汽车线控底盘行业研究:智能竞赛的关键领域,本土厂商迎来发展良机

汽车线控底盘行业研究:智能竞赛的关键领域,本土厂商迎来发展良机
2022年09月28日 14:01 未来智库官网

(报告出品方/作者:中国银河证券,石金漫、杨策、秦智坤)

一、自动驾驶关键执行层,智能底盘迎发展良机

(一)顺应汽车智能化、电动化、轻量化发展需要,底盘迎来转 型

智能化+集成化+轻量化,底盘转型与汽车“新四化”发展并驾齐驱。汽车底盘是保证汽 车正常行驶、承载发动机、车身的核心部件的关键性集成平台,主要由传动系、行驶系、转 向系、制动系和悬架系统组成。在“智能化、电动化、网联化、轻量化”的“新四化”造车 理念的指引下,底盘架构的转变将成为汽车革命的先行者,底盘向着智能化、集成化、轻量 化的生产理念转型,催生线控底盘的广阔发展空间。

线控底盘多方面适配新能源汽车,是未来底盘新形态。线控底盘是指将底盘中传统的机 械、液压、气动等连接模式转换为导线,由电信号接受驾驶员或系统驾驶指令并对汽车行驶 部件进行控制。线控底盘在“智能化、集成化、轻量化”三方面体现出与新能源汽车“新四 化”的高适配度:

1、智能化:线控底盘是实现自动驾驶技术的关键执行层。 自动驾驶技术作为新能源汽车的核心竞争领域,受到汽车产业高度重视。自动驾驶技术 的实现分为三层:感知层,决策层和执行层。其中,执行层主要由底盘及其他控制车辆行驶 的部件组成,接受决策层指令并完成对车辆的控制,实现车辆的自动驾驶。线控底盘下的电 信号传输及响应速度快,能够中和部分自动驾驶决策层算法运算速度,缩短车辆对突发情况 的响应时间。同时,电信号对车辆控制更加精准,线控底盘带来的响应速度与车辆控制精准 度提升对自动驾驶安全性提升至关重要。

2、集成化:滑板底盘应用前景广泛,有助于加快车企产品开发和差异化迭代。以滑板底盘为例,集成式的线控底盘将传统底盘中机械、液压等部件高度整合,通过标 准化的软硬件接口实现系统决策层或驾驶员操作层与底盘执行层的连接,逐步实现上下车体、 软硬件解耦,为主机厂研发差异化的车身和内饰设计创造了更广阔、更简洁的发挥空间。滑 板底盘得名于其独特架构,将电驱、电池、悬挂、制动、转向等零部件集成至底盘,形成形 似滑板的底盘架构。滑板底盘实现了上下车体的解耦,厂商能够在固定的底盘架构下开发差 异化的上车体,有助于缩短新产品开发周期,降低开发成本,更好地满足当前新能源转型下 车企对产品更新迭代速度和差异化风格的需求。

3、轻量化:线控底盘适应新能源汽车轻量化与环保减排发展需求。线控技术的应用有助于减轻底盘的重量,对电动车续航和汽车环保有重要意义。导线重 量整体低于机械、液压等传统零部件,推广后有益于减轻车身重量,提升电动车续航。以长 城汽车的智慧线控底盘为例,可实现约 10%的轻量化效果及 20%的续航里程提升效果。同时, 导线布局较为灵活,对于平衡车辆重量具有显著帮助,线控底盘对于提高车辆行驶稳定度和 体验感、提高续航里程和燃油经济性等具有重要意义。此外,线控底盘去除了油液等对环境 具有污染性的物质,有助于进一步强化新能源汽车环保属性。

(二)政策规划重视线控底盘发展,核心技术渗透率处于低位

国家政策将线控底盘视为新能源汽车关键性数据,给予高度重视。2018 年以来,国家各 政府部门多次在重要政策文件中强调线控底盘技术的重要性,例如国务院于 2020 年 10 月发 布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》在开设的专栏中专门对新能源汽车核心技 术的攻关做出了规划,文件指出“以新能源汽车为智能网联技术率先应用的载体,支持企业 跨界协同,研发复杂环境融合感知、……、线控执行系统等核心技术和产品。”由于线控底 盘技术关键技术仍处于攻关阶段,政策层面仅从宏观角度表明支持与激励态度,将技术方向 与实现路径交由行业及企业进行创新探索。目前行业对关键性技术方向基本达成共识,当前 重点在于软硬件设备可靠性提升及线控技术带来的安全事故定责等问题。因此我们预计,未 来政策将更为细化有关线控底盘的规制细节,将有望从技术路径、优惠补贴、软硬件可靠性、 交通事故定责等方面建立完备的规范体系,指引技术发展方向并尽可能降低先进智能化技术 可能带来的定责边界模糊等问题。

线控底盘关键性技术发展处于起步阶段,渗透率提升空间广阔。线控底盘与传统底盘的系统架构相似,由线控油门、线控换挡、线控制动、线控转向和线控悬架组成。由于各细分 系统的运作原理与技术难度不同,线控底盘技术发展呈现出了不同的进度。其中,线控油门 技术较为成熟,目前新上市产品基本全部采用线控油门技术,渗透率接近 100%;纯电动汽车 仅依靠电机驱动,不需要线控换挡技术,因此线控换挡主要用于燃油与混动车型,随燃油车 技术迭代和混动产品渗透率提升而发展;线控换挡技术发展也较为成熟,目前在中高端车型 上均有搭载,渗透率约为 25%;线控制动与线控转向技术壁垒和价值量较高,是线控底盘的 核心技术难点和优势领域,目前发展仍处于起步阶段,未来成长空间广阔,也是未来线控底 盘的重点发展领域;线控悬架具备一定的技术成果,但受制于高成本,过去搭载车型价格区 间较高,且多为进口豪华车型,伴随国产品牌技术成果落地,规模化与供应链优势凸显,线 控悬架成本持续降低,搭载车型价格逐渐向下渗透,渗透率有望保持高速增长。

二、线控底盘各技术发展成熟度不一,线控制动、线控转 向、线控悬架最具潜力

(一)线控制动:线控技术蓝海市场,国产替代空间广阔

车辆制动系统分为驻车制动与行车制动。驻车制动指车辆静止时通过制动器锁住传动轴 或车后轮,避免溜车;行车制动是指在车辆前进过程中,驾驶员通过操作制动踏板,给予车 轮制动力,使车速降低或停车。随着车辆技术发展,驻车制动与行车制动系统已逐步由传统 机械式转型为电子式。

1.1、驻车制动:线控技术成熟,自主品牌进入第一梯队

驻车制动是智能泊车等功能实现的基础,转型顺利为高级别自动驾驶的应用奠定基础。 驻车制动系统经历了由传统的机械手刹向电子系统转变的过程:传统的机械手刹由制动杆、 拉线、制动机构以及回位弹簧组成,制动杆通过杠杆原理进行锁止驻车;目前电子驻车系统 (EPB)将驻车指令转换为电信号,通过电子控制单元(ECU)发出指令驱动制动卡钳实现 驻车。EPB 在优化座舱空间布局的同时,也避免了由于手刹未拉紧或设备磨损所可能导致的 制动力下降,提升驻车安全。更重要的是,电子化驻车是遥控泊车(RPA)、自主代客泊车 (AVP)等功能的必要环节,也为高级别自动驾驶方案奠定基础。

电子驻车渗透率持续走高,国产品牌市场影响力逐渐扩大。根据高工智能汽车研究院数 据,2021 年中国市场(不含进出口)乘用车新车前装标配 EPB 上险量达 1594 万辆,同比增 长 13.08%,搭载率为 78.15%,市占率方面,采埃孚(28.70%)、大陆(28.15%)位居前两位, 市场份额合计超过 50%,伯特利(8.31%)、万都(5.02%)、比亚迪(4.17%)等国内自主厂 商在其后蓄力追赶,已经具备一定的市场竞争力。国产品牌产品在持续得到市场验证后,其性能与品牌形象有望加速提升,加之成本优势与国内品牌与本土车企的紧密合作,EPB 产品 国产替代前景广阔。

预计线控驻车制动市场空间在 2025年可达 184.51亿元。线控驻车制动技术较为成熟,渗 透率将逐渐增长至 90%以上,考虑到国产替代过程中的降本因素,我们预计线控驻车制动单 车价值量将由 2022 年的 850 元逐渐降低至 2025 年的 780 元,市场规模将由 2022 年的 161.74 亿元增长至 2025 年的 184.51 亿元,3 年 CAGR 为 4%。

1.2、行车制动:紧密联系行车安全,EHB 是当前主流解决方案,EMB 是未 来发展趋势

行车制动系统由制动传动装置和制动器组成。其中制动传动装置包括将制动能量传输到 制动器的各个部件及管路,如制动踏板、制动主缸、轮缸及连接管路,制动器是产生阻碍车 辆运动或者运动趋势的力的部件,一般通过固定元件与旋转元件工作表面之间的摩擦作用来 实现。

行车制动系统经历了从机械制动-液压制动-线控制动的发展阶段。最早期的机械制动完 全依靠驾驶者操作机械装置形成制动,仅能满足较轻质量汽车的低速制动需求;1924 年,克 莱斯勒推出四轮液压制动器,随后液压制动产品逐步升级换代并成为市场主流。液压制动系 统包括制动踏板、真空助力器、制动液、制动油管、制动主缸、制动轮缸和车轮制动器,驾 驶员踩下制动踏板后,踏板力在杠杆作用下放大,随后经过真空助力器进一步放大传递至主 缸,主缸制动液在压强作用下被推出轮缸,推动轮端卡钳加紧刹车盘阻碍刹车盘转动,从而 实现制动。

线控制动解决真空源问题,适配纯电动汽车。液压制动系统运作的关键零部件之一是真 空助力器,真空助力器需要有稳定的真空来源实现正常运作,汽油燃油车的发动机采用点燃 式,因此在进气歧管可以产生较高的真空压力,可以为真空助力制动系统提供足够的真空来 源,是液压制动在汽油车中大规模应用的基础所在。纯电动汽车用电机代替发动机作为驱动 装置,系统缺少了真空源,因而在初期需要安装真空泵提供真空源,保障系统正常工作,但 真空泵较短的使用寿命无法与纯电动汽车相匹配,车企开始寻求新的真空源解决方法。1996 年,博世率先推出线控制动系统iBooster,用助力电机代替真空助力器,解决了纯电动车缺少 真空源的问题,制动系统也进入线控制动时期。

线控制动实现能量高效回收,对提升电动车续航里程至关重要。传统的制动系统在制动 过程中车轮与制动器产生的摩擦热能没有得到良好的收集利用,新能源汽车带来的动力系统 变革为制动能量回收提供了可能:在液压制动之外,通过驱动电机产生的负扭矩提供部分制 动力,负扭矩产生的反向电流对电池进行充电,实现车辆动能向化学能的转化,有助于提高 纯电汽车续航里程。具体来看,制动能量回收的方式主要有三种:单踏板模式、叠加式、协 调式。在单踏板模式下,只要松开油门电机就会产生明显的反向制动力,该模式能量回收效 率最高,但制动体验异于传统燃油车,驾驶员需要一定时间适应;叠加式是踩下制动踏板的 同时电机开始产生反向制动力,虽然不会产生松开油门后明显的制动感,但该模式下能量回 收效率低;协调式优先使用电机制动力,在电机制动力达到峰值后引入摩擦制动力,在维持 原有驾驶体验的同时大幅提升了能量回收效率,但该模式需要动能回收系统与刹车系统高效 协同,机械化部件的实现难度较高,因此需要对制动体系进行线控化改造,通过电信号良好 协同各系统,为线控制动技术提供了较完美的“用武之地”。

按照制动力传导路径的不同,线控制动可分为电子液压制动系统(EHB)和电子机械制 动系统(EMB)。EHB 是由传统的液压制动系统发展而来,EHB 用电动助力器代替了传统液 压系统中的真空助力器,解决了纯电动汽车的真空源问题,同时保留了液压装置。EHB 通过 电子传感器感受驾驶员制动意图,并通过电机驱动液压泵进行制动,典型代表是目前博世量 产的 iBooster;EMB 则是将所有液压装置用电子机械装置代替,制动踏板传感器在接受到制 动踏板指令后,将转换的电信号直接通过 ECU 传送给轮毂装置,实现车轮制动。

EHB 与 EMB 在安全冗余与踏板解耦的程度方面存在差异。在解耦程度方面,EHB 保留 了液压装置,并未完全实现踏板与车轮制动器的解耦,驾驶员可通过液压变化感受制动系统 变化,EMB 则完全去除液压装置,做到踏板与车轮制动器解耦,仅能够通过传感器模拟实现 与传统液压装置相似的制动感受。在安全冗余方面,由于 EHB 保留了液压装置,在电子设备 失效时,可通过开启备用阀将系统转变为传统液压制动,保证制动系统正常运转和驾驶员对 车辆的有效控制;而 EMB不含任何液压或机械连接装置,通常采用电子设备冗余实现安全冗 余,但若发生电子设备全部失效的极端情况,车辆面临一定的安全隐患,因此对电子设备的 可靠性提出了严格要求。此外,EMB 系统中 ECU 直接驱动车轮制动器进行制动,需要能够 产生高制动力的电机安装在轮毂上,但轮毂处空间不足,对电机体积有所限制,EMB 系统的 大规模应用需要电机技术突破作为重要前提。

EHB:当前主流的线控制动方案,one-box 产品是国产品牌弯道超车机遇

按照系统是否集成了电子稳定控制系统(ESC),EHB 可分为“one-box”和“two-box” 两种方案。电子稳定系统最早由博世开发,并将其产品命名为 ESP(Electronic Stability Program),随后其他厂家陆续推出相似产品,统一命名为 ESC(Electric Stability Controller)。 ESC 集成了制动防抱死系统 ABS、牵引力控制系统 TCS、稳定性控制系统 VDC 等系统,用 于控制车辆行驶中的横向和纵向稳定,降低车辆行驶安全风险。“one-box”将 EHB 与 ESC 进 行集成,实现了更高的空间利用率和能量回收效率以及更低的成本,但难以支持未来 L3 以上 级别自动驾驶对安全冗余的要求,目前博世、大陆、伯特利等均有布局;“two-box”指 booster 和 ESC 独立装置,是当前车型搭载的主要制动系统,能够较好地满足安全冗余的需求, 缺点是重量大、成本高昂,布局厂商有博世、大陆、伯特利、华域汽车等。

博世在国内市场形成垄断,自主品牌技术水平已接近国际领先厂商。国际厂商较早布局 EHB 技术,博世、大陆、采埃孚等国际零部件龙头公司具备先发优势,目前已经形成了成熟 的技术成果和稳定的品牌形象,其中博世(65%)、大陆(23%)和采埃孚(8%)共占据全球 超过 95%的市场份额,在中国市场,博世(89.4%)市占率高居榜首,处于垄断地位。但我 国自主品牌依靠出色的技术水平逐渐追赶上国际领先厂商步伐,伯特利、同驭、拿森等厂商 已经具备了产品量产能力,伯特利更是成为国内首个实现 one-box 产品量产的企业,目前正 处于快速开拓客户阶段,未来有望依靠本土供应链及成本优势实现国产突围。

EMB:线控制动未来技术形态,多家企业积极布局

EMB 仍处于起步初期,长城汽车有望最早实现量产。EMB 系统彻底实现了踏板与制动 器间的机械解耦,是实现上下车体解耦、量产滑板底盘需要突破的关键性技术之一,因此受 到国内外头部厂商的高度重视。当前 EMB技术仍需解决安全冗余、电机制动力等技术难题, 因此目前市场还未出现可量产的 EMB 产品,但包括布雷博、大陆、西门子、博世等 Tier1 厂 商均已加紧布局。国内主机厂长城汽车于 2021年4月在上海车展发布自研的 EMB制动系统, 有望于 2023 年实现量产。我们认为,虽然 EMB 产品在短期内实现量产与产品落地的可能性 较低,但伴随技术成果积累,EMB 产品的量产时间或先于高级别自动驾驶(L4/L5)的技术 落地。

预计线控行车制动市场空间在 2025 年可达 188.31 亿元。线控行车制动发展处于起步阶 段,当前可实现规模量产的企业众多,未来市场将伴随新能源车渗透率的提高逐渐扩大。线 控行车制动是汽车电动化、智能化发展的重要基石,存在一定的技术壁垒,对成本偏刚性的 电子元器件依赖度较高,因此我们预计未来单车价值量将稳中有升,预计从 2022 年的 2430 元下降至 2025 年的 2500 元,市场规模从 2022 年的 43.01 亿元增长至 2025 年的 188.31 亿元, 3 年 CAGR 达 64%。

(二)线控转向:技术成果已具雏形,2023 年或成为量产元年。

当前线控转向技术形态以电动助力为主,线控转向大规模应用前有待进一步技术验证。 油门、换挡、制动系统主要负责汽车的纵向控制,转向系统负责汽车的横向控制。与制动系 统类似,转向系统经历了机械-液压助力-电动助力-线控转向的发展历程,目前最先进的量产 转向系统为电动助力转向系统(EPS),线控转向系统仍处于技术验证阶段,尚未实现大规模 量产。

电动助力转向系统由转向柱、转向传统轴、转向机、助力电机、转向拉杆等组成,通过 扭矩传感器接收方向盘转向和扭矩信号,通过 ECU 转化为电信号并传输给助力电机,实现转 向控制。按照助力电机位置不同,EPS 可分为管柱式电动助力(C-EPS)、小齿轮式电动助力 (P-EPS)、双小齿轮式电动助力(DP-EPS)、齿条式电动助力(R-EPS),电机越靠近转向拉 杆,可提供的转向助力越强,可配套更重的车型。

线控转向彻底取消机械连接,性能优势与技术挑战并存。线控制动(SBW)是在 EPS 的 基础上,去除了方向盘与转向机构之间的机械连接,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,并设置另一 路感反馈电机,模拟方向盘真实转向感。SBW 与 EPS 的根本区别在于方向盘与转向拉杆之间 的机械连接被全部取消,能够实现方向盘和车辆转向机构的完全解耦,在未来高端智能驾驶 广泛应用之后,能够避免车辆在 ECU 控制下自动实现紧急转向时对驾驶员转向动作的干扰和 可能的碰撞;同时物理结构的取消和集中也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。但机械冗余的取消对电子设备及系统可靠性提出了高要求,且现阶段能够反 馈路感反馈的传感器方案不够丰富,而成本较高对厂商吸引力也不足,因此在高阶自动驾驶 广泛应用之前,SBW 快速发展仍面临较多挑战。

特斯拉等车企加紧布局,SBW 技术产品有望迎来更广泛的市场验证。线控转向技术最早 搭载于 2015 年发布的英菲尼迪 Q50 车型,但由于可靠性与路感反馈问题遭遇大规模召回。随 着技术的进步与验证成果积累,线控转向再次得到量产机会,今年 6月上市的丰田 bZ4X车型 提供了线控转向版本,但目前仅在国外市场可选,尚未在国内上市。该系统加入了备用供电 模块,基于锂电池和电容在传统发电机和 12V 电源的基础上提高系统供电的稳定性和多样性。 为保证系统可靠性,在安全冗余的配置上,bZ4X 在电源、通信总线、扭矩传感器、电机角度 传感器、微处理器、功率驱动和电机线圈均加入了电子冗余,着力保证转向系统的高安全性。 bZ4X 再次将线控技术引入汽车市场,为线控技术的大规模量产应用提供先行经验,有望成为 是线控转向技术发展的重大突破。特斯拉计划于 Cybertruck 纯电皮卡上率先搭载 SBW 技术, 长城汽车新一代智慧底盘也采用了线控转向技术并计划于 2023 年量产,SBW 有望迎来更广 泛的市场验证。

EPS 市场竞争格局稳定,自主品牌有望依靠 SBW 实现弯道超车。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)前装标配搭载 EPS 上险量为 1989.93 万辆,同比增长 8.3%,前装搭载率达 97.57%,EPS 渗透率处于高位。国际厂商依靠自身丰富的经验 和充分的市场验证,在 EPS 产品上取得了良好的品牌声誉,博世(18.82%)、NSK(18.52%)、 采埃孚(17.51%)占据市场份额前三位,与其他厂商差距较大,国内自主品牌豫北光洋 (8.48%)、联创汽车电子(4.92%)、比亚迪(3.34%)等也在市场中占据一席之地。当前无 论是国际厂商还是本土厂商均未实现 SBW线控转向技术的量产,我们认为在本土企业大举研 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技术上实现更好的表现, 超越国际厂商的“弯道”或在不远的前方。

预计线控转向市场空间在 2025 年可达 52.82 亿元。线控转向目前仍处于技术验证阶段, 短期内大规模量产的可能性不大,考虑到前期高研发投入的影响,电子元器件成本刚性以及 在高端车型上搭载,我们预计单车价值量在 4000 元左右,市场规模由 2022 年的 2.60 亿元增 长至 2025 年的 52.82 亿元,3 年 CAGR 可达 173%,但大规模量产交付仍有待时日。

(三)线控悬架:国产品牌有望依靠成本优势实现突围

空气悬架是目前主流的线控悬架系统。汽车悬架是承载式车身与车轮之间的传力连接装 置,用于传递作用在车轮和车架之间的力和扭矩,以此缓冲路面不平对车身造成的冲击力, 起到减震的作用。典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。线控悬架对弹性和减震元件进行升级,使之成为可主动调节元件, 加入电子控制系统,实现悬架系统的智能化调节。目前市场主流的线控悬架为空气弹簧 +CDC 型线控减震器组合,由空气弹簧、线控减震器、空气供给单元(空气压缩机、分配阀、 悬置等)、控制器 ECU、传感器、储气罐和空气管路等组成。

空气悬架车型价格持续向下渗透,打开规模化空间。空气悬架通过空气压缩机形成压缩 空气,送入弹簧和减震器的空气室中,以此来调节车辆的高度,适应不同工况,在高速时, 空气弹簧变硬,车身稳定性提高,在低速坑洼路面时,空气弹簧变软,驾驶舒适性提高。当 前空气悬架技术已基本成熟,未大规模应用的原因在于成本高昂,过往只在高端豪华乘用车 上才有所搭载,但近两年新能源车企为提高自身产品竞争力,通过空气悬架打造差异化越级 体验,空悬车型价格持续向下渗透,过去搭载空气悬架的传统豪华品牌车型价格普遍位于 70 万元以上,自主新能源品牌和造车新势力将空气悬架配置带入 30 万元区间车型,我们预计伴 随空气悬架系统成本下行,未来空气悬架系统有望渗透至 25-30 万元区间车型。

空气悬架市场空间广阔,成本与供应链优势是自主品牌的核心竞争力。根据佐思汽研, 2022 年 1-4 月,进口车市场空气悬挂渗透率约为 24%,国内乘用车市场的空气悬挂渗透率仅 为 0.7%,国内乘用车市场空气悬挂未来市场空间广阔。空悬市场的拓展关键在于成本的降低, 目前空气悬架单车价值量在1.2万元左右,国产厂商的崛起有望依靠供应链优势与规模效应引 导空悬成本降低,重塑市场竞争格局。当前我国本土龙头企业已具备部分空悬零部件量产能 力,规模化生产前景可期。

预计线控悬架(空气悬架)市场空间在 2025 年可达 338.43 亿元。我们认为空气悬架市 场将呈现单车价值量逐渐降低与市场渗透率逐渐升高的良性循环局面:国产替代的加速和国 内厂商技术进步有助于降低空气悬架成本,推动空气悬架装载下沉,助力自主新能源品牌和 新势力造车企业实现高端市场突围,竞争压力则将进一步倒逼主机厂选装空气悬架,厂商规 模效应将逐步显现。我们预计空气悬架单车价值量将从 2022 年的 11500 元降低至 2025 年的 8500元,市场规模从 2022年的 127.42亿元提升至 2025年的 338.43亿元,3年 CAGR达 38%。

(四)线控油门:技术成果完备,国产替代空间有限

线控油门有效提升燃油经济性,渗透率接近 100%。线控油门主要由油门踏板、踏板位 移传感器、ECU(电控单元)、CAN 总线、伺服电动机和节气门执行机构组成。传统油门通 过油门踏板控制喷油量,不适当的喷油量会影响汽车的驾驶稳定性,对驾驶员的驾驶熟练度 提出了高要求。线控油门能够识别驾驶员的过度下踩油门踏板行为,并对此做出相应调节, 避免喷油量过高,提升车辆驾驶平顺性,同时能够保护发动机,提高燃油经济性。线控油门 的技术实现较为容易,目前已具备较为成熟的规模化产品,渗透率接近 100%。

线控油门商业化成熟度较高,当前海外企业核心技术领先,国产替代空间有限。线控油 门技术国际代表企业包括日立、博世、大陆等,国内布局线控油门产品的厂商有凯众股份、 隆盛科技、宁波高发,国内厂商业务覆盖面较窄,但依靠积极的客户拓展取得了一定的市场 地位。以宁波高发为例,公司线控油门相关业务为电子油门踏板销售,2021 年实现营收 1.5 亿元,同比+13.2%,电子油门踏板销售 340.6 万套,同比+17.46%,增速均为近三年的最高值, 主要是由于全国乘用车市场回暖以及公司积极拓展新能源客户带来的业绩增长,公司在国内 取得了一定的市场声誉。公司电子油门踏板单价仅为 45 元左右,盈利空间较小,且由于线控 油门技术始终由国际企业保持领先地位,公司在拓展客户和维持现有客户的过程中议价能力 较为薄弱,造成公司毛利率处于逐年下滑状态。

预计线控油门市场规模在 2025 年可达 72.65 亿元。整体来看线控油门系统单车价值量在 300 元左右,进口替代诉求不强,国产品牌在成本端优势有限,因此我们预计短期内线控油 门的竞争格局仍较为稳定,以外资品牌为主导,国内品牌能够依靠现有客户基础取得稳定的 业绩收入来源,但在客户及项目拓展方面或处于相对劣势。我们认为线控油门市场规模增量 空间主要体现在乘用车市场的扩容中,预计线控油门市场规模将由 2022 年的 66.48 亿元增长 至 2025 年的 72.65 亿元,3 年 CAGR 为 3%。

(五)线控换挡:插混车型推动渗透率快速提升,市场仍由海外 企业主导

提高档杆布局灵活性,优化车内空间。线控换挡是去除机械架构,仅通过电控来实现换 挡操作的结构。换挡结构通过控制变速箱来调节车速高低,传统的换挡结构与变速箱之间通 过机械连接,线控换挡将机械连接替换为线束,不仅降低了换挡架构重量,更是大幅提升了 档杆位置与形状的灵活性,衍生出按键式、旋钮式、怀挡式等风格各异的换挡架构,提升了 车内空间灵活度和科技氛围感,车企可灵活调整档杆形状及位置,打造差异化座舱。

线控换挡大幅提升驾驶体验感,消费升级推动渗透率提升。相比于手动挡,自动挡无需 频繁操作离合与档杆,对于新手驾驶员来说,操作难度更低,且在驾驶中带来的平顺性和稳 定性更佳。根据盖世汽车统计,我国汽车线控换挡渗透率整体约为 25%,与欧美国家相比具 有广阔的提升空间。在汽车消费升级趋势下,自动挡渗透率的提升将带来线控换挡市场规模的稳步扩张。 插混车型对技术提出更高要求。插混车型对燃油替代的加速将进一步为线控换挡技术带 来市场增量空间。插混车型“可油可电”的特性兼具了燃油经济性与驾驶平顺性,是目前除 纯电车型外的另一大主力新能源车型。插混系统由电池与发动机组成,为提高驾驶平顺性与 实现更强的动力,以长城、吉利为代表的车企开发了多挡的插混系统,高复杂度的插混系统 的档位切换需要根据车速等参数进行判断,因此手动挡较难适用于插混系统,引入线控换挡 的必要性提升。线控换挡技术可通过 ECU 与线控油门协同配合,共同实现插混车的驾驶模式 智能切换,因此我们认为,插混车型的普及对线控换挡提出了更高的技术标准,线控换挡应 用场景得到扩大,未来渗透率有望加速提升。我们预计,2022 年底,插混车型月销量可达 17 万辆,渗透率达 23%左右。

线控换挡市场竞争格局稳定,国内厂商竞争压力较大。海外市场自动挡发展领先,主要 竞争者有富士机工、康斯博格、采埃孚天合等国际厂商,技术水平较为成熟,处于市场领先 地位,国内的宁波高发、南京奥联和重庆青山竞相追赶。相比之下,国内品牌线控换挡有着 业务覆盖面、品牌影响力等方面的弱势。以国内龙头宁波高发为例,公司电子换挡器产品单 车价值量在 100 元左右,在与国际领先品牌的竞争中处于弱势地位,2019 年起公司变速操作 箱及软轴产品进入负增长区间,2021 年受益于汽车市场回暖与新能源客户拓展,公司变速操 作箱及软轴业务实现营收 4.7 亿元,同比+8.8%,毛利率大幅下滑 3.2pct 至 30.9%,业务发展 有所承压。

预计线控换挡市场空间在 2025 年可达 63.06 亿元。线控换挡当前技术较为成熟,单车价 值量稳定在 400 元左右,我们认为线控换挡的市场增量空间在于插混车型销量的增长以及自 动挡车型渗透率的提高,我们预计线控换挡市场规模将由 2022 年的 38.60 亿元增长至 2025 年 的 63.06 亿元,CAGR 为 18%。

(六)底盘域控制器及软件:软硬件解耦大势所趋,本土厂商优 势凸显

电子电气架构向域控制转型,域控制器将成为核心部件。电子控制单元(ECU)是负责 车辆自动化控制的主要零部件,伴随汽车电子化程度的提升,ECU 开始遍布车辆行驶控制、 车内娱乐系统、网联系统的多个领域,电子化功能复杂的汽车 ECU 数量可达 100 颗以上,不 仅提升了车内线束的设计难度,相互独立的 ECU 也不利于车内功能的协同,难以满足自动驾 驶、智能网联等多功能协同的高级智能功能。域控制器的概念最早由博世提出,以软硬件解 耦作为前提,通过集成化设计,将实现不同功能的 ECU 集成至域控制器,不仅能够实现车辆 不同功能的协同运作,更是可以采用硬件预埋、软件后期 OTA 升级的方式实现类似于手机的 系统更新功能,满足消费者对汽车功能快速更新的需求,同时便于车企及时优化汽车智能化 功能,提升消费者体验,因而域控制器技术逐渐受到车企和供应商的重视。

底盘功能繁多复杂,底盘域控制器发展较慢。博世将汽车分为五大域:动力域、智能座 舱域、智能驾驶域、车身域、底盘域,底盘域由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统 构成,是自动驾驶功能的重要执行层,当前底盘域控制器发展处于起步阶段,未实现汽车底 盘控制功能的整合,主要是因为车企底盘系统的供应商众多,不同功能的零部件供应商之间 的软件并不互通,无法通过底盘域控制器做到有机结合,因此当前市场主要的底盘域控制器 产品仅能够实现部分底盘功能的控制,如经纬恒润的底盘域控制器主要负责空气悬架的调节, 蔚来自研的 ICC 底盘域控制器实现了冗余控制、空气悬架控制、驻车控制、车载通讯等功能, 但仍未实现底盘控制的一体化集成。

底盘域控制器集成功能的实现需要以软硬件解耦以及底盘零部件供应商的软件互通为前 提。考虑到底盘实现行驶功能中对多模块系统协同的要求,未来主机厂或更多地参与进入底 盘软件系统的研发,为不同控制功能定立统一标准接口,从而形成一体化的软件控制系统, 为底盘域控制器的功能高度集成化提供先行条件。同时考虑到自动驾驶的实现需要电信号指 令在不同域之间的灵活传输,底盘域、动力域、智能驾驶域将有望率先完成集成化,通过中 央集成架构实现车辆自动驾驶,底盘软件系统集成或直接跳过域控制器阶段,朝着中央集成 架构发展。

“软件定义汽车”的趋势下,自主掌握核心算法成为车企关键诉求。不同于智能座舱可 通过创意性设计体现差异化产品竞争力,车企无法在以底盘系统作为执行层的自动驾驶功能 中体现出明显区别于同业竞争者的差异化场景,自动驾驶的核心壁垒在于算法为系统带来的 稳定性、安全性、响应速度等,但由于底盘硬件系统壁垒高,需要一定的技术积累,因此车 企逐渐采取外采硬件、自研或定制算法的方式掌握关键功能的核心技术,以博世为代表的国 际厂商率先开始将自身产品的软硬件解耦,具备了单独提供硬件的能力,具有一定的先发优 势。

国内厂商具备定制化需求满足能力、性价比、供应链稳定、政策支持等优势,自主可控 背景下本土厂商需要提速进行弯道超车。国内自主厂商的竞争优势主要体现在:(1)国际厂 商的客户群体广泛,产品具有开发周期长、定制化需求满足度低的特性,国内厂商作为追赶 者,在拓展客户时注重与客户的关系与联系,将更主动满足主机厂的定制化需求。零部件厂 商具备经验优势,能够以更低的成本、更快的速度实现软件的研发落地,对于不具备自主研 发能力的部分主机厂来说,选择具有丰富经验的零部件供应商并采取定制化算法的模式既能 保证产品的开发速度与成本,亦能深入软件开发过程,实现核心技术的自主掌控,因此具备 较强软件研发能力的国内自主厂商将迎来发展机遇;(2)国内零部件供应商深耕本土市场, 与主机厂的密切联系,有助于及时对产品及算法的优化迭代,以此适应消费者的需求变化。 (3)国内疫情环境的稳定为供应商提供了成本及供应链优势;(4)2021 年 12 月国务院发布 的《“十四五”数字经济发展规划》指出“产业链强链补链行动,加强面对多元化应用场景的 技术融合和产品创新,提升产业链关键环节竞争力,完善 5G、集成电路、新能源汽车、人工 智能、工业互联网等重点产业链体系。”,体现出国家政府对新能源汽车产业链稳定发展、自 主可控的重视程度,国内供应商将享有政策支持。

三、重点公司分析

(一)长城汽车:基于 GEEP 4.0 全新电子电气架构打造智慧线控 底盘

公司是国内领先的自主品牌,重视自主研发智能化技术。公司于 2021 年 6 月发布智慧线 控底盘,全栈自研包括线控油门、线控换挡、线控制动、线控转向、线控悬架在内的线控底 盘系统,能够支持 L4 级别及以上自动驾驶,计划于 2023 年实现量产,有望成为线控底盘两 大关键技术:电子机械线控制动系统(EMB)和线控转向系统(SBW)的全球首个量产主 机厂。为保障系统可靠性,公司智慧线控底盘从电源到传感器、控制器、执行器均采用 3 重 备份设计以实现多重冗余,在三套系统全部失效的极端情况下,还设置了跨系统冗余机制确 保行驶安全。

中高端产品销售火热,带动营收大幅增长。2022H1,公司实现营收 621.34 亿元,同比 +0.33%,实现归母净利润 56.01 亿元,同比+58.72%,高端品牌坦克销量同比+63.56%,支撑 营收增速表现好于销量整体增速(YOY-16.12%)。2011-2021 年,公司营收 CAGR 为 16.32%, 归母净利润 CAGR 为 7.0%,保持稳定增长。

毛利率逆势改善,研发投入力度持续加大。2022H1,公司销售毛利率 18.38%,同比 +2.13pct,高价位产品供不应求,带动毛利率在成本上涨的逆境下实现增长。销售净利率 9.00%,同比+3.30pct,主要受益于毛利率上涨及汇兑收益引起的财务费用下降。2022H1,公 司研发费用 31.77 亿元,同比+70.99%,研发费用率 5.11%,同比+0.02pct,公司重视自主研 发,持续加大研发投入。

(二)伯特利:率先实现“one-box”线控制动产品国内量产,收 购万达进击线控底盘

公司是国内领先的汽车制动系统产品厂商,率先实现 one-box 线控制动量产。公司产品 主要分为机械制动产品和智能电控制动产品两大类,机械制动产品主要包括盘式制动器、轻 量化制动零部件等;智能电动制动产品主要包括电子驻车制动系统(EPB)、制动防抱死系统 (ABS)、电子稳定控制系统(ESC)、线控制动系统(WCBS)、电动尾门开闭系统(ELGS) 以及基于前视摄像系统的ADAS。公司 EPB 产品市占率位居本土企业首位,并于 2021 年成为 中国首家实现 one-box 线控制动产品(WCBS)投产的企业,产品性能优越,与博世、采埃孚、 大陆等国际领先厂商难分高下。2022 年 4 月 8 日,公司公告以自有资金 2.01 亿元收购万达零 部件所持万达汽车方向机 45%的股权,成功切入汽车转向领域,有助于公司布局线控转向技 术,建立一体化智能底盘供应能力。

核心技术产品订单放量,营收与归母净利润保持高速增长。2022H1,公司实现营收 21.14 亿元,同比+37.15%,实现归母净利润 2.80 亿元,同比+16.43%,主要系公司智能电控 制动产品 EPB 和 WCBS 新订单放量与积极拓展新客户所致,2013-2021 年,公司营收 CAGR 为 29.48%,归母净利润 CAGR 为 41.17%,保持高速增长。

毛利率存在改善空间,研发保持高投入。2022H1,公司销售毛利率 22.14%,同比3.43pct,主要受芯片等原材料的短缺和涨价所致。销售净利率 13.23%,同比-3.89pct,主要系 研发投入较大抬升费用率所致。2022H1,公司研发费用 1.63 亿元,同比+81.11%,研发费用 率 7.71%,同比+1.87pct,公司加大力度布局线控制动 EMB 技术和线控转向技术,研发费用 率高位提升,持续夯实竞争力。

(三)华域汽车:线控制动产品获北汽新能源和比亚迪项目定 点,智能化转型加速

公司深耕汽车零部件业务 30 余年,当前业务覆盖 40 余项汽车零部件产品,是国内综合 型汽车零部件龙头。公司过往以传统内外饰产品为核心业务,为适应新能源汽车“新四化” 趋势,公司开启“智能化+轻量化+电动化”转型,深入布局包括毫米波雷达、线控制动等在 内的核心产品,公司下属子公司上海汇众的 E-Booster 产品与 EPB 产品于 2018 年分别获得北 汽新能源和比亚迪项目定点,目前均实现量产。根据公司公告,公司及相关所属企业当前正 在推进线控转向系统、线控制动系统等产品的平台预研、样件开发等工作,积极布局智能底 盘核心技术,依托公司在国内市场建立的强大品牌形象以及过往积累的客户资源,公司新技 术产品落地后有望加速放量。

业务结构优化,业绩受疫情影响短期承压。2022H1,公司实现营收 687.50 亿元,同比 +3.21%,其中新能源相关产品收入实现高速增长;上半年实现归母净利润 25.18 亿元,同比7.78%,公司工厂位居上海,业绩受二季度疫情影响较大。2013-2021 年,公司营收 CAGR 为 10.34%,归母净利润 CAGR 为 8.02%,整体表现稳健。

毛利率短期承压,业务转型带动研发投入稳健增长。2022H1,公司销售毛利率 13.61%, 同比基本持平(-009pct),疫情散发及原材料涨价背景下韧性突显。销售净利率 4.15%,同比 -0.99pct,与受疫情影响有关。2022H1,公司研发投入 30.06 亿元,同比+2.24%,研发费用率 4.37%,同比-0.04pct,公司将加速业务向“智能化+电动化+轻量化”转型,夯实传统零部件 龙头地位。

(四)拓普集团:线控制动产品量产在即,空悬系统工厂已落成

公司是国内汽车 NVH(减振降噪及舒适性控制)龙头,以 NVH 业务为基础,拓展车身 轻量化、底盘系统、智能座舱部件、热管理系统、空气悬架系统和智能驾驶系统六大系列产 品。智能驾驶系统方面,公司线控制动产品 IBS 采用 one-box 设计,串联主缸(TMC)、制动助 力器、控制系统、防抱死制动系统 (ABS) 和电子稳定控制系统 (ESC), 系统重量减轻近 25%, 可以在 150 毫秒的时间里建立起制动压力,产品量产交付在即;空气悬架系统方面,公司首 个空气悬架系统工厂于 2021 年 11 月 24 日在宁波滨海新区落成,可实现年产量 200 万套,满 足 50 万辆车的配置。公司专注汽车核心零部件业务 30 余年,自 2016 年进入特斯拉产业链, 定点锻铝控制臂、底盘结构件,目前已向特斯拉供应轻量化结构件、内外饰及热管理系统等 产品,客户基础牢固,依托特斯拉带来的品牌形象提升,公司向底盘综合供应商大踏步迈进,新产品放量可期。

业绩表现靓丽,新能源客户贡献主要增量。2022H1,公司实现营收 67.94 亿元,同比 +38.18%,实现归母净利润 7.08 亿元,同比+53.97%,受益于特斯拉等新能源客户产销大幅增 长。2013-2021 年,公司营收 CAGR 为 21.08%,归母净利润 CAGR 为 17.33%,增速远好于行 业。

毛利率逐渐改善,规模效应显现。2022H1,公司销售毛利率 21.36%,同比+0.49pct,受 益于原材料、运费成本企稳下降及公司与客户的调价补偿的顺利进展。销售净利率 10.55%, 同比+1.12pct,产品放量带来显著规模效应,叠加降本控费带动净利率提升。2022H1,公司 研发投入 3.24 亿元,同比+38.46%,研发费用率 4.77%,同比+0.01pct,研发投入保持高度增 长。

(五)中鼎股份:国内空气供给单元龙头,加速推进空气弹簧项 目

收购 AMK 切入空悬领域,推动业务转型。公司于 2016 年完成对空气供给单元海外龙头 企业 AMK 的收购,正式切入空悬领域。空气供给单元、空气弹簧、减震器是空气悬架系统 的三大组成部分,空气供给单元成本占比 25%左右。公司已于 2021 年建成国内空气供给单元 组装线,实现空气供给单元国产化。公司目前与多个自主品牌与新势力签订了空气悬挂系统 产品的项目定点书,在手订单超 24 亿元,空气供给单元国内新订单市占率接近 100%。另外, 公司于 2021 年底公告拟以自有资金收购日本普利司通减震业务,并极力推进 NVH 及空气弹 簧项目,有望率先成为具备空气悬架硬件系统一体化供应能力的本土厂商。

新能源业务支撑收入增长,规模提升后利润端改善可期。2022H1,公司实现营收 65.73 亿元,同比+2.98%,其中新能源业务实现收入 13.24 亿元,同比+103.38%,占营收比重 21.18%,业务结构显著改善;实现归母净利润 4.71亿元,同比-20.30%,主要系成本上涨及海 外运费维持高位所致。2013-2021 年,公司营收 CAGR 为 15.21%,归母净利润 CAGR 为 12.55%,保持稳健增长。

毛利率企稳,研发费用率稳定。2022H1,公司销售毛利率 21.39%,同比-3.24pct,空气 悬挂产品受原材料价格高企的影响,毛利率下滑拖累整体利润表现。销售净利率 7.11%,同 比-2.06pct。2022H1,公司研发投入 3.13 亿元,同比+10.60%,研发费用率 4.76%,同比 +0.33pct,公司重点发展轻量化与空气悬架业务,研发费用率预计稳中有升。

(六)保隆科技:新获空气弹簧减震器总成项目定点,空悬业务 持续向好

公司是传统汽车轮胎压力监测系统(TPMS)国内龙头企业,自 2017 年上市后加速布局 新业务,开启智能化、轻量化转型。2021 年 12 月 28 日,公司合肥园区正式启用,量产下线 乘用车空气弹簧减震器支柱总成及独立空气弹簧,该工厂具备 10 万台空气弹簧年产能,未来 公司还将规划 6 条产线,年产能可超 50 万台整车空气弹簧,推动国内空气弹簧国产替代进程 加速。自 2021 年 10 月以来,公司相继获得多个新能源车头部主机厂订单,当前订单总额超 16 亿元,2022 年 7 月,公司获得某自主品牌项目定点,首次供给空气弹簧减震器总成,预计 将于 2024 年 1 月量产,彰显公司产品力。

汇兑损失叠加股权激励费用导致业绩短期承压。2022H1,公司实现营收 20.63 亿元,同 比+8.58%,实现归母净利润 0.63 亿元,同比-49.06%,主要系汇兑损失与股权激励费用影响。 2013-2021 年,公司营收 CAGR 为 17.08%,归母净利润 CAGR 为 19.97%,成长稳健。

毛利率企稳,研发费用率稳定。2022H1,公司销售毛利率 27.35%,同比+0.06pct,呈现 企稳改善。销售净利率 3.18%,同比-3.40pct,系费用升高所致。2022H1,公司研发投入 1.54 亿元,同比+12.41%,研发费用率 7.46%,同比+0.25pct,研发费用率稳定。

(七)阿尔特:滑板底盘定制车型小规模交付,重点布局下一代 技术量产

公司是我国技术领先的独立全栈式汽车研发解决方案供应商。深耕汽车全流程研发。公 司为客户提供包括含乘用、 商用、特殊场景专用的新能源汽车及燃油汽车整车研发等服务, 客户超过 60 家,成功研发超 400 款车型。立足于自身强大的车型研发能力,公司较早布局了 滑板底盘技术与产品,2019年开始关注并进行滑板底盘相关技术研发,于 2020年正式向市场 投放第一代滑板式纯线控底盘,已有二十余辆定制车进行示范运营。2021 年公司对第一代滑 板底盘技术进行进一步升级,并交付升级后产品。2022 年 2 月,公司共同投资设立了深圳壁 虎新能源汽车科技有限公司,将重点用于打造滑板底盘技术和产品,加快下一代滑板底盘技 术的大规模量产。

疫情导致项目交付滞后,冲击短期业绩表现。2022H1,公司实现营收 5.10 亿元,同比16.60%,实现归母净利润 0.77亿元,同比-25.45%,主要由于上半年上海等部分汽车企业聚集 城市疫情反弹,项目交付验收及签约被不同程度推迟。2013-2021 年,公司营收 CAGR 为 21.79%,业绩稳步增长。

毛利率同比上行,主因燃油车整车设计业务毛利同比改善所致。2022H1,公司销售毛利 率 37.08%,同比+0.39pct,燃油车整车设计业务毛利同比改善 1.40pct 推动整体毛利率同比上 升。销售净利率 12.94%,同比-3.32pct,系公司研发业务业绩受疫情影响未正常释放所致。 2022H1,公司研发投入 0.35 亿元,同比-14.63%,研发费用率 6.86%,同比+0.16pct。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。

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