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汽车线控转向行业研究:迈向高阶智能驾驶,2023年迎量产元年

* 来源: * 作者: admin * 发表时间: 2015/07/15 8:33:32 * 浏览: 53

【一、迎自动驾驶浪潮,线控转向应运而生】

汽车底盘的核心机构是转向系统。

汽车的底盘包含传动、转向、行驶、制动这四大系统,有驱动、换挡、制动、悬架、转向这五个主要部分。汽车转向系统是专门用来改变或者保持汽车行驶方向的机构,要是路面偶尔传来冲击,或者汽车意外偏离行驶方向了,它能和行驶系统一块儿确保汽车操作稳定、安全。对于汽车转向系统来说,不但得工作安全可靠、操作轻松、机动性强、节能高效,而且在各种情况(像直线开、正常转弯、快速转弯、原地转弯等)下,还得依据不同的行驶速度和路面情况提供最好的路感。

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汽车的转向系统包含转向操作机构、转向器和转向传动机构这三部分。转向操纵机构是由方向盘、转向柱等构成的,它能把驾驶员转动方向盘的操纵力传向转向器。转向器由小齿轮、转向齿条、转向横拉杆等部件组成,在转向系统里属于减速和增力的传动装置,功能就是把方向盘传到转向节的力增大,同时改变力的传递方向。转向传动机构包含转向垂臂、纵拉杆、转向节臂、左右梯形臂、横拉杆等,其作用是把转向器输出的力和运动传到转向桥两边的转向节,让两边的转向轮发生偏转,而且让两转向轮的偏转角按一定关系改变,从而保证汽车转向时车轮和地面的相对滑动尽量小。

汽车的转向系统是逐步发展起来的,经历了机械转向系统(MS)、机械液压助力转向系统(HPS)、电动液压助力转向系统(EHPS),还有电动助力转向系统(EPS)这几个阶段。现在呢,HPS和EHPS在商用车里已经被广泛使用了,EPS则在乘用车上大量应用。随着线控技术不断发展,线控转向系统(SBW)也开始慢慢得到应用了。

转向系统朝着电气化方向发展。

机械转向系统(MS)是最早的汽车转向系统,它由转向操作机构、转向器以及转向传动机构构成。在这当中,转向器属于核心部件,它能把从转向操纵机构传来的旋转运动转变为直线运动,还起到减速增扭的作用,主要有齿轮齿条式、循环球式和蜗杆滚轮式这几种类型。拿典型的齿轮齿条式机械转向系统来说,齿轮齿条式转向器(转向机)是用壳体两端的螺栓固定在副车架上的,其基本结构是一对相互咬合的小齿轮和齿条,当转向轴带动小齿轮转动的时候,齿条就会做直线运动,通过横拉杆来推动或者拉动转向节,从而让前轮实现转向。

MS是靠机械结构把人的力传导出去,从而让汽车转向的。MS的方向盘和转向柱是连着的,所以开车的人转动方向盘的时候,转向柱就会跟着转。转向力矩会通过转向节和转向中间轴,传到转向器的输入轴上。齿轮齿条式转向器会把输入轴的转动变成来回动或者直线运动,这样就能推动或者拉动转向杆系和转向节,让转向轮(也就是前轮)转个角度。MS的结构不复杂,成本也低,可就是转向的时候费劲,而且路况越复杂就越难转,所以现在很少用纯机械转向系统了。

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机械液压助力转向系统(HPS)以MS为基础,主要多了液压助力泵、油壶这类助力装置,液压助力泵是直接跟发动机输出相连接的。转向的时候,发动机会输出一部分动力来驱动助力泵给液压油加压,接着液压油把动力传给转向助力装置,这样就给驾驶员提供助力了。HPS的好处是方向盘和转向轮之间全是机械连接,操控起来很精准,路感反馈也清晰;它转向助力的动力来源是发动机,所以能利用的转向动力一直都有;而且技术很成熟,可靠性强,就算助力系统坏了,转向系统还能靠机械连接进行无助力的转向。不好的地方在于,不管转不转向,发动机都得输出一部分动力给液压助力泵,总体能耗比较高;它的液压管路结构复杂,油液控制阀门又多,这就使得整体结构复杂,对装配空间的要求也大;整套油路常常处于高压状态,使用寿命会受影响,还存在液压油泄漏从而污染环境的风险。

电动液压助力系统(EHPS)的基本原理和HPS差不多。不过,EHPS的液压助力泵不是靠发动机来驱动了,而是由新增加的电机驱动,这样就解决了转向系统消耗发动机动力的问题。而且,电控单元会按照车辆的行驶速度、转向角速度去调整电动机的转速以及由此产生的转向油流量,这就使得转向助力力矩能够连续调整,进而满足车辆在高速和低速时对转向助力力矩的要求。EHPS的优点是继承了HPS操控精确、路感反馈清晰的长处;和HPS比起来,能耗大大降低了;并且转向助力能够根据转角、车速等参数自己调整,反应更敏捷。它的缺点是增加了不少电子单元,让整体结构变得更复杂了,成本也稍微提高了一些,可靠性比不上HPS,液压油泄漏的问题也还存在。商用车负载比较大,转向系统主要是HPS或者EHPS。

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电动助力转向系统(EPS)靠电动机产生转向助力力矩,再把力矩加到转向柱或者转向器上。EPS是乘用车里现在用得最普遍的动力转向系统,主要有这几个部分:力矩传感器、EPS控制单元、带电机位置传感器的电机、减速器、转向器等。汽车转向的时候,转矩传感器会检测方向盘的力矩和转动方向,然后把这些信号传给电控单元;电控单元依据方向盘的力矩、转动方向还有车速等数据给电动机发指令信号,让电动机输出大小和方向都合适的力矩来产生转向辅助力;EPS还会参考轮速传感器信号,这样在低速行驶时能提供比较大的转向助力,高速行驶时就减少转向助力。EPS的优点是只在转向的时候耗电,整体能耗低;能轻松让助力效果和车速匹配起来,低速时转向轻便,高速时操纵稳定,回正性能也好;结构简单,质量轻,好布置、装配和维修;彻底解决了液压油泄漏的问题,符合“碳中和”的趋势。缺点就是靠控制单元模拟转向手感和力度,会少了一些路感;电子部件多,系统的稳定性和可靠性总体上不如机械部件。现在绝大多数乘用车都用EPS转向系统,以后随着高输出EPS产品的可用性提高,有望进一步扩展到商用车领域。

EPS慢慢变成转向系统里的主流了。2016 - 2020年的时候,在中国乘用车市场里,EPS的渗透率从80.1%一年一年地涨到了96.4%,只有一小部分乘用车用HPS和EHPS方案;相比起来,车的价位越高,用EPS方案的比例也就越高。HPS和EHPS动力很足,价格又便宜,所以在绝大多数商用车,特别是重型车上用得很普遍。2020年的时候,中国商用车的转向系统还是以HPS和EHPS为主,其中EHPS占的比例是40.1%。但是呢,随着环保管得越来越严,HPS、EHPS不光功耗大,还有液压油泄露的问题,不符合环保的要求,以后这两者的市场份额会逐渐被EPS取代。

EPS按照电动机位置的不同,可以分成转向轴助力式(C - EPS)、齿轮助力式(P - EPS、DP - EPS)和齿条助力式(R - EPS)这三种类型。它们单车的价值各不一样,C - EPS是1000 - 1500元,P - EPS和DP - EPS是1700 - 2000元,R - EPS在2500元以上。为啥会有价格差呢?主要是动力不一样。C - EPS用在经济型和微型车上,P - EPS、DP - EPS用在中小型车上,R - EPS用在中大型车上。从结构来讲,C - EPS的电动机放在靠近方向盘的下方,靠蜗轮蜗杆机构和转向轴连接起来;P - EPS的电动机安在和转向器主动齿轮相连的地方,然后通过驱动主动齿轮来起到助力的作用;R - EPS的电动机和减速机构等都放在齿条那里,直接驱动齿条来实现助力。

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C - EPS、DP - EPS、R - EPS都有各自的优缺点。按照《汽车电动助力转向系统选型研究》里所说的,CEPS的价格低,空间布局简单,工作环境不错;不过电机工作时噪音传得明显,因为齿轮承载能力有限,很难做到大助力。DP - EPS工作时噪音小,价格合适,助力响应快,能做到大助力;但是电机的工作环境差,密封方面要求高,周围环境会影响它,导致空间布局难。R - EPS工作噪音小,助力响应快,能实现更大助力;可它价格贵,减速机构的结构复杂,空间布局的难度大。

在高阶智能驾驶有要求的情况下,再加上政策放宽了,转向系统线控化已经是必然的发展趋势了。

L3及更高等级的自动驾驶得有线控转向系统才行。L0 - L2级别的主要靠驾驶员和驾驶员系统,普通电动转向就用单纯的三相电机、独立电源、位置传感器以及一两个核的控制器,不一定有异构冗余。L3级往上主要由系统负责驾驶,转向系统就变成线控转向了,它包括路感模拟和转向制动控制或者转向执行这两部分,得用六相电机或者双电机配置,要有双电源、双TAS备份、三个内核才能确保功能安全级别和安全实施。到了L4、L5级,方向盘就可以屏蔽了。

2021年2月的时候,《汽车转向系基本要求》这个新国标就发布了。新国标里把对汽车全动力转向机构的限制给去掉了,线控转向就属于全动力转向机构哦。而且呢,在转向偏转性、设计制造装配、转向车轮、能源供应这些方面,新国标也对原来的标准做了修订。到了2022年1月1日,汽车转向系统的这个新国标就正式开始施行,把已经实行20多年的GB 17675 - 1999给取代了。新国标里一个很重要的变化就是,以往对转向系统方向盘和车轮物理解耦的限制会被解除。新国标放松了法律方面的约束,这对线控转向系统进一步投入实际应用是有好处的。

2022年4月,《线控转向技术路线图》征求意见稿正式出台。线控转向的总体目标是,到2025年、2030年要分别达成国际领先的L3 +、L4 +级自动驾驶线控转向系统,线控转向的渗透率要分别达到5%、30%。关键零部件方面的目标是,传感器、控制器、电机、减速机构、传动结构等核心零部件要达到总体要求,尤其是对控制器和电机有国产化的要求,即2025年国产份额达20%,2030年超50%。我们觉得这个技术路线图征求意见稿让线控转向系统的发展目标更明确了,对提高渗透率和产品国产化是有帮助的。

1.4 线控转向系统越来越成熟了,量产车型也悄悄出现了。

线控转向系统(SBW)把方向盘和转向机构间的机械连接全给取消了,靠线控来驱动。转向动力都不是由人手提供的,这就是全转向系统。SBW全靠电信号来传输指令,转向机构和驾驶员之间没有直接的物理力矩传输通道。装了SBW的车有两种操控模式,一种是自动驾驶模式,这时候人不碰方向盘,车的转向按照电脑指令来动;另一种是手动操作模式,人握着方向盘,车就按照人的指令操控。

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《汽车线控转向系统研究进展综述》的研究表明,线控转向概念在20世纪50年代就有了。美国天合公司最先提出用控制信号替代转向盘和转向轮之间的机械连接,后来德国的Kasselmann和Keranen设计出早期的线控转向模型。由于电子控制技术的限制,线控转向技术直到20世纪90年代才有了较大发展。美国、欧洲、日本在线控转向的研发和推广上比较积极,一些配备线控转向系统的概念车相继展出。2013年,英菲尼迪“Q50”成为首款应用线控转向技术的量产车,它采用机械转向系统当作冗余备份。2017年,耐世特公司开发出包含“静默转向盘系统”和“随需转向系统”的线控转向系统。2022年,丰田bZ4X纯电动车型装配了线控转向系统,并且彻底去除了方向盘和转向轴之间的机械连接。

SBW的基本工作原理是,传感器先收集车辆信息和驾驶员指令,之后控制器负责转向并且提供路感。据焉知智能汽车的研究,方向盘转动的时候,其转角传感器与扭矩传感器会把测到的转角、扭矩信息转成电信号,传给主控制器。同时呢,主控制器也会接收其他传感器采集的车轮运动状态信号,像车速、纵向加速度、横摆角速度之类的。根据这些信号,主控制器会处理方向盘的转角和扭矩信号,然后给转向执行电机发控制指令,这样就能合理转向了。另外,主控制器接收车轮转角传感器采集的车轮信息,再加上车辆状态信息,给回正力矩电机发送对应的力矩指令,回正力矩电机就会模拟出路面反馈信息,好让驾驶员得到实时的路感。要是主控制器出错或者故障了,故障处理模块会按照故障的形式和等级做相应处理,保证驾驶员能发现故障,还能安全行驶。

SBW把传统转向系统里从转向盘到转向执行器之间的机械连接去掉了,它由路感反馈总成、转向执行总成、控制器和相关传感器构成。按照《汽车线控转向系统研究进展综述》的研究成果,路感反馈总成主要有转向盘、路感电机、减速器和扭矩转角传感器这些部件,其作用就是驱动路感电机去执行控制器给出的反馈力矩指令,给驾驶员合适的路感。转向执行总成主要是由转向电机、转向器和转向拉杆等部件组成的,转向电机一般是永磁同步直流电机,转向器大多是齿轮齿条结构或者循环球式结构,它的功能就是驱动转向电机又快又准地执行控制器给出的转向角指令,让车辆实现转向。控制器的功能包括路感反馈控制策略和线控转向执行控制策略,路感反馈控制策略会根据驾驶意图、车辆状况和路况,过滤掉不必要的振动,实时输出路感反馈力矩指令;线控转向执行控制策略依据车辆运动控制准则,提供良好的操纵稳定性,实时输出车轮转向角指令;考虑到可靠性,要保证车辆在任何工况下都不会失去转向能力,所以线控转向执行控制的冗余防错功能非常重要。

按照《汽车线控转向系统研究进展综述》的研究结果,因为转向电机在数量、布置的位置以及控制方式上存在差异,所以现在SBW(线控转向系统)典型的布置方式能分成5种,分别是单电机前轮转向、双电机前轮转向、双电机独立前轮转向、后轮线控转向和四轮独立转向。单电机前轮转向的结构简单,方便布置;双电机前轮转向的冗余性不错,而且对单个电机的功率要求比较低;双电机独立前轮转向的好处是不需要转向器部件,这样能提升控制自由度以及空间利用率;后轮线控转向的优点是控制自由度变大了,转向能力也变强了;四轮独立转向的控制自由度是最大的,转向能力也更强。

SBW把方向盘和转向结构间的机械连接给取消了,改成用电信号连接。这样的话,和传统机械结构比起来就有不少优势:(1)安全性方面,在碰撞事故里,能彻底防止转向柱之类的机械结构伤到驾驶员;(2)舒适性方面,一方面ECU会智能调控汽车行驶状态,对稳定性进行控制,让车里的人感觉更平稳舒适,另一方面它能增加驾驶员腿部活动空间、把没用的信息过滤掉、调节转向特性,让驾驶员更舒服;(3)节能环保方面,取消机械结构能让汽车变轻,达到轻量化;(4)智能性方面,SBW控制器能和其他控制器交换、共享数据,从整体上提高车辆的操纵稳定性。目前,SBW也有可靠性降低、设计变难、成本变高这些难题,还得进一步发展。

线控转向是达成高阶无人驾驶必须要走的路。要实现自动驾驶功能,前端感知层、中央决策层和底部执行层这三层得默契配合。前端感知层里像摄像头、毫米波雷达、激光雷达这些感知设备负责采集信息,中央决策层利用算法,给路线规划、行车控制等下达命令信号,再把信号传到底部执行层的车轮、油门、转向和制动等部分,这样就能完成一系列车辆控制动作。底盘执行层对执行的精度要求更高,而且要能更快响应。不过传统的EPS受安装空间、力传递特性、角传递特性等好多因素限制,不能自由设计。我们觉得,能完全脱离驾驶员实现转向控制的线控转向系统特别符合自动驾驶的需求,而且没有方向盘的结构对无人驾驶车辆的结构设计也有好处。

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技术越来越成熟了,距离上次搭载线控转向的车型上市已经过了8年,这种车型又重新出现在市场上。2014年的时候,英菲尼Q50最先搭载了线控转向系统,但是它被召回了。为啥呢?主要是线控主动转向系统的控制单元程序有问题,有偏差。当发动机在电瓶电压低的情况下启动时,控制单元可能会错误判断方向盘的角度,这样就会使方向盘和车轮的转动角度不一样。哪怕方向盘转到中间位置了,车轮也不一定能回到直行的位置,那车辆就没法按照驾驶员的想法起步或者转向了,这就存在安全隐患。到了2022年,丰田又推出了搭载线控转向系统的bZ4X车型。这个系统加了备用供电模块,靠着锂电池和电容,在传统发电机和12V电源的基础上,让系统供电更稳定、更多样。为了确保系统可靠,在安全冗余的设置上,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这些地方都加了电子冗余,重点就是要保证转向系统有很高的安全性。

【二、商业化爆发前夕,潜在市场规模广阔】

2.1 EPS的市场规模保持稳定,国产替代也在不断推进。

EPS在全球的渗透率差不多饱和了,市场规模比较稳定。博智咨询统计的数据显示,2021年全球EPS的市场规模是159亿美元,到2025年这个数字会涨到178亿美元,年复合增长率是2.87%;2021年我国EPS的市场规模为44.3亿美元,到2028年将达到55.8亿美元,年复合增长率为2.94%。2021年全球C - EPS的销量在市场上占的份额达到了52.62%,估计在未来一段时间里还是C - EPS占主导;从产品在市场上的应用情况来看,EPS主要是给乘用车配套的,2021年全球市场上乘用车应用的销量份额是98.52%。

博智咨询研究发现,EPS大多是由ECU、电动机、扭矩传感器、车速传感器这类零部件构成的。在这当中,ECU和电动机的成本占比能达到64%那么高。中国的ECU核心技术被外资企业掌控着,主要是欧美和日本的企业。国际企业靠着成熟的技术,在面对中游转向系统方案提供商的时候,议价能力很强。这几年,国内的厂商在ECU这块加大了投入。从长远来看,国产的ECU因为关税低、研发成本也低,所以有价格上的优势。中游厂商由于成本的压力,可能会选择国产的ECU,这样一来,以后的国产化率就会提高。

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高工智能汽车的统计数据显示,2021年国内市场里乘用车新车(进出口的不算),前装标配EPS的上险量是1989.93万辆,跟之前比增长了8.3%,前装搭载率达到97.57%。在市占率这块儿,前十大供应商加起来的份额超过90%,市场挺集中的。其中排在前面的四大厂商,博世、日本精工、采埃孚、捷太格特,都是外国企业,它们的市场份额总共能达到67%;国内企业里市占率最高的是豫北光洋,这是中航集团和捷太格特合资办的企业,它的市场份额是8.48%。

线控转向单车的价值量在2025年的时候有望达到4000元,那时候市场规模也有望能达到85亿元。

从2023年开始就是线控转向量产的元年了,供需两方面都全面开启,本土的供应商很有希望弯道超车。在需求这方面,丰田的bZ4X车型是继英菲尼迪之后又一款搭载线控转向的车,而且它没有机械冗余备份,这可能是线控转向技术方面的一个大突破。特斯拉也打算在它的电动皮卡Cybertruck(计划2023年上市)上用线控转向技术。长城汽车的智慧底盘也可能在2023年量产。另外,吉利、蔚来、红旗等汽车主机厂都在布局线控转向产品。在供给这边,Kayaba在2013年就量产了,舍弗勒2021年量产,捷太格特、博世/博世华域、耐世特等主机厂都有做线控转向技术的能力。虽然海外的厂商在线控转向技术上起步早有优势,不过考虑到耐世特、浙江世宝、伯特利、拓普集团等企业投入了大量研发资金,本土厂商还是有希望在线控转向领域弯道超车的。

我们估算线控转向单车价值量是4000元,到2025年市场规模可能会达到85亿元。市场规模这么算有下面这些假设:1)2021年我国新能源汽车卖了352万辆,我们预估到2025年能达到1152万辆,年复合增长率是34%,燃油车的销量会随着新能源汽车渗透率提高而减少,2025年燃油车销量是1510万辆;2)参照线控转向技术路线图,我们预计2025年、2030年线控转向的综合渗透率分别是8%、30%;3)我们预计2021年线控转向产品单套价格是5000元,之后因为成本降低会慢慢下降,2025年单套价格是4000元。综合上面这些情况,能得出2025年、2030年线控转向市场规模分别是85亿元、239亿元,25 - 30年的复合增速能达到23%,是快速增长的状态。

【三、投资分析】

3.1耐世特:有着多年的技术积累,在转向系统方面全球领先。

耐世特1906年成立,是一家全球顶尖的运动控制技术公司。它以前属于通用汽车部门,后来被中国航空工业集团公司收购,2013年在香港上市。它的主要产品和技术包括电动助力、液压助力转向系统、线控转向系统、传动系统还有软件解决方案这些,一心扑在发展安全、绿色、智能的出行方式上。现在,这家公司的线控制转向业务在行业里是领先的,能应用于L2 - L5级别的自动驾驶。

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公司有好些个产品线,电动助力转向系统是核心产品。目前公司的产品能分成五个部分,分别是转向管柱、传动系统、电动助力转向系统、液压助力转向系统、ADAS和自动驾驶。转向管柱类的产品包含电动可调转向管柱、非可调转向管柱这些;转动系统类产品大多是半轴之类的;液压助力转向系统类产品主要是动力转向泵、SMART FLOW选件等;电动助力转向系统类产品涵盖EPS齿轮齿条转向系统、管柱式电动助力转向系统、中间轴等。耐世特EPS为了顺应自动驾驶的发展潮流,有着能和半自动或者全自动驾驶系统共用的ADAS模块化设计。

2022年上半年业绩因为疫情受到压力。2018 - 2020年的时候,汽车行业不景气,再加上疫情,收入和利润就一个劲儿地往下降。2021年呢,疫情有了好转,新客户也顺利拓展了,营收同比增长了10.77%。2022年上半年营业收入达到120亿元,和上一年比增长了3.3%,归母净利润是 - 0.75亿元。业绩有压力主要是因为疫情老是反复,中国汽车的产量和需求都降低了,而且人民币升值,美元结算汇兑损失就增加了。国内疫情缓解了,汽车行业形势又好,下半年公司业绩有望变好。

全球技术储备处于领先地位,很有希望在线控转向方面获得先发优势。在这个领域,公司布局多年了,现在已经研发出了针对L3 - L5自动驾驶级别的SBW技术,这其中有随需转向(SOD)系统、Quiet Wheel静默方向盘系统和可收缩式转向管柱。驾驶人可以在人工控制和自动驾驶控制之间安全又灵活地切换,还能按照当天的状态来选择运动模式、舒适模式或者手动操控模式。在自动驾驶的时候,方向盘能灵活地自己转动或者保持不动。随着智能汽车不断发展,SBW也许会渐渐取代EPS,这样能保证更高的安全性,而且SBW和可收缩式转向管柱可以一起用,给汽车座舱腾出更大的空间。耐世特靠着领先的研发能力和技术,有希望在线控转向领域抢占先机。2022年上半年,耐世特拿到了一个全球整车制造商的SBW订单。

3.2 浙江世宝:它可是转向系统的核心厂商呢,定增是为了加大SBW技术的投入。

在汽车行业干了三十年了,研发经验那是相当丰富。浙江世宝1984年就成立了,总部在浙江。打从成立起,就在汽车行业一门心思干了好多年。2006年到香港上市了,2012年又在深圳上市。这公司呢,主要就是搞汽车转向器还有其他转向系统关键零部件的研发、制造和销售的。在杭州、义乌、四平、芜湖有5个生产基地,北京还有个研究中心。公司有能力给商用车、乘用车、新能源汽车提供各种各样的转向产品,在汽车行业里有三十多年的系统配套经验了。

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公司的产品线挺丰富的,一直坚持搞高新产品的研发。公司主要有电动助力转向系统、机械转向器、智能转向系统、液压助力式转向系统、转向系统零件和铸件等产品。重点是要发展高端商用车循环球液压转向器,还有适用于乘用车和商用车的电动助力转向系统以及智能转向系统,给汽车厂提供更安全、更舒适又更智能的转向技术。以后啊,随着智能化、网联化不断发展,世宝会加快和智能驾驶、无人驾驶相关的汽车转向技术以及产品的开发和试制。

营业收入比较稳定,不过盈利能力下降了。公司在2022年的前三个季度,营业收入达到了9.3亿元,和去年同期相比增加了7%;归母净利润是630万元,和去年同期比减少了85%。为啥会下降呢?主要是2022年上半年汽车行业的情况不太好,特别是商用车的产量和销量同比都下降了,这对公司有不利影响。2022年下半年出台了一系列稳经济、促消费的政策措施,市场的消费信心又开始回升了,这很可能会带动汽车行业增长,公司的归母净利润在2022年第四季度有望由负转正。

作为转向系统的核心厂商,得跟上底盘线控化发展的潮流。2022年10月,这公司发公告说,打算定向增发募资,金额不超过11.80亿元。这些钱用来干啥呢?用于汽车智能转向系统技术改造项目、汽车智能转向系统及关键部件建设项目,还有智能网联汽车转向线控技术研发中心项目等。要更新的产品主要有转向管柱、中间轴、智能电动循环球和智能电液循环球这些转向系统和关键部件的生产线。这公司在汽车转向系统里是核心厂商,这次定向增发增加对线控转向技术研发的投入后,它会围绕汽车智能驾驶领域进行纵向和横向的技术研究,增强自己整体的研发和技术能力,这样很可能会进一步提升在转向这个领域的竞争优势。

3.3 拓普集团:它是车身底盘多域Tier0.5平台型的供应商,开始涉足线控领域了。

国内NVH方面的龙头企业进军线控领域了。这家企业1983年就成立了,总部在宁波。在汽车行业里,它踏踏实实、专心致志地干了差不多40年。一开始呢,它主要做汽车NVH业务。2000年的时候,它成立了第一个NVH研发中心。2015年,它在上海证券交易所上市了。2016年,公司在巴西建了第一家海外工厂,就这么开始在全球布局产业了。2022年,拓普集团打算在宁波市杭州湾新区新成立一个全资子公司,叫拓普滑板底盘有限公司。这个子公司能提供轻量化底盘系统,像副车架、控制臂、转向节这些产品都有,一辆车用到的这些产品总共价值大概1.1万元。现在呢,拓普集团已经具备了整合滑板底盘和线控底盘所必需的各种要素,以后能给周边和海外的客户提供性能、质量还有成本方面都是最优的滑板底盘产品。

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公司的产品线多种多样,在全球进行产业布局。公司的主要产品有汽车NVH减震系统、内外饰系统、轻量化车身、智能座舱部件、热管理系统、底盘系统、空气悬架、智能驾驶系统这八大业务板块。除了汽车业务,公司还积极涉足机器人产业,其运动执行器包含电机、电控和减速机构等部件,样品已经得到客户认可,后续有很大的发展潜力。公司在全球设置了5家研发中心,40多家子公司,60多家制造工厂。

内饰和NVH是主要的收入来源,底盘系统的成长性不错。2022年上半年,公司营业收入达到67.94亿元,和去年同期比增长了38.18%;归母净利润为7.08亿元,同比增长53.97%。近几年,底盘系统的增长速度比较快,2022年上半年其营业收入是17.84亿元,跟上一年比增长了100.47%。

在线控方面发力,强化业务协同优势。该公司智能驾驶系统的主要产品包含IBS(智能刹车系统)、EPS(智能转向系统)、EVP(电子真空泵)等。在IBS - PRO产品研发完成后,公司会陆续推出IBSEVO、IBS - RED冗余制动方案。IBS - RED能够支持L3及以上级别的ADAS自动驾驶功能。和目前市场上的RBU冗余制动方案相比,IBS - RED借助双绕线电机、双控制回路、双绕线电磁阀线圈达成了冗余制动功能,对整车布置的要求更低,功能也更强大。

3.4 华域汽车:在汽车零部件领域深耕了30多年,转向系统方面的技术积累很深厚。

华域汽车是个汽车零部件专家,是个综合性的汽车零部件系统集成供应商,业务领域有40多项呢。它1992年成立,总部设在上海,1996年就在上海上市了。它的主营业务是设计、研发和销售汽车等交通运输车辆以及工程机械的零部件和总成。华域汽车有个子公司叫博世华域,主要做转向系统的研发、生产和销售。在中国乘用车转向系统这方面,它的业务规模最大、市场占有率最高,而且是集开发制造于一体的汽车零部件企业,就想研发出高水平的转向系统,好让驾驶员有更精细的驾控体验。

汽车线控转向行业研究:迈向高阶智能驾驶,2023年迎量产元年-有驾

疫情和缺芯这些负面因素得到缓解后,业绩开始触底反弹了。2017 - 2021年的时候,公司的营业收入一直挺稳定的。因为汽车行业不景气,还有芯片短缺,2020年公司归母净利润降到了最低,只有54亿元。后来呢,下游市场的景气度上来了,主机厂也克服了疫情、缺芯这些外部的影响,公司的业绩就稳住并且开始回升了。2022年的前三个季度,公司营业收入达到了1133亿元,和之前相比增长了12.94%,归母净利润是49亿元,同比增长了3.74%。主要就是因为客户缺芯的情况有所缓解,公司的销售订单恢复了,收入也就增长了,而且核心业务降本增效让盈利方面得到了改善。

华域汽车的业务包含5大板块,分别是智能与互联、电动系统、底盘系统、轻量化、内外饰系统。在这些业务里,内外饰系统是核心业务,2021年的时候,它在总营收里占比达到了64.6%。华域汽车会根据智能化、电动化、网联化还有自动驾驶对汽车内饰提出的新要求,来帮助客户提升品牌的辨识度。华域汽车有个子公司叫博世华域,这个子公司重点在研发转向系统,像传统的机械液压助力、电动助力产品之类的都在它的产品范围内。另外,博世华域的武汉研发中心正在主导线性转向系统的研发,这个研发是基于国内自主研发平台的,这个系统很可能比德国总部更早出现在国内车企的产品上。

博世华域是华域汽车的子公司,这公司研发能力很强,在转向系统方面有着很深厚的技术沉淀。博世华域在转向系统研发这块已经深耕了28年了。目前呢,博世华域正在做线控转向系统、线控制动系统等产品的平台预研和样件开发这些工作,还在研发使用线控转向系统的整车呢。据公司预计,到2025年的时候,相关产品就会投放到市场上了。

3.5 伯特利:它是线控制动方面的龙头企业,现在开始进军线控转向领域了。

伯特利在2004年创立,2018年于沪上市。它掌握着线控制动的核心技术,就像构筑了一道深深的“护城河”。这个公司专门搞汽车制动系统和智能驾驶系统的产品研发、生产还有销售。它有自主开发和制造的能力,像汽车智能驾驶、汽车电子电控、汽车制动系统、底盘轻量化、汽车转向系统这些方面都可以。它的主营产品包括线控制动系统(WCBS)、高级驾驶辅助系统(ADAS)、电子驻车系统(EPB)、汽车防抱死系统(ABS)、整车稳定控制系统(ESC)、电动尾门系统(PLG)、电动转向系统(EPS),还有各类制动器、综合驻车制动器(IPB)。2022年第一季度到第三季度,公司的营收达到了36.84亿元,跟之前比增加了58.23%;归母净利润是4.78亿元,同比增长29.7%。

伯特利在2022年收购了浙江万达汽车方向机45%的股权,这是在收购万达上的一个转向,目的是进一步布局智能线控转向技术,好去抢占更多汽车转向系统的市场份额。浙江万达汽车方向机是专门搞汽车转向系统产品研发和生产的一级汽车零部件供应商,效益不错,技术也有一定的基础。它的主要产品转向器和转向管柱跟伯特利在汽车底盘这块有很明显的协同效果。浙江万达为了把市场拓展得更大,正在加快完善新能源汽车转向系统、智能转向系统、吸能转向系统这三个核心的产品系列,而且专注于新能源汽车转向系统控制、轻量化、智能化、底盘控制集成这些关键技术的研发。这次投资合作呢,一方面能够把双方的技术优势整合起来,让伯特利在汽车安全系统、转向系统领域的产品线更丰富、更完善,还能提升伯特利的客户服务能力和市场竞争力;另一方面,这次投资合作经济效益挺好的,有望让伯特利的盈利能力进一步提高。

湘油泵在国内机油泵制造企业里处于领先地位。

湘油泵在国内泵类行业里属于龙头企业中的一个。1994年这家公司就成立了,到了2016年就在上交所上市了。衡山齿轮有限责任公司和湖南省嘉力机械有限公司这两个全资子公司是湘油泵设立的。它的产品有9个系列,规格超200个,主要是柴油机或者汽油机机油泵、机械和电控变排量机油泵、燃油输油泵、变速箱液压泵、冷却水泵、模块集成产品、硬齿面减速机、精密齿轮、高精度有色黑色铸件这些。2022年的前三个季度,湘油泵营业收入达到12.01亿元,和上一年比下降了5.35%;归属于母公司的净利润是1.05亿元,和上一年比下降了19.26%。

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公司采用参股或者控股的方式来加快智能化转型,从而在汽车智能化产业链上实现深入发展。公司和方株洲易力达机电有限公司一起合资组建了东嘉智能科技有限公司,这个公司专注于智能控制系统的研发,它被定位为汽车新四化关键软硬件研发测试的平台,能够为公司以及行业的创新发展深度赋能。当前,东嘉智能已经研发出L4级智能驾驶需要的智能驾驶执行系统(L4适配EPS)以及控制模块(ECU),并且在无人摆渡车、城际无人巴士上实现了配套,还对外销售,这种车型适合用在机场、智慧城市等场景。同时,在乘用车市场这边,东嘉智能重点在行泊一体相关领域进行技术和产品的开发。

方正电机:在国内汽车电机厂商里是领先的。

有一家在国内处于领先地位的汽车电机厂商,它的业务能覆盖主流的新能源车企。这家公司1995年就成立了,2007年在深市上市。方正电机主要经营新能源汽车驱动电机、微特电机、汽车电子和家电智能控制器这些业务。它的主要产品包含汽车驱动电机、辅助电机等,这些电机能用在纯电动乘用车、混合动力汽车、低速电动车等上面。现在,公司的新能源电驱产品主要给上汽通用五菱、小鹏汽车、吉利汽车、蔚来汽车等企业配套。2022年第一季度到第三季度,公司营收达到16.85亿元,和之前相比增长了29.42%;归母净利润是 -0.10亿元,同比增长54.74%。

3.8德尔股份:这是一家把汽车部件的研发、制造、销售整合起来的汽车零部件系统综合提供商。

这是一家综合性的汽车零部件企业。2004年成立的它,总部位于辽宁阜新。2015年,这家企业在深交所上市了。它是个装备供应商,能研发、制造和销售汽车部件,像泵及电泵类产品、电机、电控及汽车电子类产品、降噪(NVH)隔热及轻量化类产品都是其主要产品,这些产品在转向、传动、制动、汽车电子、车身辅助驾驶系统里都能广泛用上。2022年的前三个季度,该公司营收达到29.19亿元,和之前相比增加了6.22%;归属于母公司的净利润是 -0.41亿元,和之前相比减少了236.49%。

朝着转向技术发展的方向紧跟而上,在多个方面、多种产品上进行布局。公司对各类泵产品(转向、刹车、传动方面的)都很拿手,所以有独立进行设计的能力。而且,公司一直紧跟转向技术发展的潮流,在液压助力转向系统(HPS)、电控液压助力转向系统(EHPS)、电动助力转向系统(EPS)以及线控转向系统(SBW)方面都有对应的产品布局。在线控转向这一块,公司的技术储备产品是自己研发的无刷直流电机,这个产品能满足线控转向领域对转向电机的需求,在性能方面很出色,通用性也不错,结构的可靠性很高,有这样的技术优势,还拿到了好些发明和实用新型专利,只是目前还没有大规模生产。

3.9联创汽车电子:技术根基扎实,是EPS控制系统的领军者。

联创汽车电子汽车2006年成立,主营业务包括电子系统及相关零部件、汽车智能网联系统、汽车线控底盘系统及相关电子零部件。这个公司在转向市场深耕多年,在EPS控制系统方面积累了很多技术基础。它聚焦控制器和软件开发好多年,打造出了自己的核心技术“护城河”。2012年,该公司推出第一代电动转向自主无刷控制器,打破了国外技术的垄断;2014年更新第二代电动转向集成式无刷控制器,实现大规模量产;之后又开发出具有领先功能安全的ASIL - D无刷控制器,这是国内自主品牌首款达到ASIL - D要求的量产产品;2021年更新第四代冗余转向,能满足L3级智能驾驶;2023年将更新线控转向系列产品,可满足L4 +智能驾驶和无人驾驶全场景应用。

联创汽车电子在2020年的时候就已经推出了针对L4级智能驾驶的线控转向技术,在国内自主品牌里第一个公开展示了没有方向盘的线控转向样车方案。它凭借不错的性能、创新的方案得到了客户的一致认可