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杏彩体育:线控制动技术产业链解析加码千亿 ADAS赛道
- 分类:公司新闻
- 作者:杏彩体育官网
- 来源:杏彩体育官网app
- 发布时间:2024-12-23 01:17:16
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杏彩体育:线控制动技术产业链解析加码千亿 ADAS赛道
【概要描述】制动器供应商:制动器按结构可分为块式、带式、盘式和锥形。根据操作条件,可分为常闭、常开、综合等。按驱动方式可分为自动控制和综合控制。根据动力源类型的不同,可分为手动、脚踏、电磁、液压和电磁液压组合。
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加码千亿 ADAS赛道。L3+级自动驾驶法规逐步落地,本土 ADAS 方案正走向前端(自主乘用车中份额接近 40%)。线控制动是实现自动驾驶技术的核心(车辆横纵向控制的关键,ACC、AEB等功能的基石),当前搭载率已达到 25%,后续本土厂商的成熟及乘用车电动智能化推进均将驱动线控制动应用。综合来看,线控制动供应商基于核心执行层硬件与控制策略积累,线控制动→线控底盘(综合转向、空悬能力)→自动驾驶方案(融合感知+决策+执行)是值得期待的发展路径,千亿级市场空间正在打开。
技术趋势:中期 One-Box的 EHB将成主流。1)线控制动技术分为 EHB和 EMB,其中 EHB 以液压制动为基础(仍保留液压部件产生制动力),实现了动力源的电控化(电机取代线)EHB 根据集成度高低进一步分为 Two-Box 和 One-Box:Two-Box 方案中,ESC 和电子助力器相互独立、互为冗余;One-Box 方案中,ESC 与电子助力器集成在一起。中期看,凭借重量轻、成本低、能量回收效率高等优势,One-Box形式的 EHB 正逐步成为线控制动的主流方案(当前占比接近 40%)。
当前格局:底盘制动系部件中外资占主导地位,本土厂商逐渐上量。当前我国底盘制动系市场由外资(合资)主导(EPB/ESC/线)EPB 领域,本土厂商中弗迪科技/伯特利/亚太股份配套率提升(2022 年合计占有率 20%,同比提升约 4pct);2) ESC 领域,京西重工/伯特利/亚太股份等为国内少数实现量产的厂商;3)线控制动领域,当前博世为绝对龙头,本土厂商正陆续实现批量供应(Two-Box:亚太股份/同驭科技等,One-Box:伯特利/亚太股份)。
L3 立法提速,加快高阶自动驾驶落地。2017 年,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,明确提出要加快推进自动驾驶技术的研发和应用,随后持续推进自动驾驶立法和相关政策制定工作。2022 年6 月30 日,深圳出台《深圳经济特区智能网联汽车管理条例》,该条例是我国首部规范智能网联汽车管理的法规,对 L3+级自动驾驶道路测试和示范应用、准入和登记、使用管理等作了全面规定。
自动驾驶渗透率不断提升,预计 2025 年 L3 级大规模上量。2022:ADAS(L1+L2)的渗透率预计为 49%。2025:伴随 L3 级政策法规出台,结合市场激励措施,预计 L3 级车辆会大规模上市。2030:政策驱动结合硬件成本下降,L3+级车辆快速发展,L4 级汽车依靠 Robotaxi 商用市场快速提升市占率。据 Frost & Sullivan 预测,至 2030 年,我国ADAS 的渗透率将达到 61.5%,自动驾驶(L3-L5)的渗透率将达到 22.8%。
线控制动系统是实现自动驾驶技术的核心。自动驾驶控制的核心技术是车辆的纵向控制和横向控制技术(均涉及到制动控制),自动驾驶车辆可通过传感器收集周围环境信息,根据算法得到规划路径后以线控的方式操纵车辆的行进,如 L2 中的 ACC/AEB/LKA/AP, L3 中的 HWP/TJP 等功能都需要在 IBS(线控制动)系统上实现,线控制动系统的硬件及控制策略是自动驾驶执行层技术的核心。
线控制动系统具有高精度、响应快、支持能量回收等优点。传统机械制动中,主缸、助力器、控制系统与刹车踏板无法解耦,较难实现能量回收,且管路冗长,存在制动滞后。相较传统制动,线)线控制动增加了电子控制回路与高精度传感设备,刹车反应时间缩短;2)线控制动能够将制动能量转化为电能,实现能量回收(提升 10%-30%的续航里程);3)线控制动可配置多重冗余机制,提高安全性能,可以更好地适配 L3+级的自动驾驶方案。
汽车电动智能化推动线控制动装配率提升。在汽车电动智能化的推动下,线控制动装配率实现高速增长,2022 年我国乘用车线%)。目前主力搭载车型仍为中高端车型,但价格空间正在逐步打开,据高工智能汽车数据, 2022 年 One-Box/Two-Box 标配搭载车型交付均价分别为31 万/25 万(同比下降约7 万 /4 万)。随着电动智能汽车渗透率的快速提升,线控制动作为自动驾驶执行层关键技术,配套空间有望进一步打开。
线控制动系统发展路径明晰,计划 2025 年实现批量应用。按照中国汽车工程学会公布的《智能底盘技术路线 年,线控液压、气压制动产品能够满足 L3 级别自动驾驶的要求,EMB 完成样机研制并搭载于商用车。到 2030 年,线控液压、气压制动产品能够满足 L4 级别的安全和冗余要求,实现大规模装车应用,EMB 完成批量应用。
线控制动分为两类技术模式:EHB (线控液压制动系统)和 EMB(电子机械制动系统)。1)EHB 由电子助力器取代真空助力器,但仍保留了液压管路和制动液,踩下踏板后,传感器传输信号至 ECU,ECU 通过电机驱动液压泵进行制动;2)EMB 直接将电机集成在制动钳上,由电机产生制动力,实现了制动的完全电控化(取消了液压管路和制动液)。目前市面上线控制动产品基本为EHB 模式(约占 97%),EMB 仍处于研发阶段。
1)Two-Box 方案中,ESC 和电子助力器是相互独立的模块,二者互为备份冗余;2)One-Box 方案中,ESC 与电子助力器集成为一个模块,须额外增加备份冗余系统满足自动驾驶的需求。One-Box 方案具有集成度高、成本低、能量回收效率高等优势,逐渐成为线控制动的主流方案,在线.6%。
基础机械制动方面,国内厂商已实现份额的突破,但在 ESC、EPB、线控制动等核心电控领域,博世、、采埃孚等国际零部件巨头仍占据绝大份额(80%+),本土供应商中能实现批量供应的较少。
制动器产品是本土厂商在底盘领域最早切入的细分市场之一,其中盘式制动器为主要形态,据高工智能汽车数据,2022 年中国乘用车前轮/后轮盘式制动器占比接近 100%/90%。从厂商份额看,、日立安斯泰莫、采埃孚合计占据约 50%份额,我国本土厂商在制动器领域已具备规模化供应能力,其中弗迪科技/亚太股份/伯特利/力邦合信市占率分别为 6.9%/6.7%/5.3%/3.2%,合计占据 22%的市场份额。
1)EPB 本土配套率提升。2022年中国乘用车 EPB 前装搭载率超过 80%,本土厂商与外资厂商差距不断缩小,弗迪科技 /伯特利/亚太股份市占率分别为 9.6%/9.4%/1.5%,合计占据 20%的市场份额(较2021年提升约4pct);2)ESC本土厂商鲜有配套。2021年中国乘用车ESC 前装搭载率为91.6%,分供应商看,博世、、爱德克斯、NISSIN、日立安斯泰莫五家国际厂商占据 90%+ 的市场份额,京西重工/伯特利/亚太股份等为国内少数实现量产的厂商,ESC 市场呈现强外资的局面。
目前线控制动全球市场由博世、、采埃孚天合三大厂商主导,其中博世的 iBooster+ESP 配置率最高。中国市场看,博世为线控制动市场的绝对龙头,近年伯特利、亚太股份、万安科技等均开始线控制动产品的研发与量产,其中 2022 年伯特利放量明显,市场份额靠前。
上市公司中,伯特利(One-Box)、亚太股份(Two-Box)已实现线控制动的量产。伯特利是国内最早实现One-Box 量产的公司,亚太股份 One-Box 预计于 2H23 量产,万安科技(通过合资公司瀚德万安)商用车 EMB 预计于 2024 年量产。
从电控制动产品线看,国内厂商中伯特利/万安科技/亚太股份/力邦合信均实现了品类的全覆盖,拥有驻车制动(EPB)和行车制动(ABS/ESC/线控制动)的系统供应能力,拥有制动系产品的核心 Know-How,为线控制动打下坚实的技术基础。
ESC 是在 ABS(防抱死系统)的基础上结合 TCS(牵引力控制系统)和 AYC(横摆力矩控制系统)进行的升级。ESC 能够实时监控车辆运行状态等,根据需要调节制动力和发动机扭矩以改变车辆横摆力矩,确保车辆行驶的侧向稳定性,增强驾驶的安全性、舒适性和通过性。
ABS/TCS/ESC 都是涉及制动的汽车主动安全控制系统,尤其是 ESC 具有极大的技术壁垒,国内有ESC 量产经验的仅有京西重工、伯特利、亚太股份、元丰电控等少数厂商。从制动产品布局节奏看,在研发 One-Box 产品之前,厂商基本在 ABS/ESC 领域皆有布局(如伯特利),未完成 ESC开发的厂商往往通过 Two-Box 方案进入线控领域(如同驭科技)。
EPB 采用电信号传输,实现了驻车制动的电子化控制,具有更快的响应速度。L2 的ACC/AP/AEB 等功能中,EPB 起到请求和解除驻车的作用。
根据是否有单独 EPB ECU 划分,EPB可分为ECU 独立型和ECU 集成型,集成型EPB 将EPB 和ESC 系统整合在一个里,降低了 ECU 成本和线束等部件布局的复杂性,并且EPB 硬件更加模块化(可整合 ABS、 ESC、ACC 等功能),提高车辆行驶的安全性。因技术要求,集成型 EPB 需要企业具备ESC 的生产能力。
博世 IPB+RBU 方案、 MK C1+HBE 方案可实现双重冗余,支持 L3/L4 级自动驾驶,本土厂商的冗余方案有采用专门冗余模块(多基于 ESC 改造)和配合 EPB 冗余两种方式。其中伯特利具备 ABS/ESC/EPB 的全栈配套能力,其 EPB 可作为线控制动的电子冗余,制动力为行业领先水平,2022 年伯特利已完成具备制动冗余功能的WCBS2.0 原理样机开发(主系统失效后制动力大于 0.8g),预计于 2024 年量产。
从国际厂商 ADAS 布局看,博世、等的产品覆盖传感器、控制策略以及执行机构,能提供整套 ADAS 系统服务。国内线控制动厂商在 ABS/ESC 等执行器层面已难关,开始涉足感知层布局 ADAS 系统,如伯特利着手研发基于前视摄像系统的 ADAS(于 2022 年量产),亚太股份提供多功能摄像头、毫米波雷达及平台化 ADAS 功能软件,万安科技基于毫米波雷达布局智能驾驶,目前已完成 AEB/ACC/LKA 等 ADAS 系统的研发。
在 ADAS 方案层面,我国本土厂商的配合度及服务本地化程度相较外资有优势,2022 年 1-4 月数据显示,我国自主品牌乘用车 L2+级供应商中博世排名第一(占比24.8%),TOP 15 供应商中本土占据过半席位,ADAS 市场集中度远低于底盘制动市场。综合来看,制动供应商基于核心执行层技术积累,有望沿着线控制动→线控底盘(综合转向、空悬能力)→ 自动驾驶方案(融合感知+决策+执行)的路径发展,市场空间将迎来量级的跨越(约增长 10 倍)。
过去汽车零部件强调软硬一体化(软件更新几乎与机械硬件更换同步),随着智能化的发展,软件迭代周期缩短,软硬件解耦成为未来的趋势。主机厂通常有两种选择:一是自研软件和算法;二是向软件算法公司寻求软件迭代方案。
1)趋势:底盘领域一大趋势是转向 DCU 域集成线控底盘,其中主机厂自研软件(含与软件公司合作),底盘零部件供应商提供执行器。2)现状:目前主机厂致力于掌握架构设计+实现关键功能软件自研,Tier 1 负责提供底层软件和硬件。相较于国际 Tier 1,本土厂商对主机厂的配合度更高,可实现白盒配套以满足主机厂设计灵活性。
自主车企中,比亚迪通过旗下弗迪科技率先完成线控制动系统 BSC(One-Box)的自研;长城汽车通过旗下精工底盘进行线控制动的自。