线控底盘系统产业链前瞻

汽车新“四化”推进下的线控底盘系统，政策导向下，全球汽车电动化、智能化稳步推进

在世界环境问题日趋严重的背景下，新能源汽车的发展得到了世界多国政府的 政策扶持。长期以来，各国接连出台了一系列奖惩政策。

包括直接财务补贴，间接政策鼓励（如积分，中国的电动车绿牌等）以及碳排放限制等措施，以刺激新能源汽车行业的发展，颇见成效。

中国 2021 年新能源汽车销量 350 万辆，同比+164.9%，渗透率达到 13.4%，同比+8.1pct。

欧洲七国（德国、英国、法国、挪威、意大利、西班牙、瑞士）2021 年全年的新能源车销量 183 万辆，同比+69.8%，总体销售渗透率高达 20.5%，同比+8.6pct。

美国 2021 年新能源汽车销售 61 万辆，同比+89.5%，销售渗透率 5.4%，同比+2.6pct。新能源汽车的发展已经逐步迈入快速成长 期。

未来几年也将继续保持高速增长潜力（预计 2025E 全球新能源汽车销量将 突破 2000 万辆）。

汽车电动化将催生智能化需求；与此同时，智能化的相关扶持政策陆续落地。各国政府都积极营造自动驾驶的政策法规环境，在保证自动驾驶系统合法性的 同时，也将促进自动驾驶产业的发展。

近年来，各国政府颁布的一系列自动驾 驶规范政策和测试许可，持续助力自动驾驶产业的健康发展。

2021/12 德国联邦交通管理局（KBA）批准了奔驰 L3 级自动驾驶系统；奔驰成 为全球首个获得联合国法规 UN-R157 认证的车企。

奔驰预计首批搭载该系统 的梅赛德斯-奔驰 S 级轿车将于 1H22E 交付，并计划在美国和中国推出 L3 级脱 手驾驶。

我们判断，此次 L3 级自动驾驶的突破性进展或将成为催化剂，驱动 高级别自动驾驶的加速推进，预计在 2023E-2024E 高阶自动驾驶或将大量落 地；

其中，与高阶自动驾驶相关的全新平台架构/硬件配置或将提前预埋，带来 成长性机会。

线控底盘为什么如此重要？

汽车自动辅助驾驶主要分为，感知系统（包括以车载摄像头为主导的视觉感 知与以激光雷达为主导的激光感知），结合 GPS/IMU/北斗等在内的导航系 统，收集车身周围的实时数据；

传输系统，通过元器件/V2X 等通讯设备与 通讯技术，将相关数据传输至决策系统；决策系统，通过运用芯片、软件/ 算法、以及高精地图等，得出相应的路径规划与决策信号；

执行系统，通过 接收感知系统的数据、以及决策系统的决策信号采取包括刹车/警示等在内的行 车决策。

线控底盘属于汽车自动辅助驾驶的执行系统，通过探测器将驾驶员操作中释放 的机械信号转换为电信号，再通过控制器与执行器完成相关的行车决策。

因此与传动底盘系统相比，线控底盘系统的最大特点为 ECU/电机等电子零部 件所占比例的提升（vs. 机械零部件在线控系统中的占比和作用逐渐削弱）。

在电气化程度增长与机械链接逐步取消的协同作用下，我们预计线控底盘系统在 智能化、轻量化、车辆设计灵活性等方面的优势进一步凸显。

底盘系统单车价值将得到进一步突破；同时也将对系统软件算法、以及政策法规提出更高的要 求。

根据工信部对自动驾驶等级的划分，随着自动驾驶级别的提高，自动驾驶系统承担的驾驶任务在逐步增加，同时也意味着高级别自动驾驶系统对执行层响应 速度和执行精度的要求更高。

作为传统底盘系统的升级，线控底盘系统在匹配 高级别自动驾驶系统方面有着得天独厚的优势，其通过电信号交互的特点，极 大地提升了执行层的相应速度和操作准确度，是实现高阶自动驾驶中不可或缺 的环节。

我们分析，线控底盘系统作为高阶自动驾驶所必须的执行端，其特点包括，技术壁垒高（涉及机械，电子，软件，同时还兼顾驾驶安全系统）；

入局难 （安全性能零部件需要较长的验证周期，大概 6M）、叠加制造业规模经济效 应，或主要集中于头部零部件供应商；

订制化要求较高（甚至需要在汽车研 发早期介入，与 OME 同步开发）。

我们判断由于线控底盘产品技术难度大，开发成本高、周期长，因此具备 先期技术积累和量产能力的供应商具有较宽的行业护城河。

线控底盘产品粘 性高（涉及驾驶安全，开发验证周期较长），替换成本较大。新势力/自主 品牌位于此轮智能电动化周期的前列；

相比于国际零部件巨头，国产零部件厂 商基于自主品牌的响应速度更快，也可提供高度订制方案并具备较大的成本优 势。

线控底盘系统

线控底盘主要包括线控制动、线控转向、线控换挡、以及线控油门四大系统。

线控制动，负责汽车纵向操控的减速功能，同时兼顾能量回收以提升新能源 汽车续航里程；线控转向，负责汽车横向操控，通过机械解耦，提升驾驶手 感和碰撞安全性；

线控换挡，负责汽车底盘的传动功能，是燃油车实现自动泊车的关键技术；线控油门，负责汽车纵向操控的加速功能，通过电信号控 制节气门/电门，以达到加速的目的。

我们分析，线控油门目前渗透率已近 100%，市场已经相对成熟；线控 换挡虽然现阶段渗透率不高，但基于新能源汽车对变速箱的需求或逐步减少，预计线控换挡也存相应的发展瓶颈。

线控制动具备优秀的安全制动性能和高 效的能量回收等特性，预计将在汽车电动化、智能化发展的进程中扮演重要角 色；

线控转向作为电动助力转向的升级系统，能有效提升整体系统的灵活 性、安全性以及轻量化程度，目前正处于技术有待突破阶段，具备较大增长空 间。

我们判断，汽车电动化/智能化的持续推进，将推动线控底盘系统的渗透率 稳步抬升；电子电器零部件占比增加有望提振线控底盘系统的单车价值，市 场规模有望快速增长；线控底盘系统的核心为系统软件、算法的调配。

从总体市场格局上看，我们认为，线控底盘系统相比于动力电池，整车 BOM 成本的占比相对较低、叠加较高的技术要求，预计车企或仍以外部采购为 主；

汽车底盘系统涉及驾驶安全，具备较高的行业技术壁垒、较长的开发验 证周期、以及制造业规模经济特征，或呈现头部零部件供应商集中化效应；

相比于国际零部件巨头，国产零部件供应商就具备成本优势、基于自主品牌电 动化/智能化转型的配套响应速度更快、也可提供高度订制方案。

我们坚定看好 此轮电动化/智能化周期引领的国产零部件供应商向上崛起的趋势。

线控制动&转向增长逻辑

我们认为，线控制动、线控转向系统或在核心逻辑和放量时点上存在差异：

成熟的线控制动产品已量产多年并已实现相关车型配套（博世初代 iBooster 2013 年开始量产，iBooster 2.0 配套特斯拉，蔚小理等）vs.目前市 场线控转向配套车型极少；

汽车电动智能化的发展对线控制动的需求更高 （能力回收，电信号交互等特点）vs.线控转向系统在提升自动驾驶手感。

体验方面，存在不可替代的优势（过滤路面不良反馈、方向盘隐藏等功能），然而 基础的自动驾驶功能或可通过传统电动助力转向满足。

我们判断，线控制动大规模渗透时间早于线控转向系统，基于此分析，我们 预测 2025E 线控制动新能源汽车渗透率约 40%-50%，线控转向新能源汽车渗 透率约 10%。

具备线控底盘核心系统技术（制动 or 转向）的供应商或有望 进一步整合，提供线控底盘集成方案，以提升行业话语权。

线控制动

车辆制动系统，是通过对汽车车轮等零部件施加一定的作用力，用以达到对车辆进行制动的效果，在汽车安全操控方面起着至关重要的作用。

从汽车诞生以 来，制动系统的发展，按照力传递方式以及助力方式的不同，可大致分为三个 阶段，分别为机械制动、真空助力压力传动制动系统、以及线控制动。

机械制动的制动力完全由人力提供，因此只能应对质量轻且行驶缓慢的车 辆，当前已基本无纯机械的制动系统；

真空助力压力传动制动，是通过借助 发动机制造的负压提供助力，并通过液压（或气压）管路传递将作用力施加到 刹车片；

线控制动系统，取消了真空助力系统，直接通过电机主轴提供制动 助力。

为什么需要线控制动?

现在市场主流的真空助力液压制动系统，是通过真空助力器腔室内两侧的压力 差提供的制动助力，其原理是利用发动机运转过程需要从外界吸气，从而能天 然的给真空助力器提供低压环境。

然而随着汽车电动化的推进，无论是纯电动 还是插电混动汽车，都无法在车辆行驶过程中依靠发动机持续提供真空助力所 需的真空源。

因此传统的助力系统需要改进，有两种主流方案：添加电子真空泵（EVP），以提供真空源；线控制动，通过电机直接提供制动助力。

电子真空泵（EVP）的优点在于改造成本低，但因其使用寿命无法和刹车系统 匹配、噪音较大、受环境影响大（高原地区无法获得足够的真空助力）等缺 点，不满足自动驾驶要求，或不能成为制动系统长期的解决方案。

线控制动则通过电机直接提供助力的方式，彻底摒弃了传统真空助力系统，从 根本上改进了制动助力的逻辑，极大程度提高了制动系统响应速度。

根据制动 助力传导方式的不同，线控制动又分为湿式线控制动系统（EHB，Electro Hydraulic Brake ）和 干 式 线 控 制 动 系 统 （ EMB，Electro Mechanical Brake）。

我们判断，线控制动系统可摆脱对真空源的依赖；高效制动，减少制动距离；满足高阶制动驾驶需求。

预计线控制动将成为新能源汽车的主流制动 系统，市场规模将在新能源汽车与线控制动渗透率同步抬升的驱动下大幅增 长。

线控制动未来展望—从 EHB 至 EMB

湿式线控制动系统（EHB）的刹车助力是通过液压管路从电机传递到车轮刹车 片，而干式线控制动系统（EMB）则将电机制动助力直接作用于刹车片。

与 EHB 相比，EMB 省略了液压系统，性能更佳：减少布线工艺复杂度，进一步带动轻量化，回避制动油泄漏风险，提高能量利用效率。

进一步提高制动响应速度（EMB 约<100 毫秒 vs. EHB 约 150 毫秒），可与 电子驻车制动系统（EPB，Electrical Park Brake）集成，从而减少整车电机数 量。

EMB 是线控制动的长期终极方案，但是短期仍存相应的技术壁垒尚待突破： 电机需直接安装在轮毂，因此电机的体积会受到极大的空间限制，而现阶段 可满足空间要求的小型永磁电机却无法满足制动力的需求；

在制动过程中，温度升高/刹车片大量发热，会导致永磁电机的永磁体消磁 失效，仍需新型材料进行技术与量产端的突破； EMB 电子电路系统仍需较强的抗外界电磁场干扰的能力。

我们判断，长期来看，EMB 因其更优的制动性能，集成化程度以及环保等 因素，会是线控制动系统的最终形态；

中短期来看，由于 EMB 技术壁垒短 期无法突破，EHB 将成为市场主流解决方案。

线控制动的技术核心——能量回收&安全冗余

能量回收策略简析

能量回收是新能源汽车制动系统中的核心功能之一，主要衡量指标为能量回收 效率；即在制动过程中，电机产生的回馈制动力（或再生制动力）占可回收总 制动阻力的比例。

回馈制动力占比越大，能量回收效率越高，续航里程改善越 明显。不同能量回收策略对应的能量回收效率和制动感受会存在差异。

现阶段最常见 的能量回收策略为，单踏板回收（特斯拉方案），单踏板回收有较高的能量 回收效率，但制动驾驶感受与传统驾驶差别较大（松开油门踏板即开始制动/能 量回收）；

叠加式回收，制动驾驶感受与传统驾驶相似，有一定的能量回收 功效；协调式回收，制动驾驶感受也与传统驾驶相似，同时具备更高的能量 回收效率。

从叠加式 vs. 协调式能量回收策略的对比来看，叠加式能量回收的本质是先 放大制动摩擦力，再叠加一个可变或固定的再生制动力，导致能量回收效率偏 低；

协调式能量回收的本质在于分配，制动控制器在收到踏板行程探测器的 信号后，先计算出所需的总制动力，然后通过控制器的分配，优先将制动任务 分配给再生制动力，当再生制动力达到上限后，不足的部分可通过摩擦制动力 补偿。

因此我们认为，协调式能量回收策略能最大程度的利用电机的再生制动作用，具备较高的能量回收效率；同时相较于单踏板式能量回收策略，其驾驶感受更 佳。

从三种能量回收策略的技术对比来看，协调式策略最优（博世 iBooster+ESP HEV 系统在城市路况下，能使新能源汽车的续航里程增加 10-20%）；其中，协调式策略的核心在于控制器分配，而控制器分配制动力的前提在于解耦。

制动系统中解耦有两种常见的方式，机械解耦和液压解耦：机械解耦是通过 直接断开制动踏板机构与后续制动机构之间的机械连接；

液压解耦则是通 过添加额外的中间机构（如储液罐），将由制动踏板传递而来的制动能量储存 起来。我们推断，机械解耦在结构简化程度优于液压解耦，预计将成为未来的 主要解决方案。

目前市场主流方案为博世 iBooster 方案（two box），其在 EPS HEV 系统的 配合下，可以通过液压解耦实现协调式能量回收策略。

几个 Box？one

当前 EHB 系统主要有两种集成方案，one box 是将 EHB 和 ESP 集成的方 案，属于完全机械解耦；two box 方案中 EHB 和 ESP 在结构上相互独立，制动踏板没有完全机械解耦。

因此从协调式能量回收策略的角度，one box 方 案具有天然的优势（two box 需要额外的 ESP HEV 系统辅助来达到液压解耦，才能做到协调式能量回收策略）。