汽車智能底盤市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局及產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)
底盤變革：線控底盤迎發(fā)展良機(jī)
汽車底盤是保證汽車正常行駛、承載發(fā)動(dòng)機(jī)、車身的核心部件的關(guān)鍵性集成平臺(tái)，主要由傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系、制動(dòng)系和懸架系統(tǒng)組成。在“智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、輕量化” 的“新四化” 造車?yán)砟畹闹敢，底盤架構(gòu)的轉(zhuǎn)變將成為汽車革命的先行者，汽車底盤向著智能化、集成化、輕量化的生產(chǎn)理念轉(zhuǎn)型，催生線控底盤的廣闊發(fā)展空間。
汽車底盤構(gòu)成
資料來(lái)源：車主指南，新浪
線控底盤是指將底盤中傳統(tǒng)的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等連接模式轉(zhuǎn)換為導(dǎo)線，由電信號(hào)接受駕駛員或系統(tǒng)駕駛指令并對(duì)汽車行駛部件進(jìn)行控制。線控底盤多方面適配新能源汽車，是未來(lái)底盤新形態(tài)。
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(kāi)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。
由于各細(xì)分系統(tǒng)的運(yùn)作原理與技術(shù)難度不同，線控底盤技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出了不同的進(jìn)度。其中，線控油門技術(shù)較為成熟，目前新上市產(chǎn)品基本全部采用線控油門技術(shù)，滲透率接近 100%；純電動(dòng)汽車僅依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不需要線控?fù)Q擋技術(shù)，因此線控?fù)Q擋主要用于燃油與混動(dòng)車型， 隨燃油車技術(shù)迭代和混動(dòng)產(chǎn)品滲透率提升而發(fā)展；線控?fù)Q擋技術(shù)發(fā)展也較為成熟，目前在中高端車型上均有搭載，滲透率約為 25%；線控制動(dòng)與線控轉(zhuǎn)向技術(shù)壁壘和價(jià)值量較高，是線控底盤的核心技術(shù)難點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，目前發(fā)展仍處于起步階段，未來(lái)成長(zhǎng)空間廣闊，也是未來(lái)線控底盤的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域；線控懸架具備一定的技術(shù)成果，但受制于高成本，過(guò)去搭載車型價(jià)格區(qū)間較高，且多為進(jìn)口豪華車型，伴隨國(guó)產(chǎn)品牌技術(shù)成果落地，規(guī)；c供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)凸顯，線控懸架成本持續(xù)降低，搭載車型價(jià)格逐漸向下滲透，滲透率有望保持高速增長(zhǎng)。
線控制動(dòng)：線控底盤增速最快部件，自主品牌正加速國(guó)產(chǎn)替代
從汽車制動(dòng)系統(tǒng)的升級(jí)趨勢(shì)來(lái)看，本質(zhì)是即是對(duì)供能、控制、傳動(dòng)裝置電子化升級(jí)的過(guò)程。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(kāi)始規(guī)；慨a(chǎn)上車，成為后機(jī)械式制動(dòng)時(shí)代的主流制動(dòng)方案。
制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展及分類
資料來(lái)源：安信證券
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(lái)源，倒逼制動(dòng)系統(tǒng)再次改造升級(jí)。目前針對(duì)此問(wèn)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）
增加 EVP 方案雖然可以解決真空源缺失的問(wèn)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(wèn)題，因而也難以成為未來(lái)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(wú)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(wèn)題。此外，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(lái)國(guó)內(nèi)新能源汽車滲透率加速提升，頭部主機(jī)廠已逐步開(kāi)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(guó)內(nèi)首款搭載博世 IPB 的量產(chǎn)新能源車型，蔚來(lái)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(guó)內(nèi)供應(yīng)商拿森科技生產(chǎn)的 N-booster 系統(tǒng)。
線控制動(dòng)工作原理
資料來(lái)源：《新能源汽車智能駕駛線控底盤技術(shù)研究》
進(jìn)一步分析線控制動(dòng)系統(tǒng)，可根據(jù)有無(wú)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(kāi)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)。
線控制動(dòng)系統(tǒng)的類別劃分
資料來(lái)源：亞太科技，安信證券
短期內(nèi) Two-Box 方案占據(jù)主流，長(zhǎng)期看 One-Box 將為確定性趨勢(shì)。博世iBooster2.0+ESP 即為典型的 EHB Two-Box 技術(shù)方案，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(lái)、小鵬等眾多主機(jī)廠均采用以上方案。
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(jiǎn)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(guò)傳動(dòng)裝置使電機(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(guò)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(guò)，受限于高企的開(kāi)發(fā)成本與技術(shù)難度， EMB 仍存在眾多問(wèn)題難以攻克， 短期內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。
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(guó)外的傳統(tǒng) Tier 1 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 Marvel X、理想 ONE、領(lǐng)克 01/03、蔚來(lái)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EHB Two-box 方案的主要份額。
資料來(lái)源：公司官網(wǎng)，蓋世汽車網(wǎng)，汽車制動(dòng)網(wǎng)
國(guó)內(nèi)以伯特利為代表的供應(yīng)商正積極布局，未來(lái)有望伴隨自主品牌崛起持續(xù)實(shí)現(xiàn)份額擴(kuò)張。國(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)第一家實(shí)現(xiàn) One-Box 方案量產(chǎn)的供應(yīng)商。國(guó)內(nèi)的其他廠商如拿森也采用了自主開(kāi)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(lái) 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(zhǎng)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(guó)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(guó)內(nèi)主機(jī)廠定點(diǎn)。
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(guó)產(chǎn)化
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；谛詢r(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。
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。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fa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(guò) 15 個(gè)傳感器的信號(hào)，實(shí)時(shí)地調(diào)整減振器阻尼。
線控懸架工作原理
資料來(lái)源：高工智能汽車研究院
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。
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(guò) 50%，配套客戶有捷豹、路虎、沃爾沃、奧迪、奔馳、寶馬、蔚來(lái)、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(guó)內(nèi)企業(yè)仍然以后裝市場(chǎng)為主。
中鼎、保隆領(lǐng)銜，國(guó)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(guó)內(nèi)除電子減震器還需采購(gòu)天納克、采埃孚薩克斯等 Tier 1 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(guó)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(guó)內(nèi)中鼎股份、保隆科技、孔輝汽車、天潤(rùn)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(guó)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(lái)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(kāi)發(fā)成本來(lái)說(shuō)，內(nèi)資供應(yīng)商的開(kāi)發(fā)費(fèi)遠(yuǎn)低于外資供應(yīng)商；從零部件成本來(lái)說(shuō)，目前空懸國(guó)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(lái)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)。
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
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。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。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(kāi)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(wèn)題，不符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，因此近年來(lái)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(guó)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%。
EPS分類
資料來(lái)源：《汽車先進(jìn)技術(shù)》，《汽車底盤電控》
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(guò)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(lái)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？梢钥吹，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(guò)電信號(hào)傳輸控制指令，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與駕駛員之間無(wú)直接的物理力矩傳輸路徑。
線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
資料來(lái)源：頭豹研究院，蜂巢智能
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。
預(yù)計(jì)將在 2024 年左右開(kāi)始實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地，早期供應(yīng)商仍以海外 Tier 1 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(guó)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(wàn)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(guó)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(lái)、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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定；長(zhǎng)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)。
資料來(lái)源：高工智能汽車研究院
線控底盤通過(guò)電信號(hào)代替機(jī)械傳動(dòng)部件，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車動(dòng)力輸出的主動(dòng)控制，符合底盤執(zhí)行機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，運(yùn)算控制集成化、協(xié)同化發(fā)展趨勢(shì)。因此，線控底盤是自動(dòng)駕駛、電子電氣架構(gòu)升級(jí)、整車電動(dòng)化、集成化造車綜合催化下的產(chǎn)物，是電動(dòng)智能浪潮下具有明確前景的黃金賽道。
與傳動(dòng)底盤系統(tǒng)相比，線控底盤系統(tǒng)的最大特點(diǎn)為 ECU/電機(jī)等電子零部件所占比例的提升（vs. 機(jī)械零部件在線控系統(tǒng)中的占比和作用逐漸削弱）。在電氣化程度增長(zhǎng)與機(jī)械鏈接逐步取消的協(xié)同作用下，相應(yīng)電子元器件的需求將大大提升。
編輯：zqy 最后修改時(shí)間：2023-02-16
