汽车转向行业分析简报：产业升级，线控转向量产元年

汽车转向行业分析简报 产业升级，线控转向量产元年 西南证券研究发展中心2023年8月 汽车研究团队 分析师：郑连声 执业证号：S1250522040001 电话：010-57758531 邮箱：zlans@swsc.com.cn 联系人：冯安琪 电话：021-58351905 邮箱：faz@swsc.com.cn 联系人：白臻哲 电话：010-57758530 邮箱：bzzyf@swsc.com.cn 核心观点与投资建议 •核心观点：（1）汽车转向系统是汽车底盘系统的重要组成部分，经历了机械式-液压助力-电控液压助力-电动助力-线控助力的发展演进过程。当前国内市场乘用车EPS（电动助力转向）前装搭载率接近峰值，已经成为转向主流技术路线，市场格局方面，外资份额较高，博世、NSK、ZF占据市场份额前三位，国内主要品牌包括豫北光洋、联创汽车电子、万都、比亚迪等。 （2）线控转向极大的推进了汽车的集成化、轻量化、网联化和智能化，安全性+算法优化是其核心难点，目前尚处于发展早期阶段。随着L3及以上智能驾驶的逐步渗透，线控转向有望爆发，2023年或成为量产元年，假设25年渗透率达5%，市场规模将达58亿元，3年复合增速为263%。随着EPS产品结构迭代带来价值增量，以及线控转向渗透率逐渐提升，预计到25年我国转向市场规模为408亿元。 •主要标的：耐世特（1316.HK），伯特利（603596.SH），浙江世宝（002703.SZ）。 •风险提示：自动驾驶升级不及预期的风险，新技术降本不及预期的风险，汽车行业销量不及预期的风险。 1 第一阶段：机械转向 汽车转向系统是汽车底盘系统的重要组成部分，经历了机械式-液压助力-电控液压助力-电动助力-线控助力的发展演进过程。 第一阶段： 机械式转向系统/MS（ManualSteering）：最早的转向技术，采用齿轮齿条式转向结构，当转动方向盘时，转向齿轮会带动齿条左右移动从而实现转向。全靠驾驶员的手力转向，轮胎和地面的反作用力直接传递到方向盘上，在转动方向盘的时候很费劲，特别是原地打方向的时候，所以为了省力，方向盘的直径很大，这样转动时所用的力就会比较小。如果是在载重和自重很大的货车上，方向盘把握不稳有可能会造成手臂骨折，操作起来非常危险。结构简单，但操作费力、不安全。 汽车转向系统的分类 机械式转向系统 2 数据来源：亿度数据，西南证券整理 第二阶段：液压助力转向 液压助力转向系统/HPS（HydraulicPowerSteering）：又叫机械式液压助力转向系统，搭载机械液压油泵，利用发动机的动力带动油泵给机械转向提供助力，这样操作方向盘更轻松了。但是在高速行驶时，由于方向盘反馈力量太小，容易出现“丢方向”的感觉，即用轻微的力就可转动方向盘。同时，由于使用了发动机动力作为油泵动力，会增加发动机的负载，所以用于行驶的动力会有损耗。 机械部分由动力转向器、转向轴、转向摇臂、转向拉杆、转向节臂等组成，液压助力装置部分由液压泵、液压缸、液压控制阀、储油箱和管路等组成。HPS在工作过程中为了保持压力，不论是否需要转向助力，系统总要处于工作状态，能耗较高，这也是耗资源的一个主要原因。 液压助力转向系统 第二阶段：液压助力转向 电子液压助力转向系统/EHPS（ElectroHydraulicPowerSteering）：与HPS相比，用电子泵替代液压泵，即将油泵由机械驱动改为电机驱动，同时通过传感器监控车速，控制单元获取数据后通过控制转向控制阀的开启程度改变油液压力，从而实现根据车速调节转向助力力度，车速高时助力小、手感更好，车速低时，助力大、更省力，降低能耗，方向盘操作更稳定可靠，更人性化，解决了方向盘“丢方向”和发动机动力损失的问题。EHPS是助力转向上的一次大的飞跃。 但EHPS本质上还是属于液压助力转向系统，液压系统本身还是存在一些问题，比如转向助力的响应比较慢、噪音比较大，此外，液压助力系统总体给人的驾驶感受就是方向盘太重，而且手感调校是通过调节发动机转速和一些液压阀，在一些多种驾驶模式的车上，液压转向器的可调度是受到限制的。由于液压助力转向系统工作可靠、技术成熟，能提供大的转向助力，目前HPS和EHPS广泛应用于商用车。 电子液压助力转向系统 第三阶段：电子助力转向 电子助力转向系统/EPS（ElectricPowerSteering）：当角度传感器检测到驾驶员的转向意图时，把这个信号发给控制器，控制器会根据控制策略做出决策，来控制电机的工作，直接利用驱动电机带动转向轴实现助力转向，省去了液压助力系统，传递效率更高。EPS在助力转向系统的发展史上是一次质的飞跃。 与EHPS相比优势明显：（1）只在转向时电机才提供助力，可以显著降低燃油消耗，更环保节能。（2）通过软件调整转向助力大小，回正性能好，能够实现比较好的转向手感，更安全可靠。（3）结构紧凑，质量轻，生产线装配简单，易于维护保养。（4）通过程序的设置容易与不同车型匹配，可以缩短生产和开发周期。 电子助力转向系统 C-EPSP-EPSR-EPS 第三阶段：电子助力转向 根据高工智能汽车研究院数据，2021年国内市场乘用车（不含进出口）EPS前装搭载率达97.57%，EPS目前已经成为转向主流技术路线，基本接近峰值，市场格局方面，博世（18.82%）、NSK（18.52%）、ZF（17.51%）占据市场份额前三位，国内主要品牌包括豫北光洋（8.48%）、联创汽车电子（4.92%）、万都（3.64%）、比亚迪（3.34%）。 根据电机位置和传动方式的不同，EPS又可以分为C-EPS、P-EPS、DP-EPS、R-EPS，前三种通过蜗轮蜗杆传动，R-EPS通过滚珠丝杠（循环球式）结构传动。四者按力的传递路线依次缩短，适用于前轴载荷逐渐增大，越靠近转向器，传动效率越高、驾驶员手感越好，适用于更高级的车型，但越接近于底盘对电机和控制器的耐热、防水等防护等级要求越高，成本越高。 •C-EPS（ColumnElectricPowerSteering/管柱式EPS）：助力电机在方向盘底下的转向管柱上，通过直接给中间轴助力带动机械转向器的输入轴，再经过齿轮齿条传动完成转向。电机和减速机构布置在驾驶舱内，更易引起驾驶舱内产生噪声；由于整个中间轴和输入轴无法承受大扭矩，所以C-EPS无法实现大助力，一般应用于小型车上。单车价值约800-1000元。 •P-EPS（PinionElectricPowerSteering/齿轮式EPS）：助力电机在齿轮齿条方向机的小齿轮上。 •DP-EPS（DoublePinionElectricPowerSteering/双齿轮式EPS）：在齿条的其他位置布置了一个小齿轮，助力电机和P-EPS的传递路线类似。助力端是通过电机带动蜗杆蜗轮进行减速（扭矩放大），蜗轮与齿轮相连，齿轮与中间齿条轴配合，实现助力。助力电机和减速机构布置在发动机舱，有利于降低驾驶舱噪音。单车价值约2200-2400元。 •R-EPS（RackElectricPowerSteering/齿条助力式EPS）：助力电机和减速机构在转向齿条上，直接作用于转向齿条，因此可以提供更大的转向助力，助力效果也最为迅速准确；助力电机和减速机构布置在发动机舱，有利于降低驾驶舱噪音。单车价值约2000-2700元。 第四阶段：线控转向 线控转向/SBW（SteerbyWire）：与EPS相比，去除了方向盘与转向机构之间的机械连接即中间齿轮轴和齿条的传动部分，实现完全解耦，完全由电机驱动车轮转向，根据传感器接收驾驶员操作方向盘产生的扭矩和转向角数据，通过ECU与数据线将指令传输至转向拉杆的助力电机上。 线控转向极大的推进了汽车的集成化、轻量化、网联化和智能化，安全性+算法优化是其核心难点，目前尚处于发展早期阶段。随着L3及以上智能驾驶的逐步渗透，线控转向有望爆发，2023年或成为量产元年，假设25年渗透率达5%，市场规模将达58亿元。 线控转向系统 第四阶段：线控转向 国外研发进展快，采埃孚、博世、耐世特、舍弗勒等均具备技术储备。在本土企业大举研发投入的背景下，具备EPS领先地位和技术沉淀的厂商有望在SBW技术上实现弯道超车，有助于提升车辆在轻量化、响应速度、座舱布局等方面的表现。 2013年英菲尼迪Q50车型首次搭载机械冗余的线控转向技术DAS，由日本KYB公司生产，但由于可靠性与路感反馈问题遭遇大规模召回。 2020年长城新一代智慧底盘宣布采用线控转向技术并计划于2023年量产，是国内首家宣布采用线控转向技术的主机厂。 2022.6丰田首款搭载线控转向技术的车型bZ4X上市，2023.6搭载线控转向技术的雷克萨斯RZ450e上市。 2022年采埃孚与蔚来签订合约在线控转向产品等领域展开合作，蔚来成为国内第二家宣布采用线控转向技术量产上车的主机厂。 2023.6特斯拉申请了一种新的线控转向系统专利，计划于2023年上市的Cybertruck纯电皮卡上搭载线控转向技术。 英菲尼迪Q50DAS结构 雷克萨斯RZ450eSBW结构 假设：（1）由于22H2基数较高，假设23-25年乘用车年销量分别增长3%；（2）EPS产品结构迭代，23-25年C-EPS、P-EPS、DP-EPS、R-EPS占比分别为40%/33%/26%、40%/41%/40%、15%/18%/22%、5%/8%/12%，带来平均单价提升；（3）线控转向渗透率提升，23-25年分别为0.1%/2%/5%，单价年降5%。预计到2025年我国转向市场规模为408亿元，其中EPS规模为350亿元，线控转向为58亿元，24-25年复合增速为592%。 2021 2022 2023E 2024E 2025E 国内乘用车销量（万辆） 2148.2 2356.3 2426.99 2499.8 2574.79 EPS渗透率 97.57% 97.57% 99.90% 98.00% 95.00% C-EPS占比 49.00% 46.00% 40.00% 33.00% 26.00% C-EPS单价（元） 1100 1078 1056.44 1035.31 1014.60 P-EPS占比 37.00% 39.00% 40.00% 41.00% 40.00% P-EPS单价（元） 1400 1372 1344.56 1317.669 1291.315 DP-EPS占比 11.00% 12.00% 15.00% 18.00% 22.00% DP-EPS单价（元） 2000 1960 1920.8 1882.38 1844.74 R-EPS占比 2.00% 3.00% 5.00% 8.00% 12.00% R-EPS单价（元） 2200 2156 2112.88 2070.62 2029.21 EPS平均单价（元） 1321 1330.84 1354.16 1386.38 1429.67 EPS市场规模（亿元） 276.88 305.97 328.33 339.63 349.70 线控转向渗透率 0.10% 2% 5% 线控转向单价（元） 5000 4750 4512.5 线控转向市场规模（亿元） 1.21 23.75 58.09 总计（亿元） 276.88 305.97 329.54 363.38 407.80 公司营收（亿元）及增速 公司净利润（亿元）及增速 •全球领先的转向及动力传动系统供应商。1906年成立，1909年被通用汽车收购，1999年独立为德尔福公司，2009年破产后被通用汽车收购，命名为耐世特汽车系统，2010年被太平洋世纪（北京）收购，之后让渡给中国航空工业集团，2013年在港交所上市。 公司营收结构 公司盈利能力（%） •拥有多个产品线，转向系统与动力传动系统适用于从小轿车到重型卡车的各类车型，覆盖电动助力转向（EPS）、线控转向（SB