汽車線控底盤行業(yè)分析1.線控底盤是智能汽車實現(xiàn)L3及以上高階自動駕駛的必要條件1.1.機械底盤：由傳動系、行駛系、轉向系、制動系四部分構成傳統(tǒng)汽車的底盤主要由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成，除了支撐汽車的發(fā)動機及其他零部件外，還具有接收駕駛員的操作指令，使汽車實現(xiàn)行駛、轉向以及制動等功能，是燃油車的重要組成部分。其中，傳動系、行駛系、轉向系以及制動系四部分相互連通、相輔相成，共同構成了汽車底盤，也構成了線控底盤技術的基礎。1）傳動系主要由離合器、變速器、萬向節(jié)、傳動軸以及驅動橋等部件所組成。傳動系主要是將發(fā)動機所產生的動力傳輸給驅動車輪的系統(tǒng)?？砂茨芰總鬟f方式的不同，劃分為機械傳動、液力傳動、液壓傳動、電傳動，而對于具有不同驅動形式的汽車，雖然其傳動系統(tǒng)內部的部件組合結構不完全相同，但是動力傳輸機制大致相同，基本的控制路徑為：

發(fā)動機?離合器?變速器?傳動軸?差速器?半軸?驅動輪。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，使汽車正常行駛以及將傳動系所產生的轉矩轉化為地面對車輛的牽引力。3）轉向系主要由方向盤、轉向器、轉向節(jié)等部件組成。轉向系是指從方向盤到車輪的動力傳遞系統(tǒng)，根據(jù)駕駛員的操作指令來實現(xiàn)汽車的轉向。根據(jù)轉向力是否完全來源于駕駛員，可分為機械轉向系和動力轉向系，后者根據(jù)轉向助力來源的不同又可分為氣壓式、液壓式以及電動式。4）制動系主要由制動器、助力器、制動片等部件組成。制動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和駐車制動。其中行車制動主要用于行車時降低行車速度或使汽車停止，駐車制動主要用于停車后防止汽車發(fā)生滑動。1.2.線控底盤：助力智能汽車邁向L3及以上自動駕駛等級的關鍵技術1.2.1.五大環(huán)節(jié)構筑線控底盤，核心特點在于可實現(xiàn)“人機解耦”線控底盤的核心特點在于可實現(xiàn)“人機解耦”，同時具備高精度、高安全性、高響應速度等優(yōu)勢。整體而言，線控底盤實際是對汽車底盤信號的傳導機制進行線控改造，以電信號傳導替代機械信號傳導，從而使其更加適用于自動駕駛車輛。其具體傳導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傳輸給相應的執(zhí)行機構，最終由執(zhí)行機構完成汽車的轉向、制動、驅動等各項功能。在此過程中，由于線控結構替代了方向盤、剎車踏板與底盤之間的機械連接，因而此前將由人力直接控制的整體式機械系統(tǒng)亦變成了操作端和設備端相互獨立的兩部分，并且設備端不僅可以由人傳遞的信號操作，也能由其它來源的電信號操作，從而實現(xiàn)“人機解耦”。此外，由于線控結構之下操作單元和執(zhí)行單元之間不存在機械能量的傳遞，因此其響應時間將大大縮短、精度將大幅提升。同時，執(zhí)行單元使用外來能源執(zhí)行操作命令，其執(zhí)行過程和結果受電子控制器的監(jiān)測和控制，也有利于在遇到緊急工況時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。分拆結構來看，線控底盤由線控換擋、線控油門、線控懸架、線控轉向、線控制動五大環(huán)節(jié)組成。其中，線控油門及線控換擋由于技術難度較低、已于上世紀90年代初開始逐步量產上車，且當前滲透率已相對較高（定速巡航即為線控油門的基礎應用之一）。相較而言，線控懸架、轉向及制動系統(tǒng)，受制于高昂技術壁壘及上車成本，目前整體仍處于量產的初期階段。根據(jù)我們測算，當前線控制動滲透率僅為3%左右、線控懸架滲透率不足3%、線控轉向幾乎尚未實現(xiàn)規(guī)?；慨a。1.2.2.線控底盤是智能汽車實現(xiàn)L3及以上高階自動駕駛的必要條件基于線控底盤“人機解耦、高精度、高安全性”等特點，線控底盤將為實現(xiàn)高階自動駕駛的必要條件，未來有望逐步取代機械式底盤。自動駕駛功能的實現(xiàn)依賴于感知層、決策層和執(zhí)行層三部分的協(xié)調配合。當自動駕駛發(fā)展進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，對于執(zhí)行層性能亦將有著更高的要求。相較于傳統(tǒng)機械式底盤，由電信號控制的線控底盤則在響應速度、精度等方面具備更強的優(yōu)勢。同時，當自動駕駛功能等級邁向L4級及以上時，車輛的行駛將完全脫離人工干預，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，高階自動駕駛車輛在執(zhí)行層的設計中，需要在制動、轉向等關鍵執(zhí)行環(huán)節(jié)實現(xiàn)雙重甚至多重冗余。而考慮到車內空間、信號傳導機制、響應精度等因素，以線控結構替代機械式結構則是實現(xiàn)執(zhí)行器多重安全冗余的必要條件：我們以“雙冗余線控轉向”和“多重冗余線控制動方案”為例，具體說明線控結構對于提升自動駕駛安全程度的必要性：

（1）雙冗余線控轉向方案：所謂雙冗余系統(tǒng)實際上是并行的兩套獨立的控制系統(tǒng)。以雙冗余線控轉向系統(tǒng)為例，在正常狀態(tài)下，兩套轉向系統(tǒng)（均包含電源、傳感器和執(zhí)行部件等）同時工作，各輸出50%的需求轉矩實現(xiàn)轉向助力。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)除了相互獨立提供助力外，還會進行必要的內部通訊，以應對各種突發(fā)工況。除此之外，為了使兩個ECU之間的功能同步，需要共享的數(shù)據(jù)使用串行外設接口進行通訊，無需實時同步的數(shù)據(jù)則使用控制器局域網絡（CAN）進行傳輸。（2）多重冗余線控制動方案：對于制動系統(tǒng)而言，如果僅考慮以兩套制動系統(tǒng)（制動系統(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系統(tǒng)的冗余控制措施，且常規(guī)的制動系統(tǒng)冗余方案會因控制器切換造成延時控制問題，引起不必要的安全隱患。因此，線控制動系統(tǒng)往往需要多重冗余的設計。例如自動駕駛主輔控制器之間的冗余、自動駕駛域控制器與整車控制器之間的冗余、自動駕駛系統(tǒng)CAN和以太網通訊的冗余、5GCPE設備與車端所有控制器的冗余（實現(xiàn)關鍵時刻的遠程接管）?？梢钥吹?，基于線控制動技術的應用，整體可滿足自動駕駛車輛在各種失效條件下的行車安全需求，進一步保證了高階自動駕駛系統(tǒng)的可靠性。1.3.滑板底盤：線控底盤技術應用的終極產品形態(tài)配合智能汽車三電系統(tǒng)、軟硬件架構的升級，滑板底盤或為線控底盤發(fā)展的最終產品形態(tài)。滑板底盤的概念最早于2002年由通用汽車提出，并率先融合到一臺名為Hy-wire的概念車上。其核心理念在于實現(xiàn)“上下車體解耦+底盤高度集成化”，進而推動車身與底盤的獨立開發(fā)、獨立迭代，并由此加速研發(fā)周期和效率、降低研發(fā)成本。對于“上下車體解耦+底盤高度集成化”的實現(xiàn)，我們認為核心需要突破以下技術點：

（1）非承載式車身的優(yōu)化升級。傳統(tǒng)轎車普遍為承載式車身，沒有單獨承受外力的底盤結構，懸掛系統(tǒng)直接聯(lián)在車身上、全車身為一體。而滑板底盤為實現(xiàn)上下車體解耦，則以非承載式車身為基礎，搭載獨立的底盤大梁（矩形剛性車架），將動力系統(tǒng)、傳動系、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度的底盤結構，具備更強的承載能力和抗顛簸性能，不過亦伴隨著整車質量大、重心高、操作性差等問題，因而當前僅應用于貨車及越野車之上。不過，在純電時代隨著多合一電驅系統(tǒng)、CTC電池車身一體化、輪轂電機等技術逐步應用上車，未來有望一定程度上降低整車重心及質量（例如全球滑板底盤龍頭Rivian利用電池包側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、推動滑動底盤發(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構上采用類似非承載式車身結構的設計，其次在于通過線控技術實現(xiàn)上下車體的信號傳輸，由此一方面可以更加靈活的實現(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現(xiàn)高階自動駕駛功能。2022年2月，國內滑板底盤創(chuàng)業(yè)公司PIXMoving，向戰(zhàn)略合作方上海自動駕駛公司追勢科技正式交付了全球首臺基于滑板底盤打造的線控Robobus，可實現(xiàn)封閉場景內的L4級自動駕駛。（3）軟件接口的標準統(tǒng)一。除物理結構的優(yōu)化升級外，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的服務化分層架構，其核心理念在于將底盤域各項部件的基礎功能進行“服務化”封裝且留有標準化API，同時對于上層開發(fā)人員亦留有應用車型開發(fā)框架的API，開發(fā)人員可以隨時調用各類“服務”的API為用戶創(chuàng)建新的應用程序，從而以最少的硬件和操作系統(tǒng)依賴性為所有應用程序提供最佳的可移植性。2.線控制動：線控底盤增速最快部件，自主品牌正加速國產替代制動技術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)技術的變革以及汽車行業(yè)的發(fā)展持續(xù)進化。整體來看，制動系統(tǒng)主要由供能裝臵、控制裝臵、傳動裝臵和制動器四部分組成。從汽車制動系統(tǒng)的升級趨勢來看，本質是即是對供能、控制、傳動裝臵電子化升級的過程。本章重點討論的線控制動其本質即是基于對傳動裝臵的升級。2.1.新能源汽車的滲透率總體提升，線控制動有望快速放量后機械式制動時代，氣體/液體壓力制動成為了傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)的核心解決方案。壓力制動包含氣壓制動和液壓制動兩種，其中氣壓制動反應慢、制動力大、結構復雜，通常應用于重卡、貨車等；液壓制動反應更為靈敏、制動力小、結構靈活不受管路限制，通常應用于乘用車之中。早在上世紀30年代，DuesenbergEight車率先使用了轎車液壓制動器。而通用和福特分別于1934年和1939年采用了液壓制動技術。后續(xù)歷經多次迭代，到20世紀50年代，液壓助力制動器已開始規(guī)?；慨a上車，成為后機械式制動時代的主流制動方案。以一輛配備液壓制動系統(tǒng)的乘用車為例：其制動系統(tǒng)主要包括制動踏板、真空助力器、制動液、制動油管、制動主缸、制動輪缸以及車輪制動器，當駕駛員踩住制動踏板時發(fā)生作用力，推動真空助力器的后腔進氣控制閥打開，隨即后腔充氣使壓力大于前腔形成壓力差，從而將制動力放大形成對制動主缸推桿向前的推力，推動制動主缸內的液體進入制動管路形成車輪制動力，由此車輪制動器得以執(zhí)行制動操作。此外，隨著汽車電子技術的發(fā)展，人們以液壓制動系統(tǒng)為基礎，增加了很多制動輔助系統(tǒng)，例如制動防抱死系統(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)，并推出同時集成ABS/TCS/VDC功能的劃時代產品ESP）、自動駐車功能（AUTOHOLD）、陡坡緩降控制（HDC）、剎車優(yōu)先系統(tǒng)（BOS）等，均是在原液壓制動系統(tǒng)中增設一套液壓控制裝臵，控制制動管路中容積的增減，以控制制動壓力的變化適用于不同場景。而在新能源汽車時代，由于車內失去了由發(fā)動機產生的真空壓力來源，倒逼制動系統(tǒng)再次改造升級。目前針對此問題主要有兩種解決方案，分別為電子真空泵（EVP）方案和線控制動方案（EMB/EHB）：

（1）EVP方案：即是在原有液壓制動的真空助力器基礎上增加電子真空泵，通過真空傳感器監(jiān)測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力裝臵，完全摒棄了傳統(tǒng)的電動機驅動模式，從控制到驅動實現(xiàn)了電子化，并且對原車底盤改動較小，可以幫助快速將燃油車平臺改為電動平臺，因此在新能源滲透率加速提升的初期，EVP方案得以快速應用。（2）線控制動方案：相較于傳統(tǒng)的液壓制動，線控制動以電子助力器替代了真空助力、以導線替代液壓/氣壓管路。其工作原理為通過油門踏板傳感器將駕駛人實際操作轉變成電信號傳遞給ECU，ECU對傳輸來的相關指令實施綜合計算（傳感器監(jiān)測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），若判定為正常動作則將信號再次傳遞給制動執(zhí)行器，最終實現(xiàn)制動。線控制動為新能源汽車的最優(yōu)解，已逐步開始規(guī)?；慨a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系統(tǒng)的核心解決方案。而線控制動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，由于其利用電信號控制電機，一定程度上可以減少能量損失、提升響應速度，從而可以提升能量利用率，進一步提高新能源汽車的續(xù)航能力。因此，隨著近年來國內新能源汽車滲透率加速提升，頭部主機廠已逐步開始在新能源車型上規(guī)?；慨a線控制動系統(tǒng)。例如比亞迪漢系列是國內首款搭載博世IPB的量產新能源車型，蔚來的EC6、EC8，小鵬P7以及理想ONE均搭載了博世供應的iBooster2.0線控制動系統(tǒng)，北汽新能源EC3也搭載了國內供應商拿森科技生產的N-booster系統(tǒng)。根據(jù)高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2021年中國市場（不含進出口）乘用車前裝標配線控制動系統(tǒng)上險量為306.75萬輛，同比增長58.06%，前裝搭載率為15.04%。2.2.線控制動EHB方案為當前市場主流，EMB方案短期商業(yè)化落地難度大進一步分析線控制動系統(tǒng)，可根據(jù)有無液壓后備分為EHB電子液壓制動和EMB電子機械制動。其中，EHB實現(xiàn)難度較低，僅用電子元件替代傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的部分機械元件，保留傳統(tǒng)的液壓管路，當線控系統(tǒng)失效時備用閥打開即可變成傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)，因此也可理解為線控制動系統(tǒng)發(fā)展的第一階段。同時，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ECU同時集成了ESC（汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)）和助力器功能，而Two-Box方案則需對助力器和ESC單元的關系進行協(xié)調。2.2.1.EHB：部分實現(xiàn)線控，One-Box將成為未來市場主流方案EHB部分結構以電子元件替代，可有效提升響應速度及精度。包括制動踏板單元、液壓制動控制單元、執(zhí)行元件三部分。其中，制動踏板單元是對傳統(tǒng)桿機械連接踏板的升級，主要由制動踏板和踏板傳感器組成，會模擬傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的感覺和行為并給予駕駛員反饋，同時傳遞駕駛員踩下制動踏板的力度和速度信息。核心的液壓制動控制單元，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：當踏板接口產生位移，踏板行程傳感器將探測到的位移信號傳遞至電控單元，電控單元計算出電機應產生的扭矩，再由傳動裝臵將該扭矩轉化為助力器閥體的伺服制動力，隨即與源踏板動力共同在制動主缸中轉化為制動液壓力，最終驅動執(zhí)行元件（卡鉗等）實現(xiàn)制動。同時，當線控系統(tǒng)回路失效時，備用閥打開、制動踏板的液壓管路與應急制動管路連通，制動系統(tǒng)整體轉為傳統(tǒng)液壓制動。此外，線控制動由于可實現(xiàn)能量回收的特性，成為新能源車的重要配臵。在電動車的制動過程中，制動力矩來源包括兩方面：摩擦片所產生的機械制動力、電機提供負扭矩通過傳動軸來實現(xiàn)減速的電制動力。其中，電制動力本質原理是在電動車制動過程中，電機的電流被切斷，電機減速（也即反向旋轉）所產生逆向電動勢能。此時的電機亦可認為起到了發(fā)電機的作用，將逆向電動勢能通過傳動軸回傳到蓄電池中，由此實現(xiàn)電能能量回收。理論上而言，在制動過程中電制動力的占比越多，能量回收的效率就越好（因為摩擦制動最終會以熱能的方式釋放、無法回收）。因此，目前根據(jù)電制動力和機械制動力搭配策略的不同，能量回收策略可分為疊加式（串聯(lián)式）和協(xié)調式（并聯(lián)式）兩種：（1）疊加式：踩下制動踏板，直接開始液壓制動、電機制動疊加在基礎制動上。（2）協(xié)調式：踩下制動踏板，控制器通過行程傳感器對當前踏角度和角速度推測駕駛員的制動需求，并計算所需的制動力，然后由電機作為主要扭矩提供源，液壓制動作為制動力矩不足的補償。從而提高制動的占比，進而增加能量回收。以博世的協(xié)調式線控制動方案為例，當所需減速度小于0.3g的情況下，由駕駛員腳部傳遞至制動系統(tǒng)的液壓容積暫時保存在低壓蓄能器內，制動系統(tǒng)不產生制動扭矩，制動力由電機反轉提供；當所需減速度超過0.3g，低壓蓄壓器中的可用容積轉移至車輪制動器，液壓制動對電機反轉制動進行補償，制動系統(tǒng)協(xié)同能量回收系統(tǒng)一起提供制動力矩。因此，每次剎車ibooster可實現(xiàn)最高0.3g減速度的能量回收，在制動頻繁的城市路況下，續(xù)航里程增加10%-20%。短期內Two-Box方案占據(jù)主流，長期看One-Box將為確定性趨勢。上文所提到的博世iBooster2.0+ESP即為典型的EHBTwo-Box技術方案，iBooster2.0與ESP為兩個相連且獨立的ECU，當iBooster2.0失效時、ESP系統(tǒng)會接管并提供制動助力；與ESPhev系統(tǒng)組合使用時可實現(xiàn)最高達0.3g減速度的能量回收。已經得到驗證的是，受益于iBooster本身強大的助力能力、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、吉利領克、蔚來、小鵬等眾多主機廠均采用以上方案。而EHBOne-box與前者相比，減少了1個ECU與1個制動單元，將EHBTwo-box中的iBooster2.0和ESP集成起來（也即博世于2019年推出的IPB產品），最顯著的優(yōu)勢即在于節(jié)約空間的同時實現(xiàn)了高度集成化和低成本。此外，與Two-box需結合踏板輸入力與電機助力不同，One-box提供的制動力全部來自電機、沒有疊加駕駛員提供的制動力，實現(xiàn)了踏板與制動助力系統(tǒng)的完全解耦，從而理論上可以通過軟件調校出任何想要的踏板力或行程對應的減速度關系，是汽車智能化時代背景下的確定趨勢。不過，當前One-box仍然受限于智能汽車整體軟硬件技術瓶頸，需要供應商在ABS/ESC集成、控制算法開發(fā)、電機控制參數(shù)標的等多方面有所積淀，且在面向自動駕駛領域時仍需外掛ESP/RBU作為安全備份，均需滿足ASIL-D安全功能等級。（Two-box在面向高階自動駕駛時僅需做ESP中IMU冗余）目前，國內已有比亞迪、奇瑞、吉利等主機廠相繼開始搭載One-box線控制動。2.2.2.EMB：完全實現(xiàn)線控，但短期內難以規(guī)?；慨a上車EMB（電子機械制動）實際是在EHB的基礎上進一步簡化傳統(tǒng)制動結構，直接取消了制動主缸與液壓管路，將電機直接集成在制動器之上（以盤式制動器為基體），且經過傳動裝臵使電機直接驅動制動鉗實現(xiàn)制動。由于EHB特殊的物理結構，理論上在傳動過程中將實現(xiàn)零阻力，具有更高能量回收效率、更低產品重量、更高響應速度等優(yōu)勢。不過，受限于高企的開發(fā)成本與技術難度，EMB仍存在眾多問題難以攻克，短期內無法實現(xiàn)規(guī)?；慨a。例如，由于當前電制動系統(tǒng)的抗干擾能力較差，當車輛剎車時制動模塊溫度大幅提升，電機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的體積只能相對較小，也即功率無法提供充沛的剎車功率，并且對輸入電壓也存在更高的要求。此外，面向L3以上的高階自動駕駛領域時，EMB失效后無法有類似EHB的冗余結構頂替，因此其發(fā)展還必須解決系統(tǒng)的容錯性和安全冗余等問題。根據(jù)現(xiàn)有主機廠及Tier1研發(fā)進度，我們預計EMB方案最早將于2024年前后開始實現(xiàn)量產。2.3.競爭格局：自主Tier1已實現(xiàn)0到1的突破，預計2025年國內市場規(guī)模有望達到206億線控制動行業(yè)發(fā)展初期，海外頭部Tier1憑借在傳統(tǒng)制動領域的技術積淀及先發(fā)優(yōu)勢占據(jù)著全球絕大數(shù)市場份額。線控制動仍處于發(fā)展初期階段，歷史上在制動系統(tǒng)領域處于領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)勢和技術優(yōu)勢，尤其博世等在相關產品技術上做到嚴格保密。目前，博世、大陸、采埃孚都實現(xiàn)了EHB方案的量產。博世最早于2013年量產的明星產品iBooster系列，已經為保時捷、上汽大眾新能源產品、特斯拉全系、榮威MarvelX、理想ONE、領克01/03、蔚來全系、小鵬P7/G3等車型廣泛配套。根據(jù)華經產業(yè)研究院數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020年全球線控制動系統(tǒng)份額有65%均由博世占據(jù)，貢獻了EHBTwo-box方案的主要份額。國內以伯特利為代表的供應商正積極布局，未來有望伴隨自主品牌崛起持續(xù)實現(xiàn)份額擴張。國內的線控制動廠商主要有伯特利、亞太股份和拿森科技。其中伯特利是國內線控制動龍頭廠商，其具有成熟完整的ABS、ESP、EPB技術，且已于2021年量產WCBS（One-Box）制動系統(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，是國內第一家實現(xiàn)One-Box方案量產的供應商。國內的其他廠商如拿森也采用了自主開發(fā)的N-Booster智能制動和穩(wěn)定控制系統(tǒng)，共同組成了應對未來L3、L4的高度自動駕駛的線控制動解決方案，為北汽新能源、比亞迪、長安、上汽、大眾、尼桑等主機廠配套。與此同時，拓普集團、亞太股份等國內供應商也均在加速布局線控制動，根據(jù)拓普集團2022年半年度報告，公司IBS（One-box）制動系統(tǒng)已獲得國內主機廠定點。預計到2025年國內線控制動市場空間將達到206億元。以我們此前發(fā)布的報告汽車整車行業(yè)投資策略：技術路線、格局、盈利、競爭、車企為乘用車銷量預測基礎。同時，根據(jù)佐思車研數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2022年1-5月，國內乘用車線控制動裝配量達到95.7萬套、滲透率已超過13.7%。我們預計線控制動在新能源車中的滲透率將快速增長，到2025年將達到90%（新能源車存在能量回收的需求，這將加速線控制動在新能源車中的滲透）。而在燃油車中線控制動的滲透率增長相對較慢，預計2025年將達到10%（以每年2~3%的滲透率增幅線性外推）。最后，我們以2019年線控制動單車價值量2000元計算，給予5%年降比例，預計2025年中國線控制動市場總體的空間將達到206億元。3.線控懸架：線控底盤價值量最高部件，部分核心件已實現(xiàn)國產化3.1.主動式空氣懸掛系統(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、導向機構三大部分。（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、并緩沖路面起伏對于車身的沖擊。（2）減震器：根據(jù)是否可調節(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，主要作用是對彈性元件產生阻尼，從而控制車身彈跳的頻率（若只有彈簧而沒有減震器，汽車在行經顛簸路面時，車身將會來回彈跳多次）。其中，可變阻尼減震器根據(jù)阻尼調節(jié)原理的不同可分為CDC型筒間流量調節(jié)減震器、FSD型活塞流量調節(jié)減震器、MRC型電磁感應油液粘稠減震器（調節(jié)靈敏度及成本依次提升）。（3）導向機構：由控制臂和推力桿組成，主要作用為決定車輪相對車架（或車身）的運動關系。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，進一步增加傳感器配合實現(xiàn)精細化控制線控懸架又稱電控懸架/主動懸架，實際是以空氣懸架為基礎，進一步增加傳感器和電控系統(tǒng)，根據(jù)道路實際情況主動調節(jié)懸架的高度、剛度和阻尼，以實現(xiàn)行車/駐車姿態(tài)的精細化控制系統(tǒng)、提升駕駛舒適度。傳統(tǒng)空氣懸架通過機械式高度調節(jié)閥的開啟調節(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械式高度調節(jié)閥，電控單元根據(jù)載荷、路況和車輛運行工況等信號，控制氣路系統(tǒng)中的電磁閥或步進電機等執(zhí)行元件，進而對車身高度進行控制，以抑制車輛急加速和制動時產生的俯仰運動和轉向時產生的側傾運動，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減振器控制算法會根據(jù)包含輪端加速度傳感器、方向盤轉角、油門狀態(tài)、ABS狀態(tài)、攝像頭等在內的超過15個傳感器的信號，實時地調整減振器阻尼。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_對前方路面凸凹度進行錄入，錄入的信息會和當時的車速一同經過懸架控制單元預臵算法計算處理，之后ECU會對各個懸架的剛度和阻尼比進行調節(jié)（空氣彈簧調節(jié)剛度，普通懸架調節(jié)減震器阻尼比），最終實現(xiàn)車身始終水平的目的。可以看到，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、運動、上下車等不同場景均具備不同的懸架調整策略，適度的調節(jié)底盤高度和懸架硬度，從而進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，但由于其懸掛結構復雜、成本高昂且需要與自動駕駛系統(tǒng)進一步協(xié)調配合，因而目前在乘用車中滲透率仍然較低。（1）從技術層面而言：如前文所述，電控空氣懸架最大的特點即是在減震器環(huán)節(jié)采用主動減震器，能夠通過汽車ECU獲得傳感器信號，從而實時改變阻尼。而電控減震器的閥系結構、控制單元算法調教等均存在較大難度。線控懸架除空氣懸架自身缺點外，還受制于自動駕駛相關技術的掣肘。例如攝像頭對路面地形的識別能力（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，進而導致線控懸架系統(tǒng)整體失靈。（2）從成本層面而言：進口電控懸架系統(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值量達到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現(xiàn)國產化，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)總成的市場仍然由海外供應商所壟斷。目前全球只有大陸集團、威巴克、AMK等外資供應商可以獨立完成空氣懸掛核心零部件的研發(fā)和生產。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、東風汽車等。威巴克公司是全球最大的乘用車空氣彈簧供應商，約占全球市場份額的50%，為戴姆勒奔馳、大眾、通用、福特、現(xiàn)代、標致、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、天納克等外資供應商壟斷，國內企業(yè)仍然以后裝市場為主。中鼎、保隆領銜，國產電控空氣懸掛系統(tǒng)正憑借成本優(yōu)勢加速滲透。目前，國內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），空氣懸架其余關鍵零部件如空氣供給單元和空氣彈簧均已實現(xiàn)國產化，有望實現(xiàn)降本。其中，空氣彈簧單車價值量較高，國內中鼎股份、保隆科技、孔輝汽車、天潤工業(yè)以及拓普集團均已實現(xiàn)自制。中鼎股份依托AMK在國內技術落地，2021年已經初步生產電控空氣懸架相關產品，并獲得東風、蔚來等多個車企的訂單，累計金額15.5億元；保隆科技也于2021年披露兩個新能源頭部企業(yè)的項目定點，包括價值量較大的左、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，內資供應商的開發(fā)費遠低于外資供應商；從零部件成本來說，目前空懸國內可生產部分單車價值量下降到了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)模效應的體現(xiàn)，空氣懸架有望進一步降本，滲透率提升確定性較強。4.線控轉向：高階自動駕駛技術基石，已處于規(guī)模化量產的前夜4.1.轉向系統(tǒng)已由機械式發(fā)展至電動式，當前電動式轉向滲透率已接近100%轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程可以理解為方向盤與轉向機構逐漸解耦的過程。早期的機械轉向系統(tǒng)是由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構成，由駕駛員驅動轉向盤之后完成轉向。由于機械轉向的轉向傳動比為1：1，因此駕駛員負擔重且存在安全隱患。上世紀50年代出現(xiàn)了液壓轉向系統(tǒng)，以發(fā)動機作為驅動帶動轉向泵，利用轉向器放大駕駛員施加的力并改變傳遞方向。在隨后30年間，轉向系統(tǒng)主要以液壓動力為主，其具有高穩(wěn)定性、高精準度、低成本的優(yōu)點，但是缺點在于能耗較高，且在高速行駛時不能做到高穩(wěn)定性。隨后在1983年，日本Koyo公司推出了電控液壓助力轉向系統(tǒng)，是在液壓轉向系統(tǒng)的基礎上新增液壓反應裝臵、液流分配閥、動力轉向ECU、電磁閥和車速傳感器等電機電控部件，以電動機驅動轉向泵、利用ECU根據(jù)車速調節(jié)助力大小，但是缺點在于復雜的設計結構也帶來了過高成本。1988年，日本Suzuki公司首先在小型轎車上配備轉向柱，是電動轉向在汽車上應用的開端。電動轉向系統(tǒng)兼具低成本以及低能耗的特點，并且使方向盤與轉向機構之間實現(xiàn)了完全解耦。由此轉向系統(tǒng)也完成了由機械到電控的升級。目前市場主流的轉向系統(tǒng)以四類EPS電動轉向系統(tǒng)為主，在新能源領域滲透率已接近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)保標準，因此近年來市場上的轉向系統(tǒng)已基本全部被電動助力的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份額已經占到99.91%。根據(jù)電機和ECU布局位臵的不同，目前市場上主要有三大類EPS產品，分別為C-EPS（轉向軸/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.伴隨自動駕駛技術的持續(xù)提升，線控式轉向已處于規(guī)模化量產的前夜線控轉向實現(xiàn)了方向盤與轉向系統(tǒng)之間的物理解耦，可滿足高階自動駕駛的同時兼具舒適性、輕量化等優(yōu)勢。線控轉向的結構可理解為在R-EPS的基礎上取消了管柱與轉向器之間的機械連接（中間傳動軸），通過各種傳感器獲得方向盤的轉角數(shù)據(jù)，然后ECU將其計算為具體的轉向數(shù)據(jù)，結合車速及車輛行駛狀態(tài)來對轉向電機進行控制實現(xiàn)轉向。此外，線控轉向還將標配路感模擬器和電調轉向管柱。其中，路感模擬器即利用電機人為的進行路感模擬，給予駕駛員一定的路感反饋；而電調轉向管柱實際是在線控的前提下，幫助駕駛員大距離調節(jié)方向盤位臵?？梢钥吹?，線控轉向最大的特點即在于實現(xiàn)了方向盤與轉向系統(tǒng)之間的物理解耦，轉向系統(tǒng)完全通過電信號傳輸控制指令，轉向機構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試，任意調節(jié)傳動比、任意調節(jié)路感反饋、任意收縮方向盤位臵等。線控轉向系統(tǒng)落地難度大，安全性+算法優(yōu)化成為核心難點。目前市場上唯一實現(xiàn)量產的車型是2013年英菲尼迪Q50L，其使用了配備保留機械連接冗余的線控轉向。Q50L的轉向系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下，方向盤和轉向器之間沒有機械連接，完全靠電信號實現(xiàn)控制和路感的模擬，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時下，通過離合器，將線控轉向系統(tǒng)變?yōu)橐粋€機械轉向系統(tǒng)，實現(xiàn)了對于線控轉向系統(tǒng)的冗余。但是由于保留機械連接冗余的線控轉向并不能稱之為完全意義上的線控轉向技術?？偨Y而言，線控轉向系統(tǒng)的規(guī)?；慨a仍然面臨著以下幾方面技術難點：

（1）電子器件的冗余安全問題，由于方向盤和轉向系統(tǒng)之間失去了機械連接，一旦轉向系統(tǒng)出現(xiàn)故障或失靈，那么汽車將無法轉向并處于失控狀態(tài)，這會帶來極大的安全問題。因此目前在L3級別自動駕駛以上，車機內的ECU、傳感器和電機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）路感電機控制算法優(yōu)化。由于方向盤和轉向系統(tǒng)失去機械連接，因此也缺失了輪胎的真實狀態(tài)，所以很難通過一些參數(shù)去模擬路感。目前線控轉向系統(tǒng)的路感反饋主要通過動力學模型計算和參數(shù)擬合兩種方式模擬生成轉向阻力矩。一般情況下，在測算出目標力矩時，會傳遞給PID控制器，PID控制器再將參數(shù)傳遞給路感電機，路感電機再將阻力矩傳遞給減速機構。其中PID控制器最主要的問題是參數(shù)設定，在調整PID參數(shù)時，往往依靠專家經驗以及試湊的方法，不僅費時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網絡或粒子群算法優(yōu)化PID控制器，控制路感電機，模擬產生轉向阻力矩，使駕駛員獲得“路感”，但仍需要較長的優(yōu)化過程。（3）與自動駕駛系統(tǒng)的協(xié)調性問題。目前已相對成熟的線控轉向執(zhí)行控制策略大多僅實現(xiàn)轉向助力功能，尚無法滿足自動駕駛環(huán)境下線控轉向執(zhí)行控制的要求。特別對于復雜的路況和交通環(huán)境下，需要研發(fā)自適應和魯棒性強的線控轉向執(zhí)行算法，并且需要與其他（感知、底盤、動力等）自動駕駛控制子系統(tǒng)進行高度融合與協(xié)同，軟件算法的復雜度和可靠性是挑戰(zhàn)。4.3.競爭格局：海外Tier1將率先實現(xiàn)量產，預計2025年國內市場規(guī)模有望達到68億預計將在2024年左右開始實現(xiàn)商業(yè)化落地，早期供應商仍以海外Tier1為主。線控轉向技術建立在EPS技術之上，且芯片等核心零部件均由海外主機廠掌握，因此我們預計早期的市場份額仍然以博世、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，2021年國內EPS市場份額前五大供應商分別為博世、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)各公司官方網站信息披露，舍弗勒、萬都、捷太格特、耐世特的線控轉向產品預計2023年實現(xiàn)量產，博世和大眾的線控轉向產品計劃2024年前后量產，PSA計劃2025年前后實現(xiàn)量產。而國內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、吉利成為線控轉向技術發(fā)展和標準化研究的聯(lián)合牽頭單位，將牽頭線控轉向相關國家標準的制定；長城汽車也推出了“智慧線控底盤”計劃，其中包括了支持L4級別自動駕駛的線控轉向技術，并預計2023年實現(xiàn)配套量產。未來線控轉向滲透率加速提升，2025年國內市場空間將達到68億元。受益于汽車智能化發(fā)展，我們預計線控轉向將于2023年正式開始逐步量產。未來在新能源車中的滲透率將快速增長，預計到2025年將達到8%，而線控轉向在燃油車中的滲透率增長相對較慢（對自動駕駛需求低），預計到2025年為1%。以單車價值量6000元計算，給予5%年降比例，預計2025年國內線控轉向市場總體的空間將達到68億元。5.重點公司分析5.1.

伯特利：國內線控制動龍頭供應商，產能持續(xù)擴張公司成立于2004年，成立之初主要供應奇瑞汽車的盤式制動器與真空助力器，后逐步進行電控化產品升級與外部客戶開拓，目前已成為國內頭部的汽車制動系統(tǒng)零部件供應商。歷經多年的聚焦發(fā)展，目前公司主要產品已涵蓋機械制動產品（盤式制動器、輕量化制動零部件、真空助力器）和電控制動產品（包括電子駐車制動、制動防抱死系統(tǒng)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、線控制動）兩大類。此外，伴隨著公司產品線的日益豐富，客戶結構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)務收入已從4.42億元增長至34.92億元，CAGR達到29.48%。截至2022H1，公司電控制動產品收入占比已超過38.57%。歸母凈利潤由2.77億元增長至5.05億元，CAGR為22.2%。2021年電控產品占營收比為36.5%，已經成為公司主要業(yè)績增長點。盈利能力方面，公司在經歷了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現(xiàn)歸母凈利潤的同比正向增長，體現(xiàn)出公司各產品線的高景氣度以及自身優(yōu)秀的控費能力。公司于2019年7月在蕪湖發(fā)布線控制動WCBS產品，是中國品牌首家發(fā)布ONE-BOX架構的企業(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、優(yōu)良的噪音性和輕量化的優(yōu)點，彌補了國內線控制動產品的欠缺。根據(jù)公司公告披露，公司年產30萬套線控制動系統(tǒng)生產線已于2021年6月份投入使用，共有3個車型批量生產。此外，具備制動冗余的下一代線控制動系統(tǒng)（WCBS2.0）的研發(fā)在順利推進中，WCBS2.0將更好滿足L4及以上自動駕駛級別對線控制動系統(tǒng)的需求，目前已經有多個定點項目，預計2024年上半年量產。此外，公司已于2022年初通過收購萬達戰(zhàn)略切入轉向領域，公司線控底盤系統(tǒng)產品結構日益豐富。2022年初，公司通過收購浙江萬達里程碑式的將產品矩陣從制動領域拓寬至轉向領域，公司汽車底盤系統(tǒng)產品結構逐步完善、產品線日益豐富。收購完成后，2022年6月，公司并表轉向系統(tǒng)產品銷量205215套，收入為7068.69萬元。同時，2022H1，公司已正式啟動了DP-EPS、R-EPS轉向系統(tǒng)、線控轉向系統(tǒng)的研發(fā)工作。5.2.

亞太股份：國內制動系統(tǒng)龍頭供應商，積極布局線控制動公司前身為蕭山汽車制動器廠，以制動器、制動泵等傳統(tǒng)機械式制動業(yè)務起家，后將業(yè)務逐漸拓展至ABS電控制動等領域，為國內領先的汽車制動系統(tǒng)零部件供應商。目前，公司的主營業(yè)務包括汽車基礎制動產品（盤式制動器、鼓式制動器、真空助力器）和電子控制產品

（ABS、EPB、IBS）兩大類。其中，傳統(tǒng)基礎制動產品近年來增長已相對穩(wěn)定，2013-2021年該業(yè)務CAGR約為3.7%，2022H1該業(yè)務占公司總營收比例為78.9%，為公司堅實的基本盤業(yè)務。而電子控制產品業(yè)務源起于在2000年與清華大學聯(lián)合研發(fā)的國內首個自主ABS系統(tǒng)（此后升級為ESC產品），并于2016年實現(xiàn)EPB產品量產。2022H1，該業(yè)務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、新產品持續(xù)擴張，盈利能力已開始起底回升。積極布局智能線控制動領域，One-box產品量產在即。公司現(xiàn)有Two-box和One-box兩種線控制動系統(tǒng)產品。其中，Two-box產品已于2020年實