汽車線控底盤行業(yè)分析：高階自動(dòng)駕駛必要條件各環(huán)節(jié)加速量產(chǎn)期

汽車線控底盤行業(yè)分析：高階自動(dòng)駕駛必要條件，各環(huán)節(jié)加速量產(chǎn)期1.線控底盤是智能汽車實(shí)現(xiàn)L3及以上高階自動(dòng)駕駛的必要條件1.1.機(jī)械底盤：由傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系、制動(dòng)系四部分構(gòu)成傳統(tǒng)汽車的底盤主要由傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系四部分組成，除了支撐汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)及其他零部件外，還具有接收駕駛員的操作指令，使汽車實(shí)現(xiàn)行駛、轉(zhuǎn)向以及制動(dòng)等功能，是燃油車的重要組成部分。其中，傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系以及制動(dòng)系四部分相互連通、相輔相成，共同構(gòu)成了汽車底盤，也構(gòu)成了線控底盤技術(shù)的基礎(chǔ)。1）傳動(dòng)系主要由離合器、變速器、萬向節(jié)、傳動(dòng)軸以及驅(qū)動(dòng)橋等部件所組成。傳動(dòng)系主要是將發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的動(dòng)力傳輸給驅(qū)動(dòng)車輪的系統(tǒng)?？砂茨芰總鬟f方式的不同，劃分為機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電傳動(dòng)，而對(duì)于具有不同驅(qū)動(dòng)形式的汽車，雖然其傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的部件組合結(jié)構(gòu)不完全相同，但是動(dòng)力傳輸機(jī)制大致相同，基本的控制路徑為：

發(fā)動(dòng)機(jī)?離合器?變速器?傳動(dòng)軸?差速器?半軸?驅(qū)動(dòng)輪。2）行駛系主要由車架、車橋、懸架以及車輪等四部分組成。主要作用在于減少汽車所受到的振動(dòng)，使汽車正常行駛以及將傳動(dòng)系所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為地面對(duì)車輛的牽引力。3）轉(zhuǎn)向系主要由方向盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向節(jié)等部件組成。轉(zhuǎn)向系是指從方向盤到車輪的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，根據(jù)駕駛員的操作指令來實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。根據(jù)轉(zhuǎn)向力是否完全來源于駕駛員，可分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系，后者根據(jù)轉(zhuǎn)向助力來源的不同又可分為氣壓式、液壓式以及電動(dòng)式。4）制動(dòng)系主要由制動(dòng)器、助力器、制動(dòng)片等部件組成。制動(dòng)系主要功能是降低處于行駛過程中的汽車的速度或使其停止，大致可分為行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)。其中行車制動(dòng)主要用于行車時(shí)降低行車速度或使汽車停止，駐車制動(dòng)主要用于停車后防止汽車發(fā)生滑動(dòng)。1.2.線控底盤：助力智能汽車邁向L3及以上自動(dòng)駕駛等級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)1.2.1.五大環(huán)節(jié)構(gòu)筑線控底盤，核心特點(diǎn)在于可實(shí)現(xiàn)“人機(jī)解耦”線控底盤的核心特點(diǎn)在于可實(shí)現(xiàn)“人機(jī)解耦”，同時(shí)具備高精度、高安全性、高響應(yīng)速度等優(yōu)勢(shì)。整體而言，線控底盤實(shí)際是對(duì)汽車底盤信號(hào)的傳導(dǎo)機(jī)制進(jìn)行線控改造，以電信號(hào)傳導(dǎo)替代機(jī)械信號(hào)傳導(dǎo)，從而使其更加適用于自動(dòng)駕駛車輛。其具體傳導(dǎo)過程是將駕駛員的操作命令傳輸給電子控制器，再由電子控制器將信號(hào)傳輸給相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最終由執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成汽車的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)等各項(xiàng)功能。在此過程中，由于線控結(jié)構(gòu)替代了方向盤、剎車踏板與底盤之間的機(jī)械連接，因而此前將由人力直接控制的整體式機(jī)械系統(tǒng)亦變成了操作端和設(shè)備端相互獨(dú)立的兩部分，并且設(shè)備端不僅可以由人傳遞的信號(hào)操作，也能由其它來源的電信號(hào)操作，從而實(shí)現(xiàn)“人機(jī)解耦”。此外，由于線控結(jié)構(gòu)之下操作單元和執(zhí)行單元之間不存在機(jī)械能量的傳遞，因此其響應(yīng)時(shí)間將大大縮短、精度將大幅提升。同時(shí)，執(zhí)行單元使用外來能源執(zhí)行操作命令，其執(zhí)行過程和結(jié)果受電子控制器的監(jiān)測(cè)和控制，也有利于在遇到緊急工況時(shí)保證駕駛員和乘客的安全，因此線控底盤亦具有高安全性的特點(diǎn)。分拆結(jié)構(gòu)來看，線控底盤由線控?fù)Q擋、線控油門、線控懸架、線控轉(zhuǎn)向、線控制動(dòng)五大環(huán)節(jié)組成。其中，線控油門及線控?fù)Q擋由于技術(shù)難度較低、已于上世紀(jì)90年代初開始逐步量產(chǎn)上車，且當(dāng)前滲透率已相對(duì)較高（定速巡航即為線控油門的基礎(chǔ)應(yīng)用之一）。相較而言，線控懸架、轉(zhuǎn)向及制動(dòng)系統(tǒng)，受制于高昂技術(shù)壁壘及上車成本，目前整體仍處于量產(chǎn)的初期階段。根據(jù)我們測(cè)算，當(dāng)前線控制動(dòng)滲透率僅為3%左右、線控懸架滲透率不足3%、線控轉(zhuǎn)向幾乎尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。1.2.2.線控底盤是智能汽車實(shí)現(xiàn)L3及以上高階自動(dòng)駕駛的必要條件基于線控底盤“人機(jī)解耦、高精度、高安全性”等特點(diǎn)，線控底盤將為實(shí)現(xiàn)高階自動(dòng)駕駛的必要條件，未來有望逐步取代機(jī)械式底盤。自動(dòng)駕駛功能的實(shí)現(xiàn)依賴于感知層、決策層和執(zhí)行層三部分的協(xié)調(diào)配合。當(dāng)自動(dòng)駕駛發(fā)展進(jìn)程由低階邁向高階的過程中，不僅僅需要感知層傳感器、決策層主控芯片及算法等的持續(xù)升級(jí)，對(duì)于執(zhí)行層性能亦將有著更高的要求。相較于傳統(tǒng)機(jī)械式底盤，由電信號(hào)控制的線控底盤則在響應(yīng)速度、精度等方面具備更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，當(dāng)自動(dòng)駕駛功能等級(jí)邁向L4級(jí)及以上時(shí)，車輛的行駛將完全脫離人工干預(yù)，也即整車執(zhí)行系統(tǒng)不再具備駕駛員作為安全冗余。因此，為保證整車在無人駕駛過程中的安全性，高階自動(dòng)駕駛車輛在執(zhí)行層的設(shè)計(jì)中，需要在制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等關(guān)鍵執(zhí)行環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)雙重甚至多重冗余。而考慮到車內(nèi)空間、信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制、響應(yīng)精度等因素，以線控結(jié)構(gòu)替代機(jī)械式結(jié)構(gòu)則是實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器多重安全冗余的必要條件：我們以“雙冗余線控轉(zhuǎn)向”和“多重冗余線控制動(dòng)方案”為例，具體說明線控結(jié)構(gòu)對(duì)于提升自動(dòng)駕駛安全程度的必要性：

（1）雙冗余線控轉(zhuǎn)向方案：所謂雙冗余系統(tǒng)實(shí)際上是并行的兩套獨(dú)立的控制系統(tǒng)。以雙冗余線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例，在正常狀態(tài)下，兩套轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（均包含電源、傳感器和執(zhí)行部件等）同時(shí)工作，各輸出50%的需求轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力。若系統(tǒng)中某一部件出現(xiàn)故障，則另一套系統(tǒng)由于完整獨(dú)立可以繼續(xù)提供部分助力，從而避免完全無助力的情況。兩套冗余的系統(tǒng)除了相互獨(dú)立提供助力外，還會(huì)進(jìn)行必要的內(nèi)部通訊，以應(yīng)對(duì)各種突發(fā)工況。除此之外，為了使兩個(gè)ECU之間的功能同步，需要共享的數(shù)據(jù)使用串行外設(shè)接口進(jìn)行通訊，無需實(shí)時(shí)同步的數(shù)據(jù)則使用控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN）進(jìn)行傳輸。（2）多重冗余線控制動(dòng)方案：對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)而言，如果僅考慮以兩套制動(dòng)系統(tǒng)（制動(dòng)系統(tǒng)與電子駐車系統(tǒng)雙冗余）做雙冗余，則并沒有考慮到其中單制動(dòng)系統(tǒng)的冗余控制措施，且常規(guī)的制動(dòng)系統(tǒng)冗余方案會(huì)因控制器切換造成延時(shí)控制問題，引起不必要的安全隱患。因此，線控制動(dòng)系統(tǒng)往往需要多重冗余的設(shè)計(jì)。例如自動(dòng)駕駛主輔控制器之間的冗余、自動(dòng)駕駛域控制器與整車控制器之間的冗余、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)CAN和以太網(wǎng)通訊的冗余、5GCPE設(shè)備與車端所有控制器的冗余（實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵時(shí)刻的遠(yuǎn)程接管）。可以看到，基于線控制動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，整體可滿足自動(dòng)駕駛車輛在各種失效條件下的行車安全需求，進(jìn)一步保證了高階自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的可靠性。1.3.滑板底盤：線控底盤技術(shù)應(yīng)用的終極產(chǎn)品形態(tài)配合智能汽車三電系統(tǒng)、軟硬件架構(gòu)的升級(jí)，滑板底盤或?yàn)榫€控底盤發(fā)展的最終產(chǎn)品形態(tài)?；宓妆P的概念最早于2002年由通用汽車提出，并率先融合到一臺(tái)名為Hy-wire的概念車上。其核心理念在于實(shí)現(xiàn)“上下車體解耦+底盤高度集成化”，進(jìn)而推動(dòng)車身與底盤的獨(dú)立開發(fā)、獨(dú)立迭代，并由此加速研發(fā)周期和效率、降低研發(fā)成本。對(duì)于“上下車體解耦+底盤高度集成化”的實(shí)現(xiàn)，我們認(rèn)為核心需要突破以下技術(shù)點(diǎn)：

（1）非承載式車身的優(yōu)化升級(jí)。傳統(tǒng)轎車普遍為承載式車身，沒有單獨(dú)承受外力的底盤結(jié)構(gòu)，懸掛系統(tǒng)直接聯(lián)在車身上、全車身為一體。而滑板底盤為實(shí)現(xiàn)上下車體解耦，則以非承載式車身為基礎(chǔ)，搭載獨(dú)立的底盤大梁（矩形剛性車架），將動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系、行駛系等部件均臵于底盤之上，底盤與車架采用彈性元件聯(lián)接。非承載式車身由于其高強(qiáng)度的底盤結(jié)構(gòu)，具備更強(qiáng)的承載能力和抗顛簸性能，不過亦伴隨著整車質(zhì)量大、重心高、操作性差等問題，因而當(dāng)前僅應(yīng)用于貨車及越野車之上。不過，在純電時(shí)代隨著多合一電驅(qū)系統(tǒng)、CTC電池車身一體化、輪轂電機(jī)等技術(shù)逐步應(yīng)用上車，未來有望一定程度上降低整車重心及質(zhì)量（例如全球滑板底盤龍頭Rivian利用電池包側(cè)邊框架的加粗延長來替代傳統(tǒng)非承載式車身的梁架），提升駕駛舒適度、推動(dòng)滑動(dòng)底盤發(fā)展。（2）線控系統(tǒng)的全棧搭載。上下車體解耦的先前條件是從物理結(jié)構(gòu)上采用類似非承載式車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其次在于通過線控技術(shù)實(shí)現(xiàn)上下車體的信號(hào)傳輸，由此一方面可以更加靈活的實(shí)現(xiàn)底盤空間的布臵、提升利用率，另一方面亦可賦能滑板底盤實(shí)現(xiàn)高階自動(dòng)駕駛功能。2022年2月，國內(nèi)滑板底盤創(chuàng)業(yè)公司PIXMoving，向戰(zhàn)略合作方上海自動(dòng)駕駛公司追勢(shì)科技正式交付了全球首臺(tái)基于滑板底盤打造的線控Robobus，可實(shí)現(xiàn)封閉場(chǎng)景內(nèi)的L4級(jí)自動(dòng)駕駛。（3）軟件接口的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。除物理結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)外，滑板底盤的高研發(fā)效率、高迭代速度的夙愿亦依賴于軟件上采用基于SOA的服務(wù)化分層架構(gòu)，其核心理念在于將底盤域各項(xiàng)部件的基礎(chǔ)功能進(jìn)行“服務(wù)化”封裝且留有標(biāo)準(zhǔn)化API，同時(shí)對(duì)于上層開發(fā)人員亦留有應(yīng)用車型開發(fā)框架的API，開發(fā)人員可以隨時(shí)調(diào)用各類“服務(wù)”的API為用戶創(chuàng)建新的應(yīng)用程序，從而以最少的硬件和操作系統(tǒng)依賴性為所有應(yīng)用程序提供最佳的可移植性。2.線控制動(dòng)：線控底盤增速最快部件，自主品牌正加速國產(chǎn)替代制動(dòng)技術(shù)在保障汽車的流暢操控以及安全上發(fā)揮著決定性的作用，并隨著工業(yè)技術(shù)的變革以及汽車行業(yè)的發(fā)展持續(xù)進(jìn)化。整體來看，制動(dòng)系統(tǒng)主要由供能裝臵、控制裝臵、傳動(dòng)裝臵和制動(dòng)器四部分組成。從汽車制動(dòng)系統(tǒng)的升級(jí)趨勢(shì)來看，本質(zhì)是即是對(duì)供能、控制、傳動(dòng)裝臵電子化升級(jí)的過程。本章重點(diǎn)討論的線控制動(dòng)其本質(zhì)即是基于對(duì)傳動(dòng)裝臵的升級(jí)。2.1.新能源汽車的滲透率總體提升，線控制動(dòng)有望快速放量后機(jī)械式制動(dòng)時(shí)代，氣體/液體壓力制動(dòng)成為了傳統(tǒng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的核心解決方案。壓力制動(dòng)包含氣壓制動(dòng)和液壓制動(dòng)兩種，其中氣壓制動(dòng)反應(yīng)慢、制動(dòng)力大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常應(yīng)用于重卡、貨車等；液壓制動(dòng)反應(yīng)更為靈敏、制動(dòng)力小、結(jié)構(gòu)靈活不受管路限制，通常應(yīng)用于乘用車之中。早在上世紀(jì)30年代，DuesenbergEight車率先使用了轎車液壓制動(dòng)器。而通用和福特分別于1934年和1939年采用了液壓制動(dòng)技術(shù)。后續(xù)歷經(jīng)多次迭代，到20世紀(jì)50年代，液壓助力制動(dòng)器已開始規(guī)模化量產(chǎn)上車，成為后機(jī)械式制動(dòng)時(shí)代的主流制動(dòng)方案。以一輛配備液壓制動(dòng)系統(tǒng)的乘用車為例：其制動(dòng)系統(tǒng)主要包括制動(dòng)踏板、真空助力器、制動(dòng)液、制動(dòng)油管、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸以及車輪制動(dòng)器，當(dāng)駕駛員踩住制動(dòng)踏板時(shí)發(fā)生作用力，推動(dòng)真空助力器的后腔進(jìn)氣控制閥打開，隨即后腔充氣使壓力大于前腔形成壓力差，從而將制動(dòng)力放大形成對(duì)制動(dòng)主缸推桿向前的推力，推動(dòng)制動(dòng)主缸內(nèi)的液體進(jìn)入制動(dòng)管路形成車輪制動(dòng)力，由此車輪制動(dòng)器得以執(zhí)行制動(dòng)操作。此外，隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，人們以液壓制動(dòng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，增加了很多制動(dòng)輔助系統(tǒng)，例如制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS、1978年博世首發(fā)）、牽引力控制系統(tǒng)（TCS、1986年博世首發(fā)）、穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（VDC、1992年博世首發(fā)，并推出同時(shí)集成ABS/TCS/VDC功能的劃時(shí)代產(chǎn)品ESP）、自動(dòng)駐車功能（AUTOHOLD）、陡坡緩降控制（HDC）、剎車優(yōu)先系統(tǒng)（BOS）等，均是在原液壓制動(dòng)系統(tǒng)中增設(shè)一套液壓控制裝臵，控制制動(dòng)管路中容積的增減，以控制制動(dòng)壓力的變化適用于不同場(chǎng)景。而在新能源汽車時(shí)代，由于車內(nèi)失去了由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的真空壓力來源，倒逼制動(dòng)系統(tǒng)再次改造升級(jí)。目前針對(duì)此問題主要有兩種解決方案，分別為電子真空泵（EVP）方案和線控制動(dòng)方案（EMB/EHB）：

（1）EVP方案：即是在原有液壓制動(dòng)的真空助力器基礎(chǔ)上增加電子真空泵，通過真空傳感器監(jiān)測(cè)增壓器中真空的變化，可以為助力器提供穩(wěn)定的真空源。另外EVP采用了壓電材料作為動(dòng)力裝臵，完全摒棄了傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，從控制到驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了電子化，并且對(duì)原車底盤改動(dòng)較小，可以幫助快速將燃油車平臺(tái)改為電動(dòng)平臺(tái)，因此在新能源滲透率加速提升的初期，EVP方案得以快速應(yīng)用。（2）線控制動(dòng)方案：相較于傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)，線控制動(dòng)以電子助力器替代了真空助力、以導(dǎo)線替代液壓/氣壓管路。其工作原理為通過油門踏板傳感器將駕駛?cè)藢?shí)際操作轉(zhuǎn)變成電信號(hào)傳遞給ECU，ECU對(duì)傳輸來的相關(guān)指令實(shí)施綜合計(jì)算（傳感器監(jiān)測(cè)油門踏板的行程和力，車速傳感器判斷汽車是否處于正常減速中），若判定為正常動(dòng)作則將信號(hào)再次傳遞給制動(dòng)執(zhí)行器，最終實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。線控制動(dòng)為新能源汽車的最優(yōu)解，已逐步開始規(guī)模化量產(chǎn)上車。增加EVP方案雖然可以解決真空源缺失的問題，但是由于EVP仍存在壽命較短、易受環(huán)境影響，且能量的回收效率較低等問題，因而也難以成為未來新能源汽車制動(dòng)系統(tǒng)的核心解決方案。而線控制動(dòng)方案以電子助力器取代真空助力直接建壓，無需消耗能量建立真空源，可以有效解決新能源汽車真空源缺失的問題；另一方面，由于其利用電信號(hào)控制電機(jī)，一定程度上可以減少能量損失、提升響應(yīng)速度，從而可以提升能量利用率，進(jìn)一步提高新能源汽車的續(xù)航能力。因此，隨著近年來國內(nèi)新能源汽車滲透率加速提升，頭部主機(jī)廠已逐步開始在新能源車型上規(guī)?；慨a(chǎn)線控制動(dòng)系統(tǒng)。例如比亞迪漢系列是國內(nèi)首款搭載博世IPB的量產(chǎn)新能源車型，蔚來的EC6、EC8，小鵬P7以及理想ONE均搭載了博世供應(yīng)的iBooster2.0線控制動(dòng)系統(tǒng)，北汽新能源EC3也搭載了國內(nèi)供應(yīng)商拿森科技生產(chǎn)的N-booster系統(tǒng)。根據(jù)高工智能汽車研究院監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國市場(chǎng)（不含進(jìn)出口）乘用車前裝標(biāo)配線控制動(dòng)系統(tǒng)上險(xiǎn)量為306.75萬輛，同比增長58.06%，前裝搭載率為15.04%。2.2.線控制動(dòng)EHB方案為當(dāng)前市場(chǎng)主流，EMB方案短期商業(yè)化落地難度大進(jìn)一步分析線控制動(dòng)系統(tǒng)，可根據(jù)有無液壓后備分為EHB電子液壓制動(dòng)和EMB電子機(jī)械制動(dòng)。其中，EHB實(shí)現(xiàn)難度較低，僅用電子元件替代傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中的部分機(jī)械元件，保留傳統(tǒng)的液壓管路，當(dāng)線控系統(tǒng)失效時(shí)備用閥打開即可變成傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)，因此也可理解為線控制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的第一階段。同時(shí)，EHB具體又可分為One-Box和Two-Box兩種。具體區(qū)別在于One-Box方案以一個(gè)ECU同時(shí)集成了ESC（汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)）和助力器功能，而Two-Box方案則需對(duì)助力器和ESC單元的關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)。2.2.1.EHB：部分實(shí)現(xiàn)線控，One-Box將成為未來市場(chǎng)主流方案EHB部分結(jié)構(gòu)以電子元件替代，可有效提升響應(yīng)速度及精度。包括制動(dòng)踏板單元、液壓制動(dòng)控制單元、執(zhí)行元件三部分。其中，制動(dòng)踏板單元是對(duì)傳統(tǒng)桿機(jī)械連接踏板的升級(jí)，主要由制動(dòng)踏板和踏板傳感器組成，會(huì)模擬傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的感覺和行為并給予駕駛員反饋，同時(shí)傳遞駕駛員踩下制動(dòng)踏板的力度和速度信息。核心的液壓制動(dòng)控制單元，我們以博世的iBooster2.0為例（搭配博世ESP為Two-box方案），其具體工作原理為：當(dāng)踏板接口產(chǎn)生位移，踏板行程傳感器將探測(cè)到的位移信號(hào)傳遞至電控單元，電控單元計(jì)算出電機(jī)應(yīng)產(chǎn)生的扭矩，再由傳動(dòng)裝臵將該扭矩轉(zhuǎn)化為助力器閥體的伺服制動(dòng)力，隨即與源踏板動(dòng)力共同在制動(dòng)主缸中轉(zhuǎn)化為制動(dòng)液壓力，最終驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件（卡鉗等）實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。同時(shí)，當(dāng)線控系統(tǒng)回路失效時(shí)，備用閥打開、制動(dòng)踏板的液壓管路與應(yīng)急制動(dòng)管路連通，制動(dòng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)為傳統(tǒng)液壓制動(dòng)。此外，線控制動(dòng)由于可實(shí)現(xiàn)能量回收的特性，成為新能源車的重要配臵。在電動(dòng)車的制動(dòng)過程中，制動(dòng)力矩來源包括兩方面：摩擦片所產(chǎn)生的機(jī)械制動(dòng)力、電機(jī)提供負(fù)扭矩通過傳動(dòng)軸來實(shí)現(xiàn)減速的電制動(dòng)力。其中，電制動(dòng)力本質(zhì)原理是在電動(dòng)車制動(dòng)過程中，電機(jī)的電流被切斷，電機(jī)減速（也即反向旋轉(zhuǎn)）所產(chǎn)生逆向電動(dòng)勢(shì)能。此時(shí)的電機(jī)亦可認(rèn)為起到了發(fā)電機(jī)的作用，將逆向電動(dòng)勢(shì)能通過傳動(dòng)軸回傳到蓄電池中，由此實(shí)現(xiàn)電能能量回收。理論上而言，在制動(dòng)過程中電制動(dòng)力的占比越多，能量回收的效率就越好（因?yàn)槟Σ林苿?dòng)最終會(huì)以熱能的方式釋放、無法回收）。因此，目前根據(jù)電制動(dòng)力和機(jī)械制動(dòng)力搭配策略的不同，能量回收策略可分為疊加式（串聯(lián)式）和協(xié)調(diào)式（并聯(lián)式）兩種：（1）疊加式：踩下制動(dòng)踏板，直接開始液壓制動(dòng)、電機(jī)制動(dòng)疊加在基礎(chǔ)制動(dòng)上。（2）協(xié)調(diào)式：踩下制動(dòng)踏板，控制器通過行程傳感器對(duì)當(dāng)前踏角度和角速度推測(cè)駕駛員的制動(dòng)需求，并計(jì)算所需的制動(dòng)力，然后由電機(jī)作為主要扭矩提供源，液壓制動(dòng)作為制動(dòng)力矩不足的補(bǔ)償。從而提高制動(dòng)的占比，進(jìn)而增加能量回收。以博世的協(xié)調(diào)式線控制動(dòng)方案為例，當(dāng)所需減速度小于0.3g的情況下，由駕駛員腳部傳遞至制動(dòng)系統(tǒng)的液壓容積暫時(shí)保存在低壓蓄能器內(nèi)，制動(dòng)系統(tǒng)不產(chǎn)生制動(dòng)扭矩，制動(dòng)力由電機(jī)反轉(zhuǎn)提供；當(dāng)所需減速度超過0.3g，低壓蓄壓器中的可用容積轉(zhuǎn)移至車輪制動(dòng)器，液壓制動(dòng)對(duì)電機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，制動(dòng)系統(tǒng)協(xié)同能量回收系統(tǒng)一起提供制動(dòng)力矩。因此，每次剎車ibooster可實(shí)現(xiàn)最高0.3g減速度的能量回收，在制動(dòng)頻繁的城市路況下，續(xù)航里程增加10%-20%。短期內(nèi)Two-Box方案占據(jù)主流，長期看One-Box將為確定性趨勢(shì)。上文所提到的博世iBooster2.0+ESP即為典型的EHBTwo-Box技術(shù)方案，iBooster2.0與ESP為兩個(gè)相連且獨(dú)立的ECU，當(dāng)iBooster2.0失效時(shí)、ESP系統(tǒng)會(huì)接管并提供制動(dòng)助力；與ESPhev系統(tǒng)組合使用時(shí)可實(shí)現(xiàn)最高達(dá)0.3g減速度的能量回收。已經(jīng)得到驗(yàn)證的是，受益于iBooster本身強(qiáng)大的助力能力、電控化的半解耦控制方式、以及的天生雙冗余安全備份，在智能汽車行業(yè)發(fā)展初期得以快速推廣。目前，特斯拉全系、吉利領(lǐng)克、蔚來、小鵬等眾多主機(jī)廠均采用以上方案。而EHBOne-box與前者相比，減少了1個(gè)ECU與1個(gè)制動(dòng)單元，將EHBTwo-box中的iBooster2.0和ESP集成起來（也即博世于2019年推出的IPB產(chǎn)品），最顯著的優(yōu)勢(shì)即在于節(jié)約空間的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高度集成化和低成本。此外，與Two-box需結(jié)合踏板輸入力與電機(jī)助力不同，One-box提供的制動(dòng)力全部來自電機(jī)、沒有疊加駕駛員提供的制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了踏板與制動(dòng)助力系統(tǒng)的完全解耦，從而理論上可以通過軟件調(diào)校出任何想要的踏板力或行程對(duì)應(yīng)的減速度關(guān)系，是汽車智能化時(shí)代背景下的確定趨勢(shì)。不過，當(dāng)前One-box仍然受限于智能汽車整體軟硬件技術(shù)瓶頸，需要供應(yīng)商在ABS/ESC集成、控制算法開發(fā)、電機(jī)控制參數(shù)標(biāo)的等多方面有所積淀，且在面向自動(dòng)駕駛領(lǐng)域時(shí)仍需外掛ESP/RBU作為安全備份，均需滿足ASIL-D安全功能等級(jí)。（Two-box在面向高階自動(dòng)駕駛時(shí)僅需做ESP中IMU冗余）目前，國內(nèi)已有比亞迪、奇瑞、吉利等主機(jī)廠相繼開始搭載One-box線控制動(dòng)。2.2.2.EMB：完全實(shí)現(xiàn)線控，但短期內(nèi)難以規(guī)?；慨a(chǎn)上車EMB（電子機(jī)械制動(dòng)）實(shí)際是在EHB的基礎(chǔ)上進(jìn)一步簡化傳統(tǒng)制動(dòng)結(jié)構(gòu)，直接取消了制動(dòng)主缸與液壓管路，將電機(jī)直接集成在制動(dòng)器之上（以盤式制動(dòng)器為基體），且經(jīng)過傳動(dòng)裝臵使電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)制動(dòng)鉗實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。由于EHB特殊的物理結(jié)構(gòu)，理論上在傳動(dòng)過程中將實(shí)現(xiàn)零阻力，具有更高能量回收效率、更低產(chǎn)品重量、更高響應(yīng)速度等優(yōu)勢(shì)。不過，受限于高企的開發(fā)成本與技術(shù)難度，EMB仍存在眾多問題難以攻克，短期內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)。例如，由于當(dāng)前電制動(dòng)系統(tǒng)的抗干擾能力較差，當(dāng)車輛剎車時(shí)制動(dòng)模塊溫度大幅提升，電機(jī)的磁性將在高溫下明顯下降，因此工作環(huán)境明顯受限；由于EMB系統(tǒng)必須集成在輪轂之上，而輪轂有限的體積決定了電機(jī)的體積只能相對(duì)較小，也即功率無法提供充沛的剎車功率，并且對(duì)輸入電壓也存在更高的要求。此外，面向L3以上的高階自動(dòng)駕駛領(lǐng)域時(shí)，EMB失效后無法有類似EHB的冗余結(jié)構(gòu)頂替，因此其發(fā)展還必須解決系統(tǒng)的容錯(cuò)性和安全冗余等問題。根據(jù)現(xiàn)有主機(jī)廠及Tier1研發(fā)進(jìn)度，我們預(yù)計(jì)EMB方案最早將于2024年前后開始實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。2.3.競爭格局：自主Tier1已實(shí)現(xiàn)0到1的突破，預(yù)計(jì)2025年國內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到206億線控制動(dòng)行業(yè)發(fā)展初期，海外頭部Tier1憑借在傳統(tǒng)制動(dòng)領(lǐng)域的技術(shù)積淀及先發(fā)優(yōu)勢(shì)占據(jù)著全球絕大數(shù)市場(chǎng)份額。線控制動(dòng)仍處于發(fā)展初期階段，歷史上在制動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的國外的傳統(tǒng)Tier1巨頭如博世、大陸、采埃孚等具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，尤其博世等在相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)上做到嚴(yán)格保密。目前，博世、大陸、采埃孚都實(shí)現(xiàn)了EHB方案的量產(chǎn)。博世最早于2013年量產(chǎn)的明星產(chǎn)品iBooster系列，已經(jīng)為保時(shí)捷、上汽大眾新能源產(chǎn)品、特斯拉全系、榮威MarvelX、理想ONE、領(lǐng)克01/03、蔚來全系、小鵬P7/G3等車型廣泛配套。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球線控制動(dòng)系統(tǒng)份額有65%均由博世占據(jù)，貢獻(xiàn)了EHBTwo-box方案的主要份額。國內(nèi)以伯特利為代表的供應(yīng)商正積極布局，未來有望伴隨自主品牌崛起持續(xù)實(shí)現(xiàn)份額擴(kuò)張。國內(nèi)的線控制動(dòng)廠商主要有伯特利、亞太股份和拿森科技。其中伯特利是國內(nèi)線控制動(dòng)龍頭廠商，其具有成熟完整的ABS、ESP、EPB技術(shù)，且已于2021年量產(chǎn)WCBS（One-Box）制動(dòng)系統(tǒng)，為奇瑞、吉利等自主車企配套，涵蓋了純電轎車、純電SUV、燃油SUV、燃油越野SUV，是國內(nèi)第一家實(shí)現(xiàn)One-Box方案量產(chǎn)的供應(yīng)商。國內(nèi)的其他廠商如拿森也采用了自主開發(fā)的N-Booster智能制動(dòng)和穩(wěn)定控制系統(tǒng)，共同組成了應(yīng)對(duì)未來L3、L4的高度自動(dòng)駕駛的線控制動(dòng)解決方案，為北汽新能源、比亞迪、長安、上汽、大眾、尼桑等主機(jī)廠配套。與此同時(shí)，拓普集團(tuán)、亞太股份等國內(nèi)供應(yīng)商也均在加速布局線控制動(dòng)，根據(jù)拓普集團(tuán)2022年半年度報(bào)告，公司IBS（One-box）制動(dòng)系統(tǒng)已獲得國內(nèi)主機(jī)廠定點(diǎn)。預(yù)計(jì)到2025年國內(nèi)線控制動(dòng)市場(chǎng)空間將達(dá)到206億元。以我們此前發(fā)布的報(bào)告《汽車整車行業(yè)投資策略：技術(shù)路線、格局、盈利、競爭、車企》為乘用車銷量預(yù)測(cè)基礎(chǔ)。同時(shí)，根據(jù)佐思車研數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年1-5月，國內(nèi)乘用車線控制動(dòng)裝配量達(dá)到95.7萬套、滲透率已超過13.7%。我們預(yù)計(jì)線控制動(dòng)在新能源車中的滲透率將快速增長，到2025年將達(dá)到90%（新能源車存在能量回收的需求，這將加速線控制動(dòng)在新能源車中的滲透）。而在燃油車中線控制動(dòng)的滲透率增長相對(duì)較慢，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到10%（以每年2~3%的滲透率增幅線性外推）。最后，我們以2019年線控制動(dòng)單車價(jià)值量2000元計(jì)算，給予5%年降比例，預(yù)計(jì)2025年我國線控制動(dòng)市場(chǎng)總體的空間將達(dá)到206億元。3.線控懸架：線控底盤價(jià)值量最高部件，部分核心件已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化3.1.主動(dòng)式空氣懸掛系統(tǒng)將為汽車懸掛系統(tǒng)的確定性替代方向搭載空氣彈簧+可變阻尼減震器的主動(dòng)式空氣懸掛系統(tǒng)將為汽車懸掛系統(tǒng)的確定性替代方向。汽車懸掛系統(tǒng)的核心部件包含彈性元件、減震器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三大部分。（1）彈性元件：包括傳統(tǒng)螺旋彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧等，主要作用是支撐車身、并緩沖路面起伏對(duì)于車身的沖擊。（2）減震器：根據(jù)是否可調(diào)節(jié)阻尼度（也即通常所說懸掛的軟硬）可分為普通減震器和可變阻尼減震器，主要作用是對(duì)彈性元件產(chǎn)生阻尼，從而控制車身彈跳的頻率（若只有彈簧而沒有減震器，汽車在行經(jīng)顛簸路面時(shí)，車身將會(huì)來回彈跳多次）。其中，可變阻尼減震器根據(jù)阻尼調(diào)節(jié)原理的不同可分為CDC型筒間流量調(diào)節(jié)減震器、FSD型活塞流量調(diào)節(jié)減震器、MRC型電磁感應(yīng)油液粘稠減震器（調(diào)節(jié)靈敏度及成本依次提升）。（3）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：由控制臂和推力桿組成，主要作用為決定車輪相對(duì)車架（或車身）的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。而根據(jù)控制臂與推力桿布臵的不同，又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式、麥弗遜式等。理論上講，以上懸掛系統(tǒng)的三大部件的具體種類可自由搭配組合，但基于性價(jià)比、舒適度、靈敏度等多方面因素考慮，搭載空氣彈簧+可變阻尼減震器的主動(dòng)式空氣懸掛系統(tǒng)將為確定性的替代方向。3.2.線控懸架多以空氣懸架為基礎(chǔ)，進(jìn)一步增加傳感器配合實(shí)現(xiàn)精細(xì)化控制線控懸架又稱電控懸架/主動(dòng)懸架，實(shí)際是以空氣懸架為基礎(chǔ)，進(jìn)一步增加傳感器和電控系統(tǒng)，根據(jù)道路實(shí)際情況主動(dòng)調(diào)節(jié)懸架的高度、剛度和阻尼，以實(shí)現(xiàn)行車/駐車姿態(tài)的精細(xì)化控制系統(tǒng)、提升駕駛舒適度。傳統(tǒng)空氣懸架通過機(jī)械式高度調(diào)節(jié)閥的開啟調(diào)節(jié)氣囊的充放氣，從而保持車輛恒定的行駛高度。而線控空氣懸架系統(tǒng)則采用高度傳感器和電磁閥來代替機(jī)械式高度調(diào)節(jié)閥，電控單元根據(jù)載荷、路況和車輛運(yùn)行工況等信號(hào)，控制氣路系統(tǒng)中的電磁閥或步進(jìn)電機(jī)等執(zhí)行元件，進(jìn)而對(duì)車身高度進(jìn)行控制，以抑制車輛急加速和制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的俯仰運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)，保持車身姿態(tài)平衡。以理想L9所搭載的“魔毯”空氣懸架為例，其中CDC減振器控制算法會(huì)根據(jù)包含輪端加速度傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角、油門狀態(tài)、ABS狀態(tài)、攝像頭等在內(nèi)的超過15個(gè)傳感器的信號(hào)，實(shí)時(shí)地調(diào)整減振器阻尼。而奔馳的“魔毯”

懸架系統(tǒng)采用類似邏輯原理，則通過車頂?shù)睦走_(dá)對(duì)前方路面凸凹度進(jìn)行錄入，錄入的信息會(huì)和當(dāng)時(shí)的車速一同經(jīng)過懸架控制單元預(yù)臵算法計(jì)算處理，之后ECU會(huì)對(duì)各個(gè)懸架的剛度和阻尼比進(jìn)行調(diào)節(jié)（空氣彈簧調(diào)節(jié)剛度，普通懸架調(diào)節(jié)減震器阻尼比），最終實(shí)現(xiàn)車身始終水平的目的?？梢钥吹?，在諸多傳感器的配合之下，傳統(tǒng)空氣懸架系統(tǒng)將更加智能化，面向爬坡、涉水、運(yùn)動(dòng)、上下車等不同場(chǎng)景均具備不同的懸架調(diào)整策略，適度的調(diào)節(jié)底盤高度和懸架硬度，從而進(jìn)一步提升駕駛的舒適性。目前，絕大多數(shù)空氣懸架已為電控空懸，但由于其懸掛結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂且需要與自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)一步協(xié)調(diào)配合，因而目前在乘用車中滲透率仍然較低。（1）從技術(shù)層面而言：如前文所述，電控空氣懸架最大的特點(diǎn)即是在減震器環(huán)節(jié)采用主動(dòng)減震器，能夠通過汽車ECU獲得傳感器信號(hào)，從而實(shí)時(shí)改變阻尼。而電控減震器的閥系結(jié)構(gòu)、控制單元算法調(diào)教等均存在較大難度。線控懸架除空氣懸架自身缺點(diǎn)外，還受制于自動(dòng)駕駛相關(guān)技術(shù)的掣肘。例如攝像頭對(duì)路面地形的識(shí)別能力（感知算法能力）、以及在雨天或霧天因折射等因素使得傳感器失效，進(jìn)而導(dǎo)致線控懸架系統(tǒng)整體失靈。（2）從成本層面而言：進(jìn)口電控懸架系統(tǒng)普遍在15000元以上，其中單車配備的四根空氣彈簧和配合使用的可變阻尼電子減震器的價(jià)值量達(dá)到5000-6000元。因此，目前線控空氣懸掛在乘用車中滲透率仍然較低，基本搭載于30萬元以上車型，且多為選配。3.3.競爭格局：除電子減震器外均已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，自主品牌正加速滲透中整體而言，目前全球電控空氣懸掛系統(tǒng)總成的市場(chǎng)仍然由海外供應(yīng)商所壟斷。目前全球只有大陸集團(tuán)、威巴克、AMK等外資供應(yīng)商可以獨(dú)立完成空氣懸掛核心零部件的研發(fā)和生產(chǎn)。其中，AMK空氣供給單元的全球市占率超過50%，配套客戶有捷豹、路虎、沃爾沃、奧迪、奔馳、寶馬、蔚來、東風(fēng)汽車等。威巴克公司是全球最大的乘用車空氣彈簧供應(yīng)商，約占全球市場(chǎng)份額的50%，為戴姆勒奔馳、大眾、通用、福特、現(xiàn)代、標(biāo)致、雷諾、菲亞特、豐田、本田、沃爾沃、理想、極氪等配套。減震器則主要由采埃孚薩克斯、天納克等外資供應(yīng)商壟斷，國內(nèi)企業(yè)仍然以后裝市場(chǎng)為主。中鼎、保隆領(lǐng)銜，國產(chǎn)電控空氣懸掛系統(tǒng)正憑借成本優(yōu)勢(shì)加速滲透。目前，國內(nèi)除電子減震器還需采購天納克、采埃孚薩克斯等Tier1的CDC減震器（2000元），空氣懸架其余關(guān)鍵零部件如空氣供給單元和空氣彈簧均已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，有望實(shí)現(xiàn)降本。其中，空氣彈簧單車價(jià)值量較高，國內(nèi)中鼎股份、保隆科技、孔輝汽車、天潤工業(yè)以及拓普集團(tuán)均已實(shí)現(xiàn)自制。中鼎股份依托AMK在國內(nèi)技術(shù)落地，2021年已經(jīng)初步生產(chǎn)電控空氣懸架相關(guān)產(chǎn)品，并獲得東風(fēng)、蔚來等多個(gè)車企的訂單，累計(jì)金額15.5億元；保隆科技也于2021年披露兩個(gè)新能源頭部企業(yè)的項(xiàng)目定點(diǎn)，包括價(jià)值量較大的左、右前空氣彈簧減振器總成和后空氣彈簧。從開發(fā)成本來說，內(nèi)資供應(yīng)商的開發(fā)費(fèi)遠(yuǎn)低于外資供應(yīng)商；從零部件成本來說，目前空懸國內(nèi)可生產(chǎn)部分單車價(jià)值量下降到了8200元左右，其中空氣供給單元2400元左右，空氣彈簧3000元左右，傳感器和控制器800元、軟件程序2000元。未來隨著規(guī)模效應(yīng)的體現(xiàn)，空氣懸架有望進(jìn)一步降本，滲透率提升確定性較強(qiáng)。4.線控轉(zhuǎn)向：高階自動(dòng)駕駛技術(shù)基石，已處于規(guī)?；慨a(chǎn)的前夜4.1.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已由機(jī)械式發(fā)展至電動(dòng)式，當(dāng)前電動(dòng)式轉(zhuǎn)向滲透率已接近100%轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展歷程可以理解為方向盤與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)逐漸解耦的過程。早期的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)成，由駕駛員驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤之后完成轉(zhuǎn)向。由于機(jī)械轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比為1：1，因此駕駛員負(fù)擔(dān)重且存在安全隱患。上世紀(jì)50年代出現(xiàn)了液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以發(fā)動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向泵，利用轉(zhuǎn)向器放大駕駛員施加的力并改變傳遞方向。在隨后30年間，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要以液壓動(dòng)力為主，其具有高穩(wěn)定性、高精準(zhǔn)度、低成本的優(yōu)點(diǎn)，但是缺點(diǎn)在于能耗較高，且在高速行駛時(shí)不能做到高穩(wěn)定性。隨后在1983年，日本Koyo公司推出了電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，是在液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新增液壓反應(yīng)裝臵、液流分配閥、動(dòng)力轉(zhuǎn)向ECU、電磁閥和車速傳感器等電機(jī)電控部件，以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵、利用ECU根據(jù)車速調(diào)節(jié)助力大小，但是缺點(diǎn)在于復(fù)雜的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也帶來了過高成本。1988年，日本Suzuki公司首先在小型轎車上配備轉(zhuǎn)向柱，是電動(dòng)轉(zhuǎn)向在汽車上應(yīng)用的開端。電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兼具低成本以及低能耗的特點(diǎn)，并且使方向盤與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)之間實(shí)現(xiàn)了完全解耦。由此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也完成了由機(jī)械到電控的升級(jí)。目前市場(chǎng)主流的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以四類EPS電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為主，在新能源領(lǐng)域滲透率已接近100%。由于HPS和EHPS存在功耗高以及液壓油泄漏等問題，不符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，因此近年來市場(chǎng)上的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已基本全部被電動(dòng)助力的EPS取代。根據(jù)佐思汽研數(shù)據(jù)，2016-2020年EPS在中國乘用車市場(chǎng)的滲透率已從80.1%逐年上升至96.4%，其中2020年EPS在新能源乘用車市場(chǎng)份額已經(jīng)占到99.91%。根據(jù)電機(jī)和ECU布局位臵的不同，目前市場(chǎng)上主要有三大類EPS產(chǎn)品，分別為C-EPS（轉(zhuǎn)向軸/管柱式）、P-EPS（齒輪式）、R-EPS（齒條式）。除此之外，目前還有一種常見的轉(zhuǎn)型系統(tǒng)為DP-EPS，與R-EPS類似均屬于齒條式助力系統(tǒng)，但兩者的傳動(dòng)原理不同，DP采用的是與前兩者類似的蝸輪蝸桿，而R-EPS采用的是更加緊密的循環(huán)球式助力（亦稱為滾珠絲桿）。4.2.伴隨自動(dòng)駕駛技術(shù)的持續(xù)提升，線控式轉(zhuǎn)向已處于規(guī)?；慨a(chǎn)的前夜線控轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)了方向盤與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間的物理解耦，可滿足高階自動(dòng)駕駛的同時(shí)兼具舒適性、輕量化等優(yōu)勢(shì)。線控轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)可理解為在R-EPS的基礎(chǔ)上取消了管柱與轉(zhuǎn)向器之間的機(jī)械連接（中間傳動(dòng)軸），通過各種傳感器獲得方向盤的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，然后ECU將其計(jì)算為具體的轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)，結(jié)合車速及車輛行駛狀態(tài)來對(duì)轉(zhuǎn)向電機(jī)進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。此外，線控轉(zhuǎn)向還將標(biāo)配路感模擬器和電調(diào)轉(zhuǎn)向管柱。其中，路感模擬器即利用電機(jī)人為的進(jìn)行路感模擬，給予駕駛員一定的路感反饋；而電調(diào)轉(zhuǎn)向管柱實(shí)際是在線控的前提下，幫助駕駛員大距離調(diào)節(jié)方向盤位臵。可以看到，線控轉(zhuǎn)向最大的特點(diǎn)即在于實(shí)現(xiàn)了方向盤與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間的物理解耦，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完全通過電信號(hào)傳輸控制指令，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與駕駛員之間無直接的物理力矩傳輸路徑。因此，理論上可通過軟件算法的調(diào)試，任意調(diào)節(jié)傳動(dòng)比、任意調(diào)節(jié)路感反饋、任意收縮方向盤位臵等。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)落地難度大，安全性+算法優(yōu)化成為核心難點(diǎn)。目前市場(chǎng)上唯一實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的車型是2013年英菲尼迪Q50L，其使用了配備保留機(jī)械連接冗余的線控轉(zhuǎn)向。Q50L的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下，方向盤和轉(zhuǎn)向器之間沒有機(jī)械連接，完全靠電信號(hào)實(shí)現(xiàn)控制和路感的模擬，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)下，通過離合器，將線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變?yōu)橐粋€(gè)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的冗余。但是由于保留機(jī)械連接冗余的線控轉(zhuǎn)向并不能稱之為完全意義上的線控轉(zhuǎn)向技術(shù)?？偨Y(jié)而言，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的規(guī)模化量產(chǎn)仍然面臨著以下幾方面技術(shù)難點(diǎn)：

（1）電子器件的冗余安全問題，由于方向盤和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間失去了機(jī)械連接，一旦轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障或失靈，那么汽車將無法轉(zhuǎn)向并處于失控狀態(tài)，這會(huì)帶來極大的安全問題。因此目前在L3級(jí)別自動(dòng)駕駛以上，車機(jī)內(nèi)的ECU、傳感器和電機(jī)等軟硬件層面都需要做冗余安全處理或多重的冗余備份。（2）路感電機(jī)控制算法優(yōu)化。由于方向盤和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失去機(jī)械連接，因此也缺失了輪胎的真實(shí)狀態(tài)，所以很難通過一些參數(shù)去模擬路感。目前線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的路感反饋主要通過動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算和參數(shù)擬合兩種方式模擬生成轉(zhuǎn)向阻力矩。一般情況下，在測(cè)算出目標(biāo)力矩時(shí)，會(huì)傳遞給PID控制器，PID控制器再將參數(shù)傳遞給路感電機(jī)，路感電機(jī)再將阻力矩傳遞給減速機(jī)構(gòu)。其中PID控制器最主要的問題是參數(shù)設(shè)定，在調(diào)整PID參數(shù)時(shí)，往往依靠專家經(jīng)驗(yàn)以及試湊的方法，不僅費(fèi)時(shí)且不能保證獲得最佳的性能。目前主流的解決方案是以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或粒子群算法優(yōu)化PID控制器，控制路感電機(jī)，模擬產(chǎn)生轉(zhuǎn)向阻力矩，使駕駛員獲得“路感”，但仍需要較長的優(yōu)化過程。（3）與自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性問題。目前已相對(duì)成熟的線控轉(zhuǎn)向執(zhí)行控制策略大多僅實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力功能，尚無法滿足自動(dòng)駕駛環(huán)境下線控轉(zhuǎn)向執(zhí)行控制的要求。特別對(duì)于復(fù)雜的路況和交通環(huán)境下，需要研發(fā)自適應(yīng)和魯棒性強(qiáng)的線控轉(zhuǎn)向執(zhí)行算法，并且需要與其他（感知、底盤、動(dòng)力等）自動(dòng)駕駛控制子系統(tǒng)進(jìn)行高度融合與協(xié)同，軟件算法的復(fù)雜度和可靠性是挑戰(zhàn)。4.3.競爭格局：海外Tier1將率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，預(yù)計(jì)2025年國內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到68億預(yù)計(jì)將在2024年左右開始實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地，早期供應(yīng)商仍以海外Tier1為主。線控轉(zhuǎn)向技術(shù)建立在EPS技術(shù)之上，且芯片等核心零部件均由海外主機(jī)廠掌握，因此我們預(yù)計(jì)早期的市場(chǎng)份額仍然以博世、采埃孚等海外Tier1占據(jù)。根據(jù)高工智能汽車研究院數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年國內(nèi)EPS市場(chǎng)份額前五大供應(yīng)商分別為博世、NSK、采埃孚、JTEKT、豫北光洋，市占率分別為18.82%、18.62%、17.51%、12.25%、8.48%。根據(jù)各公司官方網(wǎng)站信息披露，舍弗勒、萬都、捷太格特、耐世特的線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品預(yù)計(jì)2023年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，博世和大眾的線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品計(jì)劃2024年前后量產(chǎn)，PSA計(jì)劃2025年前后實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。而國內(nèi)廠商由于切入較晚差距較大，多數(shù)企業(yè)正處于研發(fā)階段。2021年，集度、蔚來、吉利成為線控轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化研究的聯(lián)合牽頭單位，將牽頭線控轉(zhuǎn)向相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的制定；長城汽車也推出了“智慧線控底盤”計(jì)劃，其中包括了支持L4級(jí)別自動(dòng)駕駛的線控轉(zhuǎn)向技術(shù)，并預(yù)計(jì)2023年實(shí)現(xiàn)配套量產(chǎn)。未來線控轉(zhuǎn)向滲透率加速提升，2025年國內(nèi)市場(chǎng)空間將達(dá)到68億元。受益于汽車智能化發(fā)展，我們預(yù)計(jì)線控轉(zhuǎn)向?qū)⒂?023年正式開始逐步量產(chǎn)。未來在新能源車中的滲透率將快速增長，預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到8%，而線控轉(zhuǎn)向在燃油車中的滲透率增長相對(duì)較慢（對(duì)自動(dòng)駕駛需求低），預(yù)計(jì)到2025年為1%。以單車價(jià)值量6000元計(jì)算，給予5%年降比例，預(yù)計(jì)2025年國內(nèi)線控轉(zhuǎn)向市場(chǎng)總體的空間將達(dá)到68億元。5.重點(diǎn)公司分析5.1.

伯特利：國內(nèi)線控制動(dòng)龍頭供應(yīng)商，產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張公司成立于2004年，成立之初主要供應(yīng)奇瑞汽車的盤式制動(dòng)器與真空助力器，后逐步進(jìn)行電控化產(chǎn)品升級(jí)與外部客戶開拓，目前已成為國內(nèi)頭部的汽車制動(dòng)系統(tǒng)零部件供應(yīng)商。歷經(jīng)多年的聚焦發(fā)展，目前公司主要產(chǎn)品已涵蓋機(jī)械制動(dòng)產(chǎn)品（盤式制動(dòng)器、輕量化制動(dòng)零部件、真空助力器）和電控制動(dòng)產(chǎn)品（包括電子駐車制動(dòng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、線控制動(dòng)）兩大類。此外，伴隨著公司產(chǎn)品線的日益豐富，客戶結(jié)構(gòu)也已從最早單一的奇瑞汽車，相繼拓展至通用、長安、北汽、吉利等。2013-2021年公司主營業(yè)務(wù)收入已從4.42億元增長至34.92億元，CAGR達(dá)到29.48%。截至2022H1，公司電控制動(dòng)產(chǎn)品收入占比已超過38.57%。歸母凈利潤由2.77億元增長至5.05億元，CAGR為22.2%。2021年電控產(chǎn)品占營收比為36.5%，已經(jīng)成為公司主要業(yè)績?cè)鲩L點(diǎn)。盈利能力方面，公司在經(jīng)歷了2016-2018年三年的行業(yè)下行周期后逐漸重回增長通道，且在2022H1疫情及原材料因素影響之下仍然實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤的同比正向增長，體現(xiàn)出公司各產(chǎn)品線的高景氣度以及自身優(yōu)秀的控費(fèi)能力。公司于2019年7月在蕪湖發(fā)布線控制動(dòng)WCBS產(chǎn)品，是中國品牌首家發(fā)布ONE-BOX架構(gòu)的企業(yè)。其采用的EHBOne-box方案高度集成了真空助力器、電子真空泵、主缸和ESC的功能，并且具備快速增壓、解耦制動(dòng)、優(yōu)良的噪音性和輕量化的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了國內(nèi)線控制動(dòng)產(chǎn)品的欠缺。根據(jù)公司公告披露，公司年產(chǎn)30萬套線控制動(dòng)系統(tǒng)生產(chǎn)線已于2021年6月份投入使用，共有3個(gè)車型批量生產(chǎn)。此外，具備制動(dòng)冗余的下一代線控制動(dòng)系統(tǒng)（WCBS2.0）的研發(fā)在順利推進(jìn)中，WCBS2.0將更好滿足L4及以上自動(dòng)駕駛級(jí)別對(duì)線控制動(dòng)系統(tǒng)的需求，目前已經(jīng)有多個(gè)定點(diǎn)項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2024年上半年量產(chǎn)。此外，公司已于2022年初通過收購萬達(dá)戰(zhàn)略切入轉(zhuǎn)向領(lǐng)域，公司線控底盤系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日益豐富。2022年初，公司通過收購浙江萬達(dá)里程碑式的將產(chǎn)品矩陣從制動(dòng)領(lǐng)域拓寬至轉(zhuǎn)向領(lǐng)域，公司汽車底盤系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐步完善、產(chǎn)品線日益豐富。收購?fù)瓿珊螅?022年6月，公司并表轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)品銷量205215套，收入為7068.69萬元。同時(shí)，2022H1，公司已正式啟動(dòng)了DP-EPS、R-EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研發(fā)工作。5.2.

亞太股份：國內(nèi)制動(dòng)系統(tǒng)龍頭供應(yīng)商，積極布局線控制動(dòng)公司前身為蕭山汽車制動(dòng)器廠，以制動(dòng)器、制動(dòng)泵等傳統(tǒng)機(jī)械式制動(dòng)業(yè)務(wù)起家，后將業(yè)務(wù)逐漸拓展至ABS電控制動(dòng)等領(lǐng)域，為國內(nèi)領(lǐng)先的汽車制動(dòng)系統(tǒng)零部件供應(yīng)商。目前，公司的主營業(yè)務(wù)包括汽車基礎(chǔ)制動(dòng)產(chǎn)品（盤式制動(dòng)器、鼓式制動(dòng)器、真空助力器）和電子控制產(chǎn)品

（ABS、EPB、IBS）兩大類。其中，傳統(tǒng)基礎(chǔ)制動(dòng)產(chǎn)品近年來增長已相對(duì)穩(wěn)定，2013-2021年該業(yè)務(wù)CAGR約為3.7%，2022H1該業(yè)務(wù)占公司總營收比例為78.9%，為公司堅(jiān)實(shí)的基本盤業(yè)務(wù)。而電子控制產(chǎn)品業(yè)務(wù)源起于在2000年與清華大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的國內(nèi)首個(gè)自主ABS系統(tǒng)（此后升級(jí)為ESC產(chǎn)品），并于2016年實(shí)現(xiàn)EPB產(chǎn)品量產(chǎn)。2022H1，該業(yè)務(wù)占公司總營收比例約21.1%。盈利能力方面，2016-2019年公司受汽車行業(yè)周期下行、原材料價(jià)格上行、折舊攤銷壓力等多方面因素影響，盈利能力持續(xù)下滑。但自2019年后，伴隨著自主品牌崛起、行業(yè)“缺芯”等因素催化，公司新客戶、新產(chǎn)品持續(xù)擴(kuò)張，盈利能力已開始起底回升。積極布局智能線控制動(dòng)領(lǐng)域，One-box產(chǎn)品量產(chǎn)在即。公司現(xiàn)有Two-box和One-box兩種線控制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品。其中，Two-box產(chǎn)品已于2020年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，配套于奇瑞新能源、長城毫末智行等。同時(shí)，根據(jù)公司2021年年報(bào)顯示，第二代one-box量產(chǎn)化產(chǎn)品樣件已經(jīng)試制完成，正在長安的樣車上進(jìn)行集成測(cè)試