车行天下第01期月刊

车行天下月刊

CHANG AN QI CHE

坚持，是生命的一种毅力；

执行，是努力的一种坚持！

2022年12月

第02期

采购中心材料成本分析处主办

图文：肖鸿 

编辑：肖鸿

审核：张 鸽

CONTENTS

坚持，是生命的一种毅力；

执行，是努力的一种坚持！

Persistence is a kind of perseverance of life; 

Execution is a kind of persistence of effort!

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线控制动

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线控转向

      线控转向系统（SBW），取消了方向盘和转向车轮之间的机械连接部件，彻底摆脱了机械固件的限制，完全由电能来实现转向。

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线控悬架

        线控悬架就是根据路况实际情况自动调节悬架的高度、刚度、阻尼实现行车姿态精细化控制。

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线控制动系统

□ 来源：光大证券研究报告

种主流方案：1)添加电子真空泵，以提供真空源；2）线控制动，通过电机直接提供制动助力。

       电子真空泵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。

      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：1）减少布线工艺复杂度，2）进一步带动轻量化，3）回避主动油泄露风险，4）提高能力利用效率，5）进一步提高制动响应速度（EMB约100毫秒 VS EHB约150毫秒），6）可与电子驻车制动系统（EPB）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：电机需要直接安装在轮毂，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，1）从长期来看，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；2）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。

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     四、市场格局

     当前线控制动市场渗透率仍相对偏低（估计2021年约3.3%），且基本被博世等国际零配件供应商所垄断；海外零部件巨头相继推出了线控制动one box方案（博世IPB，量产时间为2020；大陆MKC1，量产时间为2016年；采埃孚IBC，量产时间2018年），而国内量产方案主要以two box为主（亚太股份IBS，量产时间2020年）；拿森电子N-booster，量产时间2018年。鉴于线控线控制动仍处于技术推进阶段，叠加自主品牌处于此轮智能电动化周期的前列，国内零配件供应商已基于one box方案呈现逐步追赶趋势；其中，伯特利的one box 产品WCBS已于2021年量产，且其关键技术参数已与国际供应商产品接近。

线控转向系统

□ 来源：光大证券研究报告

转向系统的终极状态为线控转向，SBW在EPS的基础上，进一步取消了方向盘和转向机构之间的机械连接，两个电机可分别提供转向助力和路感反馈，其优势在于，1）机械解耦，具备更灵活可调的转向比和更舒适的路面反馈，同时也为可收起式方向盘提供了必要条件；2）中间机械连接机构的取消，可减少事故中对驾驶员二次伤害的可能性；3）进一步提升汽车轻量化程度。

由于线控转向的电机结构布局与R-EPS较为相似，1）SBW并不存在太大的硬件技术壁垒，预计主要难点或在于软件系统的调教、机械解耦后安全冗余的保证、成本以及车规的要求。2）预计在R-EPS领域有相关技术储备的公司，或将在线控转向系统的孵化/量产上具有较大先发优势；此外，具备全系列EPS相关产品技术研发与量产能力的公司，或可针对机械解耦具备更丰富的安全冗余解决方案，具备更强线控转向研发与产品竞争力。

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    与线控制动相比，线控转向在行驶过程中对动态的精准控制要求更高，在兼顾角度/车轮转速以及手感反馈的同时，还需要保证汽车横向操控等问题，因此线控转向的软件算法与安全冗余技术难度或更高于线控制动系统；线控转向系统的整车成本占比较低、叠加较高技术门槛与研发难度，预计转向系统或仍以零配件供应商为主；线控转向基于R-EPS演化而来，预计R-EPS头部供应商火灾线控转向的开发上具有先发优势。线控转向产品相对传统电动助力转向产品成本较高，初期配套车型或多为高端车，因此转向手感模拟的好坏将成为核心产品力。

     目前市场线控转向量产方案有限，主要是英菲尼迪Q50L等车型上配套的DAS2.0系统（Kayaba生产）；世界主流转向系统零部件供应商（耐世特、博世、捷太格特）都提前布局了线控转向产品相关技术。

    二、线控转向未来展望

    当前线控转向最大的难点在于，1）安全冗余（包括机械冗余、液压冗余、以及电机冗余）。我们认为最终的解决方案是通过电机系统备份冗余，但预计短时间内很难收集到足够的安全数据用以验证电机控制软件系统的可靠性。因此短期来看，还是采用机械冗余的可能性最大，即在SBW失效的状态下可通过电磁阀连接物理转向传动轴，保证汽车的转向操控性。而液压冗余，即在SBW失效时通过液压助力系统提供转向助力，因其能量利用效率较低、需添加复杂的液压系统等原因，我们判断其优先级不如机械冗余。2）其次软件算法调教，以保证驾驶员手感和操作精度，也将成为线控转向产品力的核心指标。

      据推测，线控转向将先从特定场景（机场，厂内物流等）切入，并在短期内使用机械冗余保证安全，采集行驶安全数据用于软件的调教验证，再逐步外推扩展到民用场景并最终使用电机系统备份冗余。

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线控悬架系统

□ 来源：光大证券研究报告

      但是被动式悬架的成本低、技术稳定、可靠性高特点而让其成为绝大多数平民车型的量产选择。

     ③、主动式悬架 

       空气悬架系统主要由空气泵、电磁阀、空气弹簧、减振器和电子控制单元构成，如图9所示。电子控制单元分析传感器的数据（车身高度和车身速度传感器等数据），输出对悬架的刚度及阻尼大小的控制需求。并通过空气泵和电磁阀来调整空气弹簧气缸里的空气量和压力，改变空气弹簧的硬度和弹性系数，实现车身底盘高度调节。

       装配了主动式悬架的汽车，可以在如下典型行驶工况，改善汽车行驶平顺性和操作稳定性：

（1）在坑洼路面的颠簸路况下，通过主动降低阻尼力，提升车辆乘坐舒适性；

（2）在铺装路面的平顺路况下，通过主动增大阻尼力，提升行驶稳定性；

（3）低摩擦路面，处于不稳定状态时，减小减震器的阻尼力输出，车辆侧向加速度和横摆速度减少，从而使车辆处于稳定；

（4）紧急变线时，遇到前方突发情况紧急变线时，阻尼力增大，让车辆转向更灵活，驾驶更安全；

（5）急加减速时，通过调整节流阀位置产生高阻尼力来控制车辆俯仰角度，给予最佳车辆驾驶感受。空气悬架响应更快、 舒适性更高， 广泛应用于豪华品牌车型上。

       然而结构复杂的弊端就是寿命不长（通常只有五年），此外故障率也较高（传感器故障、气动减震器损坏、连接部件泄漏等），在现在看来是一种老司机头疼的配置。

     二、商业模式

      在汽车尤其是新能源汽车日益强调多功能、智能化，增加各种配置的趋势下，各个主机厂逐渐形成了“拆分采购”的模式：在这种模式下，主机厂向不同供应商采购空气悬架系统的各个部件，自主研发ECU和控制软件，再进行软硬件的集成。主机厂掌握空气悬架的软件控制权和开发周期，与新车型同步，并且在积累了空气悬架使用经验和底盘技术经验之后，部分主机厂已经掌握初步的系统集成能力。所以更倾向于将大系统拆分为不同的零部件或者子系统，选取不同的供应商搭建供应链。

        线控空气悬架，当前技术已经比较成熟，受限于成本目前绝大多数应用于高端车辆。行业格局稳定，且主要是大的零部件供应商巨头在此领域，对自动驾驶的意义不明显，属于非关键部件。国外Tier1线控悬架布局早，研发底蕴深，且已有量产经验和配套用户。德国威巴克公司、 AMK公司和Continental公司是线控悬架领域全球前三。目前大陆已经研发进展到第二代，其集成度相对于第一代产品有了极大的提高，空间更小，该系统的技术壁垒比较大。自主供应商目前大多集中于线控悬架的零部件供应。中鼎股份收购AMK部分业务后，提升了汽车电子领域的技术水平，初步具备空气悬架总成的量产能力，目前已获得东风和蔚来的订单；保隆科技则主要供应减振器和空气弹簧，已有配套客户；天润工业和拓普集团尚未有

乘用车配套车型。但是由于自主供应商技术快速追赶、响应速度较国外Tier 1更快，且更加符合自主品牌主机厂降成本的需要，自主供应商有望加速国产替代。