线控底盘

线控底盘 作者 摘要 何文昊 行业头豹分类/制造业/汽车制造业头豹分类/制造业/汽车制造业/电车制造头豹分类/制造业/汽车制造业/汽车车身、挂车制造 头豹分类/制造业/汽车制造业/汽车零部件及配件制造港股分类法/消费品制造/汽车港股分类法/工业制品/工业制造 关键词自动驾驶新能源线控底盘 汽车行业的新四化浪潮带来新能源汽车和自动驾驶的高速发展，底盘等零部件为适应新的发展趋势也向电动化智能化演进，线控底盘因其符合新能源汽车、自动驾驶汽车的发展需求而成为热点问题，线控底盘各系统的发展状况及前景成为投资者关注的重点，本篇报告主要回答线控底盘领域近期关注的问题，主要涉及：1）新四化趋势对线控底盘行业的影响；2）线控底盘的发展现状；3）线控底盘未来市场空间 1.线控底盘行业定义 线控技术是应用于自动驾驶控制执行端的技术，自动驾驶车辆的路径规划等操作决策通过电信号来实现传递控制。线控系统以电信号替代传统的机械、液压或气动连接形式，具有安全、延迟低、结构简单、成本低的优点 线控底盘是对汽车底盘进行线控改造以传递电信号，从而适用于自动驾驶车辆的部件，包括线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门、线控悬挂5个核 心底盘系统。传感器感知驾驶员操作意图，将操作指令传递给电子控制器，控制执行机构完成汽车的转向、制动、驱动等功能并对其操作情况进行监测，整个过程由电信号经过导线传递 2.线控底盘行业分类 按照行业的主要结构区分，线控底盘的细分领域有线控油门、线控换挡、线控转向、线控制动与线控悬挂五个系统，其中线控悬挂因价值较高，市场规模在五个系统中最大，在近五年将迎来爆发式增长，年复合增长率达61.4%和41.9%，规模其次为线控转向和线控制动。线控油门发展成熟，市场规模趋于稳定 类型名称类型说明 线控转向 转向系统是依照驾驶员意愿改变或保持汽车行驶方向的装置。线控转向系统是根据驾驶意图测量转角并经过ECU计算得出所需力矩，再通过电信号传递给控制器，实现汽车行驶方向的转变 悬挂是将车轮与车身连接起来的机构，起到支撑车身和减振的功能。线控悬挂相比于传统悬挂增加了电子控制系统，可缓冲路面不平带来的振动，以保证车辆的平稳行驶 线控悬挂 线控油门是使用线束来控制节气门的驱动系统，ECU根据油门踏板的位置来计算出节气门的开合大小以及喷油量和时间间隔，通过电信号发送给控制器，操纵节气门开合 线控油门 线控换挡是完全取消变速杆和变速器之间的机械连接结构，以电信号输出的方式替代传统的机械手动换挡的系统。它简化了系统结构，便于安装，且使驾驶员操作更加简单轻松 线控换挡 制动系统是强制降低车辆行驶速度的装置。线控制动系统分为液压式（EHB）和机械式（EMB）类型。线控制动在传统制动的基础上，用电子器件取代了部分机械部件或液压管路 线控制动 3.线控底盘行业特征 当前全球汽车市场呈现新四化发展趋势，即电动化、智能化、网联化、共享化，其中电动化是汽车市场变革的基础。当前全球新能源汽车销量持续增长，各国政府补贴助力其发展，中国新能源汽车销量屡创新高，是全球最大的新能源车市场，新能源前景广阔。为迎合电动化趋势，底盘向电动化发展，迎合新能源汽车的发展需求，不断完善电系统的应用，而电系统是线控系统的重要组成部分，路况、操作指令等需通过电信号传递，电系统的成熟有助于线控底盘的发展 自动驾驶汽车执行层的关键技术 关键技术线控制动作为自动驾驶汽车执行层的关键技术，为完全自动化的实现提供了良好的硬件基础。线控制动相较于传统制动有诸多优势。线控 制动利用电信号之间控制电机，减少能量传递损失，从而降低能耗；没有复杂的机械机构，结构更简化，体积更小更轻便，响应速度更快，为传统制动的2-3倍；线控制动便于通过软件拓展其他附加功能，如防抱死、电子驻车等 渗透率不断提升 渗透率目前应用线控悬挂的汽车品牌车型来看，高档商务车占大部分，随着新能源车的发展以及中国供应商入局带来的线控悬挂成本降低，造车新势力的中高端电动车也开始搭载线控悬挂，豪车品牌的最低价格也在下降，渗透率不断提升 核心部件多为各主机厂内部供应，国际零部件巨头掌握关键技术，新厂商难以进入，行业集中度高，CR4≧66% 集中度高线控转向技术是在电动转向的基础上发展而来，技术研发也建立在电动转向技术积累上，二者竞争格局高度相似，线控转向参与者大多为 电动转向Tier1的供应商，如博世、耐世特、采埃孚等，核心部件多为各主机厂内部供应，国际零部件巨头掌握关键技术，新厂商难以进 入，行业集中度高，CR4≧66% 线控底盘发展历程 4. 线控底盘发展始于1885第一辆汽车的诞生，其核心部件转向系统发展阶段分为机械、液压、电液、电动和线控转向五个阶段，从利用司机体力驱动转向盘、拉杆等机械结构，完成转向，到目前处于电动转向向线控转向发展阶段；线控转向的规模化推广是必然，拥有节省空间、提高舒适度、高安全性、人性化的优点。而其他零部件如线控油门和线控换挡技术目前已发展成熟，未来发展方向主要由以传统燃油和发动机驱动为主的集中式驱动，向轮毂电机和轮边减速驱动的分布式驱动转变 开始时间：1950结束时间：1983阶段：萌芽期行业大事件：20世纪50年代，美国GM公司首次在轿车上采用液压助力转向系统 行业影响：由液压转向泵、传动皮带、油管、压力流体控制阀、储油罐组成，以发动机为驱动带动转向泵，利用转向器放大驾驶员施加的力并改变传递方向，在中低车速行驶时稳定性、精准度较好，成本较低，适用于多种车型，但能耗较高，高速行驶时转向盘过于灵敏 开始时间：1983结束时间：1988阶段：启动期行业大事件：1983年，日本Koyo公司推出电控液压助力转向系统，具备车速感应功能 行业影响：新增液压反应装置、液流分配阀、动力转向ECU、电磁阀和车速传感器等电机电控部件，以电动机驱动转向泵，利用ECU根据车速调节助力大小，在高速行驶时稳定性提升，能耗较低，但结构复杂，成本高，仅在有限车型批量使用 开始时间：1988结束时间：2013阶段：高速发展期 行业大事件：1988年，日本Suzuki公司首先在小型轿车上配备转向柱助力式电动助力转向，成为电动转向在汽车上应用的开端 行业影响：由信号传感器、电动机、减速机构和ECU组成，ECU根据传感器检测到的驾驶员转向意图以及车速信号传出指令，使电动机产生动力，结构简单、能耗低、反应灵敏，但稳定性较低、成本较高，有限的助力限制其适用车型 开始时间：2013结束时间：2022阶段：高速发展期 行业大事件：2013年，英菲尼迪Q50首次搭载配备保留机械连接冗余的线控转向系统，是第一款应用线控转向技术的量产车型 行业影响：由电动转向系统发展而来，核心部件基本相同，分为通过多个电机和控制器增加冗余度和通过电磁离合器备份增加冗余度两种方式，重量小，降噪隔震，但取消了方向盘和转向轮之间的机械连接，安全性和可靠性无法保证，技术难度较大 5.线控底盘产业链分析 中国电驱动力总成产业链上游价值量大，可细分为线控制动、线控悬挂、技术方案等。从不同的细分环节上看，其竞争环境略有差异 以线控油门为例，参与者主要有博世、大陆等国际厂商，以及宁波高发、隆盛科技、奥联电子等中国厂商，合作方为奔驰等知名车企以及重卡、客车整车厂。当前线控油门由于外资供应商较早进入市场，长期占据主导地位，成本角度看，线控悬挂在产业链上游价值量占比最高的15,000元/车，其次为线控转向，单车价值量约为4,000元。从线控转向上看市场格局，各大国际厂商的市场份额仍占主导，其中JTEKT占25%的份额，博世（18%）、耐世特 （12%）、采埃孚天合（11%)、以及其他厂商占约34%的市场份额 中游电驱动力总成中游为集成商，其中包括整车厂和第三方集成商两大类，整车厂自研发动力总成需要建设研发团队及生产线，开销过大，且销量受限于自身品牌汽车，而第三方集成商相较于整车厂，动力总成性能强，且具有成本优势。下游基于汽车电动化、智能化趋势，且消费者对汽车安全性、功能性上日益增长的需求已经成为赛道加速的主要驱动力 上游环节 上游说明 上游参与方 线控制动、空气悬挂、线控技术方案供应商等线控悬挂为整车价值量最高的环节，在15,000采埃孚、博世、芜湖伯特利汽车安全系统股份有 元/车，且逐年提升，预计在2026年占上游总价限公司、浙江亚太机电股份有限公司、华域汽车值量的46%，达到532.7亿元；线控油门的单车系统股份有限公司、天津市亚安科技有限公司、价值量在300/车，其主要技术例如电喷执行机安徽中鼎密封件股份有限公司、浙江孔辉汽车科构、ECU等核心技术均由国际零部件巨头掌握技有限公司、上海保隆汽车科技股份有限公司、 ，中国供应商参与度不高。而其他系统单车价值宁波拓普集团股份有限公司、大陆投资（中国）量为：线控制动2,250元/车；线控转向4,000/有限公司、天润工业技术股份有限公司、舍弗勒车；线控换挡450/车。而线控技术方案主要由传（中国）有限公司 动系统踏板位移传感器、ECU（电控单元）、 数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成 中游环节 中游说明 中游参与方 集成商 第三方集成商相较于整车厂，动力总成性能较博世、耐世特、采埃孚、珠海英搏尔电气股份有强，且具有成本优势，所以未来部分整车厂将大限公司、精进电动科技股份有限公司 几率放弃动力总成的自研，选择与第三方集成商合作，如博世、耐世特、采埃孚等，核心部件多 为各主机厂内部供应，行业集中度高，CR4≧66%。一些火热大客户蔚来E系列、理想L9、领 克09的一些价值链较高的零部件例如空气悬挂进行选装配比，车企更愿意以15,000元以上的价格购买进口悬挂系统，加上单车配备的四根空气 弹簧和配合使用的可变阻尼电子减震器的价值量达到5,000-6,000元，然后以20,000-25,000元供 给终端客户进行空气悬挂的升级选择 下游环节 车企 下游说明 下游参与方 下游产业链随着汽车的普及和居民消费水平的提荣威、北汽、广州汽车工业集团有限公司、上海高，消费者对汽车的需求从交通工具上升到集私汽车集团股份有限公司 人空间和智慧功能为一体的智慧伙伴，这一变动促使产业链参与者紧跟时代潮流，积极布局自动驾驶等新兴技术，扩大传感器、雷达等产品的需求，下游价值量有望进一步得到释放 线控底盘行业规模 到2026年，中国线控底盘市场规模有望突破千亿规模，我们考虑2022年疫情后经济回暖，以及新能源市场需求旺盛，做出假设新能源汽车2022-2026年产量增长率每年增加1%，则中国线控底盘行业规模有望从2021年的180.6亿元到2026年的1,159.5亿元，新能源需求带动行业多板块爆发 特斯拉、小鹏、上汽大众汽车有限公司、广汽本田汽车有限公司、上海蔚来汽车有限公司、广州小鹏汽车科技有限公司、理想科技集团有限公司 、上汽通用汽车销售有限公司、比亚迪股份有限公司 整车厂自研动力总成需要建设研发团队及生产线，开销过大，且销量受制于各汽车品牌销量，销量较小的整车厂无法达到规模效应，导致成本无法降低，多数参与者仍处于技术研发阶段。其中，线控油门和线控换挡技术发展较为成熟，在各大车企中应用较为常见，渗透率达99%。分析师认为，当前以整车企业应该以先发优势进行提前布局，把握未来3-5年作为中游的核心增长点和趋势，以完成超20%的成本节源在线控底盘系统 整车厂 6. 2016年到2020年，中国线控底盘市场规模低速增长，主要是因为自动驾驶还未进入高等级阶段，线控底盘技术发展较缓，且因疫情影响汽车产量有所下滑线控底盘的市场规模与汽车市场状况和自动驾驶等级相关，以汽车产量为基准，乘以各系统价值量以及对应的渗透率测算得出市场规模。在细分行业中，线控油门、线控换挡、线控转向、线控制动与线控悬挂五个系统2026年的市场规模分别为106.5、95.9、184.7、239.7、532.7亿元，其中线控悬挂因价值 较高，市场规模在五个系统中最大，其次为线控转向和线控制动，2021-2026这5年将迎来爆发式增长，年复合增长率达77.7%和52.2%。线控油门发展成 熟，市场规模趋于