線控制動(dòng)是汽車制動(dòng)系統(tǒng)的未來趨勢(shì)分析(1)--系統(tǒng)演變課件

1、核心觀點(diǎn)汽車制動(dòng)系統(tǒng)行車制動(dòng)駐車制動(dòng)液壓式制動(dòng)電子制動(dòng)線控制動(dòng)機(jī)械制動(dòng)線控制動(dòng)輸入：制動(dòng)控制執(zhí)行：制動(dòng)器EPB滲透率提升 國產(chǎn)替代進(jìn)行時(shí)？電動(dòng)化智能化EHB滲透率提升國產(chǎn)替代是否可行?鼓式制動(dòng)器 盤鼓式制動(dòng)器盤式制動(dòng)器輕量化鋁合金制動(dòng)鉗滲透 率提升激烈競(jìng)爭(zhēng)中如何勝出？電子電氣架構(gòu)升級(jí)12核心觀點(diǎn)電子駐車制動(dòng)EPB國產(chǎn)替代進(jìn)行時(shí)？電子駐車制動(dòng)EPB未來將逐漸取代機(jī)械式手剎。EPB制動(dòng)性能與傳統(tǒng)機(jī)械式手剎相差不大，目前仍有主流車型采用機(jī)械式手剎 方案，但隨著汽車電子電氣架構(gòu)的集成化升級(jí)，未來電子化的EPB必將取代機(jī)械式手剎。EPB產(chǎn)品已經(jīng)逐漸步入成熟期。目前EPB滲透率約64%，但低端車型仍存在增

2、長空間，目前滲透率約為29%，隨著EPB產(chǎn)品將 逐漸向低端車型滲透，預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)規(guī)模有望突破150億元。競(jìng)爭(zhēng)格局松動(dòng)下EPB國產(chǎn)替代有望加速。此前采埃孚天合、大陸、泛博（前博世基礎(chǔ)制動(dòng)器事業(yè)部）等外資供應(yīng)商占據(jù)EPB市 場(chǎng)主導(dǎo)地位，而泛博于2012年被博世出售給KPS，于2019年又被KPS轉(zhuǎn)手給日立，競(jìng)爭(zhēng)力逐年下降，競(jìng)爭(zhēng)格局有所松動(dòng)。國產(chǎn) 供應(yīng)商迎來寶貴窗口期，伯特利由此實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)突破，成為國內(nèi)唯一切入合資供應(yīng)體系的國產(chǎn)供應(yīng)商，預(yù)計(jì)未來有望憑借性價(jià)比 優(yōu)勢(shì)和快速響應(yīng)能力搶奪更多份額。電動(dòng)智能化如何加速電子液壓制動(dòng)EHB普及？EHB較電子真空泵EVP可更好解決真空助力問題。由于新能源車無發(fā)

3、動(dòng)機(jī)產(chǎn)生真空，需要有替代方案解決液壓制動(dòng)系統(tǒng)中的真 空助力問題。EVP雖然對(duì)底盤改動(dòng)小，但由于EVP電機(jī)噪音、壽命、可靠性等問題，預(yù)計(jì)將逐漸被EHB替代。EHB可運(yùn)用于疊加式與協(xié)調(diào)式能量回收策略。疊加式能量回收策略中，EHB較EVP可實(shí)現(xiàn)更高的能量回收效果；協(xié)調(diào)式能量回 售策略僅能通過EHB實(shí)現(xiàn)。ESP不能滿足自動(dòng)駕駛對(duì)制動(dòng)性能的需求。主動(dòng)建壓是自動(dòng)駕駛得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，即由ECU而非駕駛員實(shí)現(xiàn)主動(dòng)制動(dòng)。但ESP 在響應(yīng)速度（300ms vs. 120ms）與建壓壽命（1月數(shù)次 vs. 常規(guī)剎車）上均與EHB存在較大差距，EHB將成為自動(dòng)駕駛執(zhí)行層 的主流技術(shù)。L3+自動(dòng)駕駛必須通過EHB實(shí)現(xiàn)冗

4、余備份。L3級(jí)以上自動(dòng)駕駛責(zé)任轉(zhuǎn)移到汽車本身，必須要有冗余備份系統(tǒng)，保證EHB失效時(shí)， 由備份系統(tǒng)完成制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零事故或者零缺陷。3核心觀點(diǎn)EHB是否能實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代？EHB在新能源汽車的滲透率更高且增速更快。預(yù)計(jì)目前我國EHB在新能源車中滲透率為17%，燃油車滲透率約為1%，新能源車 在真空助力、能量回收需求較傳統(tǒng)燃油車更大，電動(dòng)化進(jìn)程的加快將加速EHB的滲透國產(chǎn)One-Box方案在價(jià)格上較主流Two-Box方案具有明顯優(yōu)勢(shì)。One-Box方案由于將ESP集成在EHB中，更需要以成熟的ESP量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，由于其在性能、成本等方面的優(yōu)勢(shì)，博世、大陸、采埃孚正在逐步加碼One-Box產(chǎn)品，有望成

5、為市場(chǎng)主流。具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)的自主供應(yīng)商有望實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。伯特利是國內(nèi)首家研發(fā)出One-Box產(chǎn)品WCBS，預(yù)計(jì)2021年量產(chǎn)，與博世等 外資的量產(chǎn)時(shí)間差距不大；且WCBS集成了雙控EPB（競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手無），具備一定的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，國產(chǎn)替代尤為可期。投資建議制動(dòng)系統(tǒng)是好賽道，技術(shù)壁壘高，EPB和EHB均迎來國產(chǎn)替代機(jī)會(huì)：1）EPB已處于成熟期，全球市場(chǎng)空間超500億元，競(jìng)爭(zhēng)格局的松動(dòng)疊加全球降本訴求加大的情況下正在加速國產(chǎn)替代，優(yōu)質(zhì)自主零部件企業(yè)有望憑借性價(jià)比和快速響應(yīng)能力搶奪更多份 額，提升市占率；2）EHB尚處于導(dǎo)入期，全球市場(chǎng)空間超1,000億元，目前技術(shù)路線尚未確定，我們預(yù)計(jì)性價(jià)比更優(yōu)的one-

6、box 有望成為主流，具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)的自主零部件企業(yè)有望與外資巨頭直面競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。智能電動(dòng)化勢(shì)不可擋，制動(dòng)系統(tǒng)國產(chǎn)曙光已現(xiàn)，推薦深耕制動(dòng)領(lǐng)域的【伯特利】，建議關(guān)注【華域汽車、拓普集團(tuán)】。風(fēng)險(xiǎn)提示EHB進(jìn)度不及預(yù)期；EPB滲透率提升不及預(yù)期；智能駕駛發(fā)展不及預(yù)期；電動(dòng)化發(fā)展不及預(yù)期；競(jìng)爭(zhēng)加劇等。4目錄汽車制動(dòng)系統(tǒng)的前世今生汽車制動(dòng)系統(tǒng)如何演變？制動(dòng)器輕量化趨勢(shì)漸明朗？線控制動(dòng)是未來趨勢(shì)L3+級(jí)自動(dòng)駕駛打開線控制動(dòng)成長空間投資建議5汽車制動(dòng)系統(tǒng)如何演變？時(shí)間EPB汽車制動(dòng)發(fā)展歷史| 制動(dòng)控制：機(jī)械制動(dòng)傳統(tǒng)液壓電子控制線控制動(dòng)資料來源：華西證券研究所汽車制動(dòng)系統(tǒng)輸入：制動(dòng)控制執(zhí)行：制動(dòng)器技 術(shù)

7、機(jī)械式制動(dòng)機(jī)械式駐車制動(dòng)1900s線控制動(dòng)液壓式制動(dòng)液壓式行車制動(dòng)1930s1980s-2000s2010s線控制動(dòng)EHB、EMB盤式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器盤鼓式制動(dòng)器ABS、ESP電子控制制動(dòng)駐車制動(dòng)行車制動(dòng)6制動(dòng)器 | 執(zhí)行層：阻止車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械裝置資料來源：華西證券研究所固定件（制動(dòng)鉗、制動(dòng)蹄）與運(yùn)動(dòng)件（制動(dòng)盤、制動(dòng)鼓）相互摩擦，阻止車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。制動(dòng)鉗原理FFFF制動(dòng)鼓制動(dòng)盤制動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器盤鼓式制動(dòng)器制動(dòng)鼓制動(dòng)蹄制動(dòng)蹄制動(dòng)鉗制動(dòng)盤制動(dòng)蹄制動(dòng)鼓盤式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器乘用車中主要使用盤式制動(dòng)器，少量使用鼓式/盤鼓式制動(dòng)器；商用車中主要使用鼓式制動(dòng)。對(duì)比盤式制動(dòng)器內(nèi) 擴(kuò) 式兩 側(cè) 夾 緊乘用

8、車7散熱能力剎車力度成本可維護(hù)性重量剎車線性優(yōu)良線性適中高易輕量化盤鼓式制動(dòng)器-商用車鼓式制動(dòng)器差先大后小大低難重注：制動(dòng)鉗中包括活塞與 制動(dòng)塊（剎車片）制動(dòng)盤行車制動(dòng)| 發(fā)展歷史：液壓制動(dòng)是基礎(chǔ)，電控制動(dòng)為主流，線控制動(dòng)是方向資料來源：華西證券研究所1概述作用行車過程中，采用行車制動(dòng)（腳 剎）使車輛減速停車。發(fā)展趨勢(shì)過去：液壓制動(dòng)硬件升級(jí) 電子制動(dòng)的軟件升級(jí)現(xiàn)在：線控制動(dòng)硬件 + 軟件的升級(jí)2發(fā)展歷史+ECU 液壓制動(dòng)電子制動(dòng)線控制動(dòng)+線控 關(guān)鍵產(chǎn)品作用行車制動(dòng)的硬件基礎(chǔ)ABS、ESPEHB、EMB時(shí)間現(xiàn)狀1930s1980s-2000s2010s制動(dòng)主缸、 真空助力器等盤式制動(dòng)為主8ABS

9、為標(biāo)配ESP為主流配置EHB為目前方向EMB為未來方向融入了ECU電子控制主動(dòng)安全技術(shù)的軟件基礎(chǔ)電線替代部分制動(dòng)線路和傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 電動(dòng)化與自動(dòng)駕駛進(jìn)步的關(guān)鍵行車液壓制動(dòng)| 原理：帕斯卡定律為基礎(chǔ)構(gòu)建的傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)液是液壓制動(dòng)作用力傳遞的關(guān)鍵圖：帕斯卡定律在液壓制動(dòng)中的應(yīng)用輸入執(zhí)行圖：液壓控制系統(tǒng)制動(dòng)踏板真空助力器制動(dòng)主缸盤式制動(dòng)器帕斯卡定律液壓制動(dòng)系統(tǒng)活塞 制動(dòng)液F1F2帕斯卡定律： = = 注：F1、F2指活塞受力P1、P2指活塞面積注：圖中未畫出盤式制動(dòng)器前輪制動(dòng)器 后輪制動(dòng)器資料來源：華西證券研究所踩下制動(dòng)踏板 發(fā)生作用力9由真空助力器 放大作用力推動(dòng)主缸活塞 制動(dòng)液被壓出制動(dòng)液推

10、動(dòng)活塞 制動(dòng)塊夾制動(dòng)盤行車電控制動(dòng)| 原理：融入電子控制的液壓制動(dòng)系統(tǒng)資料來源：華西證券研究所圖：ABS系統(tǒng)的組成傳感器輪速傳感器 + ECU + 制動(dòng)液壓調(diào)節(jié)器（ABS泵）ABS電控制動(dòng) = 液壓制動(dòng) +將車輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為信號(hào) 發(fā)送到ECU計(jì)算合適的制動(dòng)力 向ABS泵發(fā)出指令根據(jù)ECU指令調(diào)節(jié)制動(dòng)器的制動(dòng)力制動(dòng)踏板真空助力器制動(dòng)主缸輸入執(zhí)行盤式制動(dòng)器踩下制動(dòng)踏板 發(fā)生作用力由真空助力器 放大作用力推動(dòng)主缸活塞 制動(dòng)液被壓出制動(dòng)液推動(dòng)活塞 制動(dòng)塊夾制動(dòng)盤識(shí)別ABS傳感器計(jì)算、分配制動(dòng)力電控制動(dòng)過程電控制動(dòng)組成10行車線控制動(dòng)系統(tǒng)| EHB原理：電機(jī)液一體化，電機(jī)取代真空助力器資料來源：華西證券研

11、究所踩下制動(dòng)踏板 輸入信號(hào)圖：EHB系統(tǒng)的組成ECU接收信號(hào) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)注：液壓泵包括制動(dòng)主缸；省略了ABS；備用閥指EHB斷電失效時(shí)啟用無助力液壓制動(dòng)（需要更大的力量踩制動(dòng)踏板）制動(dòng)踏板ECU/電機(jī)制動(dòng)主缸輸入執(zhí)行盤式制動(dòng)器推動(dòng)主缸活塞 制動(dòng)液被壓出制動(dòng)液推動(dòng)活塞 制動(dòng)塊夾制動(dòng)盤識(shí)別ABS傳感器計(jì)算、分配制動(dòng)力EHB制動(dòng)過程EHB制動(dòng)組成EHB11EHB ECU + 電機(jī)EHB線控制動(dòng) = 電控制動(dòng) 真空助力器 +123真空助力器：被電機(jī)替代踏板：踏板可用于輸入信號(hào)，由電機(jī)發(fā)生作用力（踏板解耦）集成度高：EHB集成了ECU、電機(jī)與制動(dòng)主缸，并可集成ABS等功能與電控制動(dòng)的區(qū)別行車線控制動(dòng)系統(tǒng)|

12、 EMB原理：電機(jī)一體化，電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器資料來源：華西證券研究所圖：EMB系統(tǒng)的組成注：省略了ABSEMB制動(dòng)組成EMB ECU + 電機(jī)EMB線控制動(dòng) = 電控制動(dòng) 真空助力器 制動(dòng)主缸 +123液壓系統(tǒng)：完全被電子機(jī)械結(jié)構(gòu)替代。盤式制動(dòng)器：活塞從液壓驅(qū)動(dòng)變?yōu)殡姍C(jī)驅(qū)動(dòng)。ABS：無制動(dòng)液經(jīng)過ABS，直接由傳感器信號(hào)驅(qū)動(dòng)。與EHB線控制動(dòng)的區(qū)別制動(dòng)踏板踩下制動(dòng)踏板 輸入信號(hào)ECU接收信號(hào)ECU電機(jī)輸入執(zhí)行盤式制動(dòng)器電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)推動(dòng)活塞 制動(dòng)塊夾制動(dòng)盤傳感器MEB制動(dòng)過程EMB識(shí)別ABS計(jì)算、分配制動(dòng)力12駐車制動(dòng)| 發(fā)展歷史：從機(jī)械式到線控的升級(jí)資料來源：華西證券研究所1概述作用車輛停穩(wěn)后，

13、采用駐車制動(dòng)（手剎） 穩(wěn)定車輛避免溜車。發(fā)展趨勢(shì)過去：機(jī)械式駐車制動(dòng)（鼓式盤中鼓式DIH綜合盤式制動(dòng)器IPB）現(xiàn)在：電子式駐車制動(dòng)（EPB）2發(fā)展歷史機(jī)械式 制動(dòng)線控制動(dòng)后制動(dòng)器特點(diǎn)鼓式：行車制動(dòng) + 駐車制動(dòng)盤中鼓式制動(dòng)器盤中鼓式制動(dòng)器 綜合盤式制動(dòng)器制動(dòng)器分布原因前盤后鼓前盤后鼓四輪盤式鼓式制動(dòng)器降低成本提升行車制動(dòng)性能電子化、智能化 的趨勢(shì)盤式：行車制動(dòng) 鼓式：駐車制動(dòng)電機(jī)代替拉索的機(jī)械傳動(dòng)裝置 電信號(hào)鼓式 制動(dòng)器盤中鼓式 制動(dòng)器綜合盤式 制動(dòng)器EPB四輪盤式綜合盤式制動(dòng)器13盤中鼓結(jié)構(gòu)復(fù)雜 鼓式制動(dòng)性能不足盤式：行車制動(dòng) + 駐車制動(dòng)機(jī)械式駐車制動(dòng) | 原理：人力拉動(dòng)制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)

14、資料來源：華西證券研究所機(jī)械式制動(dòng)組成機(jī)械式制動(dòng)過程圖：機(jī)械式駐車制動(dòng)系統(tǒng)的組成制動(dòng)器12機(jī)械式：可靠性高，無人時(shí)也能保持汽車制動(dòng)可靠。液壓式：液壓系統(tǒng)在發(fā)生液體滲漏時(shí)，工作將會(huì)不可靠，甚至失效。機(jī)械式制動(dòng)更符合駐車制動(dòng)的特點(diǎn)機(jī)械式駐車制動(dòng) = 手剎 + 鋼絲拉索 +1IPB：兼顧駐車與行車制動(dòng)，制動(dòng)鉗中增加了機(jī)械式間隙自調(diào)機(jī)構(gòu)，工藝更難。2傳統(tǒng)盤式：僅用于行車制動(dòng)。綜合盤式制動(dòng)器IPB成本高于傳統(tǒng)盤式制動(dòng)器制動(dòng)操縱桿駐車?yán)鬏斎雸?zhí)行制動(dòng)器拉動(dòng)操縱桿 發(fā)生作用力由駐車?yán)?放大作用力綜合盤式制動(dòng)器拉索推動(dòng)活塞 制動(dòng)塊夾制動(dòng)盤鼓式制動(dòng)器拉臂使制動(dòng)蹄 壓向制動(dòng)鼓14盤中鼓式制動(dòng)器拉臂使制動(dòng)蹄 壓向制動(dòng)鼓拉索式EPB = 機(jī)械式駐車制動(dòng) - 手剎 +電子駐車制動(dòng)| 原理：電機(jī)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)資料來源：華西證券研究所EPB分類EPB制動(dòng)過程ECU + 電機(jī)制動(dòng)按鈕ECU輸入執(zhí)行按下制動(dòng)按鈕發(fā)出制動(dòng)信號(hào)制動(dòng)器集成卡鉗式EPB = 機(jī)械式駐車制動(dòng) - 手剎 - 拉索 +ECU + 電機(jī)圖：拉索式EPB注：電機(jī) 拉索EPB制動(dòng)原理與機(jī)械式駐車類似，