政府网,工信部,高工智能汽车,证券研究所8资料:高工智能汽车,证券研究所注:23E-25E为证券研究测算值线控底盘市场空间我们预计,线控制动、线控转向、空气悬架及CDC减振器合计市场规模有望分别在2025年、2030年达到462、1195亿元,2025-2030年复合增速为21%。表:线控制动、线控转向、空气悬架和CDC减振器市场空间测算2024E26002025E26522%2026E27052%2027E27592%2028E28142%2029E28712%2030E29282%国内乘用车销量(万辆)YoY线控制动规模(亿元)渗透率15535%19645%52%98%24117320001632535%400011321450%135%95%6812851940156710310%38001739%752712123455%2910%90%15213661882150414815%357223212%730114820%268276125860%6120%80%33813511807144418920%335828915%708217925%254891328065%11235%65%65312131716138622725%315634518%687020630%2395105816%30370%167其中:EMB规模(亿元)假设:EMB占线控制动比例EHB占线控制动比例则:EMB搭载量(万套)EHB搭载量(万套)ASP-EMB(元)ASP-EHB(元)线控转向规模(亿元)渗透率ASP(元)空气悬架规模(亿元)渗透率ASP(元)CDC减振器(亿元)渗透率50%50%102510251630133126130%296740021%666423135%2251119513%100%9101700734%80007810%30003066%776010013%291046251%16%2794611ASP(元)线控底盘空间合计(亿元)YoY32%25%20%资料:盖世汽车公众号,证券研究所测算9底盘国产化率低,主机厂迫切需求自主可控以小米SU7为例,底盘国产化率极低,主机厂迫切需求one-box、EPB等领域的自主可控:•One-box:根据高工智能汽车统计,2023年1-8月中国市场(不含进出口)乘用车前装标配One-box线控制动方案交付306万辆,前装搭载率24%;其中,博世、大陆集团、万都、采埃孚等外资供应商占据主要份额,伯特利、利氪等强势突围。•EPB:2022年中国市场(不含进出口)乘用车前装标配EPB交付上险1674万辆,前装搭载率超过80%;其中,采埃孚、大陆集团、ADVICS保持份额前三。•3月28日上市的小米SU7,该车型底盘国产化率极低,其底盘供应商有博世、耐世特、大陆、尼亚普科、舍弗勒等行业顶尖供应商。其中仅有两家中国供应商,耐世特供应转向器,拓普集团供应空气弹簧。10线控底盘的门槛包括产品和组织架构产品层面:•一是底盘域融合;•二是底盘域和智驾功能融合,目前国内一线ADAS方案商,包括从L4级自动驾驶做降维的方案商,已经在加码引进线控底盘软件算法开发工程师,着手软件前期开发。•三是XYZ全栈集成,传统底盘供应商已经向着这个方向迈进。以同驭汽车为例,同驭汽车推出底盘全系产品,包括:线控电子液压制动系统EHB、电子驻车制动系统EPB、防抱死制动系统ABS、电子稳定性控制系统ESC、集成式电子液压制动系统iEHB、线控电子机械制动系统EMB等制动系统产品,电动助力转向系统EPS、线控转向系统SBW等转向系统,以及底盘域控制器CDCU。组织架构层面:•线控底盘功能打通对供应商组织架构发出挑战,以采埃孚为例,采埃孚将原本制动、转向、悬挂三个产品部门整合为全新部门。11线控制动顺应新能源车需求线控制动顺应新能源车需求:1)电动车缺乏稳定真空源,需加装真空泵创造真空源,而真空泵不利于轻量化、有噪音、寿命短,增加售后频率。2)线控制动可为新能源车实现能量回收、提升续航里程。3)相比于液压助力电控系统,线控制动通过电信号传递指令,建压快、控制更精准。此外,由于线控技术更适合智能驾驶需求,我们认为随着L2和电动车渗透率提升,线控制动产业进展有望加速。图:2023-2024年分价位段新能源乘用车销量与新能源渗透率预测4003503002502001501005070%60%50%40%30%20%10%0%08万以下8-10万10-15万15-20万20-25万25-30万30-35万35-40万40-45万50万以上推测2023年新能源车销量(万辆,左轴)推测2023年新能源渗透率(右轴)推测2024年新能源车销量(万辆,左轴)推测2024年新能源渗透率(右轴)资料:中汽协会数据微信公众号,证券研究所测算12EHB为当前主流线控制动形态线控制动系统以电机替代真空助力器和真空泵的组合,当驾驶员踩下踏板,线控制动系统可以通过踏板传感器采集驾驶员制动意图,或通过整车通讯网络接收智能驾驶控制器的制动请求,由制动控制单元ECU处理电子信号,控制制动执行机构输出制动力。线控制动按结构设计分为EHB(电子液压制动)和EMB(电子机械制动),EHB保留了液压部分,而EMB则完全摒弃了液压部件,由电机直接驱动卡钳完成制动,是真正意义的线控制动系统,EHB为当前主流线控制动形态。图:EMB和EHB作用原理简图资料:盖世汽车公众号,证券研究所13EHB与One-box逐渐走向成熟EHB是当前主流线控制动产品形态,根据ESC控制器是否与电机控制器集成,又可分为one-box和two-box两种形态;其中,one-box集成了助力电机控制器和ESC算法控制器。根据佐思汽研数据统计:2023H1线控制动EHB装配率达到21%,我们预计2025年线控制动EHB装配率将达到45%;另外,one-box在线控制动EHB搭载量中占比不断提升,我们预计,2025年one-box占比将达到90%。图:线控制动EHB搭载率图:one-box和two-box搭载结构50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%one-boxtwo-box100%80%60%40%20%0%0%202120222023E

2024E

2025E资料:佐思汽研公众号,证券研究所测算资料:佐思汽研公众号,证券研究所测算14高阶智能驾驶更倾向搭载EMB我们预计,L4及以上智能驾驶系统将配套EMB线控制动。我们认为,EMB凭借更高制动功率、更快响应速度、更精准制动控制,有望成为线控制动终极形态之一。图:EMB产业应用预测资料:盖世汽车公众号援引菲格科技,证券研究所15外资EHB领先,国内主机厂有强大动力推动EMB研发根据盖世汽车统计,线控制动市场基本被博世等国外企业垄断;根据高工智能汽车统计,2023年博世、大陆、万都、采埃孚等外资供应商依然占据着线控底盘的大部分市场份额,伯特利、利氪、拓普集团、千顾科技、威肯西科技等本土第三方供应商正在强势突围。北京小米智造股权投资基金合伙企业与凯众股份、万安科技一同参股了线控制动EMB创新企业——炯熠电子科技(苏州)有限公司,持股15.27%。炯熠电子主要产品有高性能卡钳、线控制动EMB、电子驻车系统等。公司总部和生产中心位于太仓,研发中心设于上海安亭。我们认为,外资厂商当前EHB领先,国内主机厂有强大动力推进EMB研发和量产落地。图:炯熠电子合作伙伴资料:炯熠电子官网,证券研究所16EMB当前尚未规模化量产EMB结构:不同于EHB保留了液压部分,EMB完全摒弃了液压部件,由电机直接驱动卡钳完成制动,是真正意义的线控制动系统。当前阶段,EHB是主流产品形态,EMB仍面临技术和量产的双重难题:1)EMB取消了制动踏板和制动器(盘式或鼓式制动器)

之间的机械连接,对整个系统可靠性要求极高;2)大功率工作时产热严重,存在散热和电磁干扰难题。图:EMB系统工作原理图电子踏板模块车轮制动模块ECU模块踏板阻力踏板感觉模拟器制动踏板传感器电机功率驱动电路输出信号信控制算法制动力信号号处理电

机机械传动机构车

轮电流电机等反馈驻车制动信号ECU驻车制动器电

源车轮轮速信号资料:AI汽车制造业公众号,证券研究所绘制17前湿后干或为过渡形态在前湿后干结构中,作为主制动轮的前轮采用EHB,可以提供更大的制动力,并且可以提供失效备份以满足法规要求;而对制动力需求不大的后轮则采用EMB,可以缩减液压管路的长度,同时能够实现电子驻车功能。我们认为:前湿后干既能满足L3法规对于冗余的要求,又能满足成本考量,有望成为EHB到EMB的过度产品形态。图:前湿后干线控制动结构资料:ATC汽车底盘公众号,证券研究所18EMB市场规模预测我们预计,

EMB市场规模将在2025、2030年分别达到5、167亿元,2025-2030年复合增速为104%。核心假设:•2025、2030年,线控制动渗透率分别达到45%、70%;•2025、2030年,EMB在线控制动中渗透率分别为2%、50%。表:EMB线控制动市场规模预测2024E26002025E26522%2026E27052%2027E27592%2028E28142%2029E28712%2030E29282%国内乘用车销量(万辆)YoY线控制动规模(亿元)渗透率15519645%521423425628030335%50%1355%2960%6165%11270%167其中:EMB规模(亿元)假设:EMB占线控制动比例EHB占线控制动比例则:EMB搭载量(万套)EHB搭载量(万套)ASP-EMB(元)2%5%10%90%15220%80%33835%65%65350%50%1025102516301331100%91098%2495%68117020001632128519401567136618821504135118071444121317161386ASP-EHB(元)1700资料:证券研究所测算19主流玩家加速推动EMB和前湿后干落地伯特利:2023年,伯特利推出前湿后干线控制动并获得铃轩奖金奖,计划2024年支持主机客户投产。坐标系:2024年3月30日,苏州坐标系智能科技有限公司发布EMB。目前,坐标系第一代线控制动系统EMB已经获得多家国内一线整车厂的联合开发项目,并完成了相关车型的联合冬测。根据规划,坐标系第一代线控制动系统EMB将于2025年底正式量产。菲格科技:2023年已完成EMB的相关试验,此前2022年菲格科技实现one-box量产。谋行科技:2023年10月23日,中科摩通(常州)智能制造股份有限公司与谋行科技(江苏)有限公司达成线控底盘EMB项目战略合作,双方围绕EMB项目正式开启战略合作。大陆:2013年大陆在全球首先量产半干半湿系统的后轴EMB。未来制动系统将向着后轴干式线控制动系统(FBS2.0)、全干式线控制动系统(FBS3.0)发展趋势迈进。采埃孚:2023年11月,采埃孚在华展示面向软件定义汽车的干式线控制动系统。此外,采埃孚还提供前湿后干的混合制动系统。20线控转向:提升操控性,为车辆提供更优驾舱空间根据佐思汽车研究院统计,2023年1-8月,中国乘用车市场EPS渗透率已达到98.4%。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。对比EPS,线控转向SbW在结构上取消管柱连接,有以下优势:方向盘与转向系统之间物理解耦,理论上可实现任意传动比、可打造个性化路感反馈、可收缩折叠方向盘,可为驾驶员提供更大驾舱空间。政策环境有所放松,加速线控转向上车:2022年1月,汽车转向新国标实施,删除不得装用全动力转向机构的要求;2022年4月,《线控转向技术路线图》征求意见稿发布,总目标是在2025年、2030年实现国际领先的L3+、L4+级自动驾驶的线控转向系统,线控转向的渗透率达到5%、30%。21线控转向市场规模预测我们预计,线控转向市场空间将在2025、2030年分别达到53、261亿元,2025-2030年复合增速为37%。线控转向市场空间测算核心假设:•2025、2030年,线控转向渗透率5%、30%。表:线控转向市场规模预测2025E26522%2026E27052%2027E27592%2028E28142%2029E28712%2030E29282%国内乘用车销量(万辆)YoY线控转向规模(亿元)渗透率531031481892272615%10%380015%357220%335825%315630%2967ASP(元)4000资料:盖世汽车公众号,证券研究所测算22耐世特已获线控转向定点根据耐世特2022Q3投资者交流材料,耐世特在2022年前三季度内获首个来自全球领先OEM的线控转向定点;根据耐世特2023半年报,耐世特在2023上半年获第二个来自全球领先OEM的线控转向定点。图:耐世特SbW结构示意图资料:耐世特2022年度报告,证券研究所23线控悬架:极大提升舒适性线控悬架系统,也称为电控悬架/主动悬架系统,包括半主动式悬架及主动式悬架,其中主动式悬架技术一般可实现刚度、阻尼同时可调,常见的是液压悬架和空气悬架。线控悬架可极大提升舒适性:•线控悬架可以实现刹车防点头、限制非预期的推背等;将线控悬架与其他线控底盘功能集中起来,可以更好地控制车辆的姿态,包括控制横摆、侧倾、俯仰、垂向等。随着自动驾驶技术进一步提升,底盘和智驾可以更好地融合,进一步增强乘坐舒适性,尤其可以减少晕车。空气悬架作为主流的线控悬架产品形态之一,搭载量正迅速提升:•2023年1-8月中国乘用车市场空悬交付34.9万辆,同比增长200%;2022全年交付28万辆,同比增长142%。目前国内空气悬架各个部件中,外资仍占据空气供给单元、减振器主要份额。我们认为随着空悬部件进一步国产化,空悬系统有望进一步降本,并加速向30万元以下车型渗透。24空气悬架市场规模预测我们预计,空气悬架市场空间将在2025、2030年分别达到113、400亿元,2025-2030年复合增速为29%。CDC减振器市场空间将在2025、2030年分别达到100、231亿元,2025-2030年复合增速为18%。空气悬架市场空间测算核心假设:2025、2030年,空气悬架渗透率6%、21%。CDC市场空间测算核心假设:2025、2030年,CDC减振器渗透率为13%、35%。表:空气悬架市场规模预测2024E26002025E26522%2026E2

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