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蓋世汽車研究院:線控制動國產化腳步將加快、線控轉向發(fā)展處于起步階段

2024/08/30
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汽車行業(yè)向高階輔助駕駛階段邁進的過程中,底盤系統(tǒng)的線控化升級將起到至關重要的作用。線控底盤利用傳感器感知外部環(huán)境信息,以電信號傳輸取代機械連接,具有控制精度高、響應速度快、結構緊湊、重量輕等優(yōu)勢,滿足了高級別智能駕駛對車輛操控性和主動安全的需求。由此,線控制動、線控轉向系統(tǒng)有望在技術成熟后迅速成為主流方案,賦予增量零部件賽道高成長性。

蓋世汽車產業(yè)研究院從行業(yè)概況、產業(yè)鏈和市場分析、未來趨勢展望、代表企業(yè)方案四個維度對線控制動和線控轉向行業(yè)進行研究分析,本報告主要內容如下:

線控制動

行業(yè)概況

汽車制動系統(tǒng)分為行車制動和駐車制動。行車制動系統(tǒng)的發(fā)展經歷了機械制動、液壓制動和線控制動幾個階段,總的趨勢是逐漸轉向輕量化、智能化、響應快的線控系統(tǒng)。

ABS防抱死系統(tǒng)和ESC電子穩(wěn)定系統(tǒng)為配合行車制動的重要輔助系統(tǒng),其與行車制動系統(tǒng)的集成能夠幫助實現制動系統(tǒng)體積、重量的減小,最終實現整體性能的提升。ESC是整車動態(tài)控制中樞,是線控制動產品的基礎,制動廠商需具備ESC開發(fā)能力。如國內線控制動典型企業(yè)千顧科技基于成熟的ESC量產經驗開發(fā)線控制動系統(tǒng),其EHB One-Box產品已實現量產上車。基于ESC核心算法和控制器設計優(yōu)勢,千顧科技已啟動EMB相關方案的預研,預計在2024年內開始裝車測試,2026年實現小批量產。

根據實現形式不同,線控制動系統(tǒng)可分為電子液壓制動EHB和電子機械制動EMB兩大類,其中EHB以液壓制動為基礎(仍保留液壓部件產生制動力),實現了動力源的電控化(電機取代真空助力器)。EHB根據集成度高低進一步分為Two-Box和One-Box方案。Two-Box方案中,ESC和電子助力器相互獨立、互為冗余;One-Box方案中,ESC與電子助力器集成在一起。中期看,憑借重量輕、成本低、能量回收效率高等優(yōu)勢,One-Box形式的EHB將為線控制動的主流方案。

EMB是在電子液壓制動(EHB)的基礎上進一步簡化,它取消了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的制動主缸和液壓管路,將電機直接集成在制動器上方,并通過傳動裝置直接驅動制動鉗來實現制動功能。EMB是真正意義上的全線控制動,憑借更高制動功率、更快響應速度、更精準制動控制,EMB有望成為線控制動終極形態(tài)之一,但目前面臨技術和量產難題,離大規(guī)模量產尚需時日。在EMB完全投入使用之前,前濕后干的混合線控制動系統(tǒng)有望作為過渡產品出現。目前主流廠家如大陸、采埃孚、伯特利、利氪科技等均在布局前濕后干混合制動方案。

市場分析

市場格局方面,目前我國線控制動市場集中度較高,2024年1-6月TOP3廠商(博世、伯特利、弗迪科技)占據82%市場份額。以博世為代表的外資廠商仍占據主導地位,國內其他廠家如拿森電子、千顧科技等正在快速上量,也進入市場前十。隨著智能化加速滲透,未來國產廠商市場份額將會進一步提高。多家主機廠也在通過內部體系孵化培育、自建子公司、投資合作等多種模式開啟線控制動“自研+共研”模式,加強對關鍵系統(tǒng)的掌控度。

下游應用方面,2024年1-6月,我國乘用車線控制動滲透率為45.8%,其中One-Box方案占65.1%,為目前主流,特斯拉、理想、問界等品牌已實現線控制動全系標配。

在電動化和智能化的驅動下,線控制動將迎來爆發(fā)式增長。蓋世汽車研究院預計2025年和2030年我國乘用車線控制動滲透率將增至65%和95%,市場規(guī)模分別達247億元和347億元,2021-2030年復合增長率CAGR達25%。

線控轉向

行業(yè)概況

汽車轉向系統(tǒng)發(fā)展經歷了機械轉向、液壓轉向、電動轉向、線控轉向幾個階段。目前乘用車普遍使用電動助力轉向(EPS),滲透率近99%。線控轉向(SBW)占用空間少、安全性提高,是汽車轉向系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。

相比EPS,線控轉向系統(tǒng)最顯著的特征為徹底取消方向盤和齒條間的機械連接,智能化程度得到大幅提升,軟件算法為線控轉向的核心技術。

根據轉向電機布置方式不同,線控轉向系統(tǒng)可分為單電機前輪轉向、雙電機前輪轉向、雙電機獨立前輪轉向、后輪線控轉向和四輪獨立轉向五類,其中前輪獨立轉向和四輪獨立轉向等分式轉向系統(tǒng)更靈活,四輪獨立轉向為線控轉向系統(tǒng)未來發(fā)展方向。

受可靠性和成本制約,線控轉向技術目前量產上車較少,部分豪華車型開始配備后輪線控轉向系統(tǒng)。短期內“EPS+冗余”將作為線控轉向的替代品,滿足L3及以下自動駕駛的需要。隨著L3+自動駕駛滲透率提升,線控轉向有望在高端旗艦車型上實現批量應用。

市場分析

線控轉向行業(yè)目前處于起步階段,博世、捷太格特、采埃孚等傳統(tǒng)電動助力轉向系統(tǒng)巨頭布局較早,已推出概念或量產車型,技術較為領先。國內處于研發(fā)和原型機階段,耐世特在線控轉向行業(yè)領先,已獲得量產訂單。

主機廠方面,豐田、特斯拉、蔚來、長城、吉利等車企紛紛布局線控轉向技術,目前僅豐田和特斯拉等少數車企實現了線控轉向規(guī)?;慨a。

根據智能底盤線控轉向系統(tǒng)的技術路線圖,預計2025年線控轉向系統(tǒng)在國內的滲透率有望進入5%左右的導入階段,2030年滲透率預計達10%。線控轉向在2025年和2030年的市場規(guī)模將分別達43.5億元和76.2億元,2025-2030年的CAGR達12%。

未來趨勢展望

線控底盤技術隨著自動駕駛的發(fā)展將向域控、集成化發(fā)展,針對L3/L4級自動駕駛,線控底盤集成方案趨勢為“中央傳動驅動+EHB+EPS+空氣彈簧+CDC/MRC減振器”;針對L5級自動駕駛,線控底盤集成方案趨勢為“輪轂電機分布式驅動+空氣彈簧+CDC/MRC減振器”。

自主乘用車對國產ADAS方案接受度較高,制動供應商基于核心執(zhí)行層的技術積累,有望沿著線控制動→線控底盤(綜合轉向、空懸能力)→自動駕駛方案(融合感知+決策+執(zhí)行)的路徑發(fā)展,市場空間將會進一步擴大。

缺芯危機為國內企業(yè)提供了加速替代的窗口期,自主整車品牌逐步形成以本土供應商為主的供應鏈體系,線控底盤供應鏈的國產化替代腳步將加快。

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