在汽車行業(yè)向高階輔助駕駛階段邁進的過程中,底盤系統(tǒng)的線控化升級將起到至關(guān)重要的作用。線控底盤利用傳感器感知外部環(huán)境信息,以電信號傳輸取代機械連接,具有控制精度高、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕等優(yōu)勢,滿足了高級別智能駕駛對車輛操控性和主動安全的需求。由此,線控制動、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有望在技術(shù)成熟后迅速成為主流方案,賦予增量零部件賽道高成長性。
蓋世汽車產(chǎn)業(yè)研究院從行業(yè)概況、產(chǎn)業(yè)鏈和市場分析、未來趨勢展望、代表企業(yè)方案四個維度對線控制動和線控轉(zhuǎn)向行業(yè)進行研究分析,本報告主要內(nèi)容如下:
線控制動
行業(yè)概況
汽車制動系統(tǒng)分為行車制動和駐車制動。行車制動系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了機械制動、液壓制動和線控制動幾個階段,總的趨勢是逐漸轉(zhuǎn)向輕量化、智能化、響應(yīng)快的線控系統(tǒng)。
ABS防抱死系統(tǒng)和ESC電子穩(wěn)定系統(tǒng)為配合行車制動的重要輔助系統(tǒng),其與行車制動系統(tǒng)的集成能夠幫助實現(xiàn)制動系統(tǒng)體積、重量的減小,最終實現(xiàn)整體性能的提升。ESC是整車動態(tài)控制中樞,是線控制動產(chǎn)品的基礎(chǔ),制動廠商需具備ESC開發(fā)能力。如國內(nèi)線控制動典型企業(yè)千顧科技基于成熟的ESC量產(chǎn)經(jīng)驗開發(fā)線控制動系統(tǒng),其EHB One-Box產(chǎn)品已實現(xiàn)量產(chǎn)上車?;贓SC核心算法和控制器設(shè)計優(yōu)勢,千顧科技已啟動EMB相關(guān)方案的預研,預計在2024年內(nèi)開始裝車測試,2026年實現(xiàn)小批量產(chǎn)。
根據(jù)實現(xiàn)形式不同,線控制動系統(tǒng)可分為電子液壓制動EHB和電子機械制動EMB兩大類,其中EHB以液壓制動為基礎(chǔ)(仍保留液壓部件產(chǎn)生制動力),實現(xiàn)了動力源的電控化(電機取代真空助力器)。EHB根據(jù)集成度高低進一步分為Two-Box和One-Box方案。Two-Box方案中,ESC和電子助力器相互獨立、互為冗余;One-Box方案中,ESC與電子助力器集成在一起。中期看,憑借重量輕、成本低、能量回收效率高等優(yōu)勢,One-Box形式的EHB將為線控制動的主流方案。
EMB是在電子液壓制動(EHB)的基礎(chǔ)上進一步簡化,它取消了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的制動主缸和液壓管路,將電機直接集成在制動器上方,并通過傳動裝置直接驅(qū)動制動鉗來實現(xiàn)制動功能。EMB是真正意義上的全線控制動,憑借更高制動功率、更快響應(yīng)速度、更精準制動控制,EMB有望成為線控制動終極形態(tài)之一,但目前面臨技術(shù)和量產(chǎn)難題,離大規(guī)模量產(chǎn)尚需時日。在EMB完全投入使用之前,前濕后干的混合線控制動系統(tǒng)有望作為過渡產(chǎn)品出現(xiàn)。目前主流廠家如大陸、采埃孚、伯特利、利氪科技等均在布局前濕后干混合制動方案。
市場分析
市場格局方面,目前我國線控制動市場集中度較高,2024年1-6月TOP3廠商(博世、伯特利、弗迪科技)占據(jù)82%市場份額。以博世為代表的外資廠商仍占據(jù)主導地位,國內(nèi)其他廠家如拿森電子、千顧科技等正在快速上量,也進入市場前十。隨著智能化加速滲透,未來國產(chǎn)廠商市場份額將會進一步提高。多家主機廠也在通過內(nèi)部體系孵化培育、自建子公司、投資合作等多種模式開啟線控制動“自研+共研”模式,加強對關(guān)鍵系統(tǒng)的掌控度。
下游應(yīng)用方面,2024年1-6月,我國乘用車線控制動滲透率為45.8%,其中One-Box方案占65.1%,為目前主流,特斯拉、理想、問界等品牌已實現(xiàn)線控制動全系標配。
在電動化和智能化的驅(qū)動下,線控制動將迎來爆發(fā)式增長。蓋世汽車研究院預計2025年和2030年我國乘用車線控制動滲透率將增至65%和95%,市場規(guī)模分別達247億元和347億元,2021-2030年復合增長率CAGR達25%。
線控轉(zhuǎn)向
行業(yè)概況
汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)歷了機械轉(zhuǎn)向、液壓轉(zhuǎn)向、電動轉(zhuǎn)向、線控轉(zhuǎn)向幾個階段。目前乘用車普遍使用電動助力轉(zhuǎn)向(EPS),滲透率近99%。線控轉(zhuǎn)向(SBW)占用空間少、安全性提高,是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。
相比EPS,線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最顯著的特征為徹底取消方向盤和齒條間的機械連接,智能化程度得到大幅提升,軟件算法為線控轉(zhuǎn)向的核心技術(shù)。
根據(jù)轉(zhuǎn)向電機布置方式不同,線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為單電機前輪轉(zhuǎn)向、雙電機前輪轉(zhuǎn)向、雙電機獨立前輪轉(zhuǎn)向、后輪線控轉(zhuǎn)向和四輪獨立轉(zhuǎn)向五類,其中前輪獨立轉(zhuǎn)向和四輪獨立轉(zhuǎn)向等分式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更靈活,四輪獨立轉(zhuǎn)向為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)未來發(fā)展方向。
受可靠性和成本制約,線控轉(zhuǎn)向技術(shù)目前量產(chǎn)上車較少,部分豪華車型開始配備后輪線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。短期內(nèi)“EPS+冗余”將作為線控轉(zhuǎn)向的替代品,滿足L3及以下自動駕駛的需要。隨著L3+自動駕駛滲透率提升,線控轉(zhuǎn)向有望在高端旗艦車型上實現(xiàn)批量應(yīng)用。
市場分析
線控轉(zhuǎn)向行業(yè)目前處于起步階段,博世、捷太格特、采埃孚等傳統(tǒng)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)巨頭布局較早,已推出概念或量產(chǎn)車型,技術(shù)較為領(lǐng)先。國內(nèi)處于研發(fā)和原型機階段,耐世特在線控轉(zhuǎn)向行業(yè)領(lǐng)先,已獲得量產(chǎn)訂單。
主機廠方面,豐田、特斯拉、蔚來、長城、吉利等車企紛紛布局線控轉(zhuǎn)向技術(shù),目前僅豐田和特斯拉等少數(shù)車企實現(xiàn)了線控轉(zhuǎn)向規(guī)模化量產(chǎn)。
根據(jù)智能底盤線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)路線圖,預計2025年線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在國內(nèi)的滲透率有望進入5%左右的導入階段,2030年滲透率預計達10%。線控轉(zhuǎn)向在2025年和2030年的市場規(guī)模將分別達43.5億元和76.2億元,2025-2030年的CAGR達12%。
未來趨勢展望
線控底盤技術(shù)隨著自動駕駛的發(fā)展將向域控、集成化發(fā)展,針對L3/L4級自動駕駛,線控底盤集成方案趨勢為“中央傳動驅(qū)動+EHB+EPS+空氣彈簧+CDC/MRC減振器”;針對L5級自動駕駛,線控底盤集成方案趨勢為“輪轂電機分布式驅(qū)動+空氣彈簧+CDC/MRC減振器”。
自主乘用車對國產(chǎn)ADAS方案接受度較高,制動供應(yīng)商基于核心執(zhí)行層的技術(shù)積累,有望沿著線控制動→線控底盤(綜合轉(zhuǎn)向、空懸能力)→自動駕駛方案(融合感知+決策+執(zhí)行)的路徑發(fā)展,市場空間將會進一步擴大。
缺芯危機為國內(nèi)企業(yè)提供了加速替代的窗口期,自主整車品牌逐步形成以本土供應(yīng)商為主的供應(yīng)鏈體系,線控底盤供應(yīng)鏈的國產(chǎn)化替代腳步將加快。