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    • 線控制動(dòng)技術(shù)剖析與市場(chǎng)洞察
    • 線控制動(dòng)供應(yīng)商核心競(jìng)爭(zhēng)力解析
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EMB量產(chǎn)漸近,線控制動(dòng)國(guó)產(chǎn)替代加速

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線控制動(dòng)技術(shù)剖析與市場(chǎng)洞察

線控制動(dòng)主要涵蓋EHB、EMB和HBBW這三大類別。汽車制動(dòng)系統(tǒng)主要分為駐車制動(dòng)和行車制動(dòng)兩大類型。其中,駐車制動(dòng)的主流方案是集成式EPB。行車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展路徑,是從純機(jī)械制動(dòng)、液壓制動(dòng)、電液制動(dòng)系統(tǒng),逐步朝著線控制動(dòng)方向邁進(jìn)。而線控制動(dòng)又可細(xì)分為液壓式線控制動(dòng)系統(tǒng)(EHB)、機(jī)械式線控制動(dòng)系統(tǒng)(EMB)以及混合式線控制動(dòng)系統(tǒng)(HBBW)。就EHB而言,按照電子助力器是否集成ABS/ESC系統(tǒng),還能進(jìn)一步細(xì)化為Two - Box方案和One - Box方案 。

EHB市場(chǎng):滲透率攀升,規(guī)模前景廣闊

EHB的市場(chǎng)滲透率正不斷提高,預(yù)計(jì)到2026年,其市場(chǎng)規(guī)模將突破180億元,且One - Box方案將占據(jù)主導(dǎo)地位。2021 - 2024年上半年,中國(guó)乘用車市場(chǎng)中EHB的前裝搭載率分別為15.04%、24.95%、37.68%、45.8%,呈現(xiàn)出加速滲透的態(tài)勢(shì)。而且,新能源汽車的EHB裝配率遠(yuǎn)高于燃油車。在這期間,One - Box方案的占比從20.5%大幅躍升至65.1%。One - Box方案憑借著高集成度、低成本以及高能量回收效率等優(yōu)勢(shì),正逐步取代Two - Box方案,成為EHB的主流選擇。在新能源汽車廣泛普及(如特斯拉、理想、問界等品牌已實(shí)現(xiàn)線控制動(dòng)全系標(biāo)配)以及智能駕駛技術(shù)不斷成熟(L2/L2+級(jí)別智能駕駛大規(guī)模普及,L3/L4智能駕駛進(jìn)入試點(diǎn)階段)的雙重驅(qū)動(dòng)下,線控制動(dòng)市場(chǎng)將迎來快速發(fā)展。據(jù)預(yù)計(jì),2026年EHB市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到180.84億元 。

EHB競(jìng)爭(zhēng)格局:外資主導(dǎo),國(guó)產(chǎn)替代空間巨大

當(dāng)前,EHB市場(chǎng)依然由以博世為首的外資企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位,但國(guó)產(chǎn)替代的空間極為廣闊。2024年上半年,博世在國(guó)內(nèi)EHB市場(chǎng)的占有率高達(dá)53.68%。不過,在市場(chǎng)占有率排名前十的企業(yè)中,有半數(shù)為國(guó)內(nèi)供應(yīng)商,這充分顯示出國(guó)產(chǎn)替代的巨大潛力。在地緣政治局勢(shì)以及行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的影響下,主機(jī)廠對(duì)于供應(yīng)鏈的安全性和響應(yīng)速度提出了更高要求,這為國(guó)產(chǎn)Tier1供應(yīng)商提供了加速實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代的契機(jī)。Two - box方案的國(guó)產(chǎn)替代量產(chǎn)高峰期出現(xiàn)在2018 - 2019年,亞太股份、同馭汽車、拿森科技在2020年底前便已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);而One - Box方案由于集成度更高,研發(fā)難度較大,量產(chǎn)時(shí)間相對(duì)較晚,伯特利在2021年率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),隨后弗迪動(dòng)力、利氪科技、拿森科技和英創(chuàng)匯智也相繼加入量產(chǎn)行列 。

EMB技術(shù):量產(chǎn)在即,發(fā)展前景可期

EMB技術(shù)正逐步具備上車應(yīng)用的基礎(chǔ),相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的落地速度也在加快,2025年將成為其量產(chǎn)元年。EMB系統(tǒng)不包含液壓裝置,它依靠卡鉗上的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)來產(chǎn)生制動(dòng)力矩。與EHB相比,EMB具有更輕的重量、更高效的能量回收、更快的響應(yīng)速度以及更低的維護(hù)成本等優(yōu)勢(shì),能夠很好地順應(yīng)整車架構(gòu)高度集成化、輕量化的發(fā)展趨勢(shì),滿足L3+自動(dòng)駕駛的需求,更是L5級(jí)自動(dòng)駕駛必不可少的硬件配置。隨著電機(jī)性能的不斷提升以及冗余方案的推出,EMB已逐漸具備量產(chǎn)的技術(shù)條件。同時(shí),中歐法規(guī)的修訂也為EMB的量產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)(歐標(biāo)ECE R13 EMB修訂版預(yù)計(jì)于2025年下半年發(fā)布,中國(guó)《GB21670》二次征求意見稿已發(fā)布,擬定于2026年7月實(shí)施,技術(shù)要求與歐標(biāo)保持一致)。從2025年起,布雷博、大陸集團(tuán)等外資企業(yè),以及利氪科技、炯熠電子、伯特利等國(guó)內(nèi)廠商,均計(jì)劃開啟EMB的大規(guī)模量產(chǎn)。線控制動(dòng)技術(shù)對(duì)于高階自動(dòng)駕駛的落地至關(guān)重要,目前國(guó)內(nèi)外在EMB領(lǐng)域的進(jìn)展較為接近,這為國(guó)內(nèi)廠商在底盤技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)超車提供了難得的機(jī)遇 。

線控制動(dòng)供應(yīng)商核心競(jìng)爭(zhēng)力解析

線控制動(dòng)供應(yīng)商的核心競(jìng)爭(zhēng)力主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:

其一,規(guī)?;a(chǎn)能力與全面的產(chǎn)品線布局。這不僅能夠確保成本效益,保證供貨的穩(wěn)定性與及時(shí)性,還能滿足整車廠對(duì)于系統(tǒng)化、模塊化配套的需求;

其二,優(yōu)質(zhì)的客戶基礎(chǔ)與供應(yīng)鏈先發(fā)優(yōu)勢(shì)。由于制動(dòng)系統(tǒng)的驗(yàn)證過程復(fù)雜且耗時(shí)較長(zhǎng),同時(shí)整車廠更換供應(yīng)商的成本較高,因此率先進(jìn)入供應(yīng)鏈的企業(yè)能夠享有先發(fā)優(yōu)勢(shì),積累更多的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),這有助于穩(wěn)固并拓展其市場(chǎng)份額;

其三,強(qiáng)大的研發(fā)和產(chǎn)品創(chuàng)新能力。通過前瞻性地布局先進(jìn)技術(shù),能夠確保企業(yè)在行業(yè)產(chǎn)品升級(jí)的過程中始終保持領(lǐng)先地位,驅(qū)動(dòng)企業(yè)持續(xù)增長(zhǎng) 。

汽車制動(dòng)的兩大關(guān)鍵類型:行車制動(dòng)與駐車制動(dòng)

汽車制動(dòng)系統(tǒng)是保障汽車安全行駛的核心技術(shù)。汽車制動(dòng)作為確保車輛安全行駛的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其核心作用在于使車輛在行駛過程中能夠根據(jù)實(shí)際需求,實(shí)現(xiàn)減速或完全停止的操作,這一過程高度依賴汽車制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性與有效性。制動(dòng)系統(tǒng)主要由供能裝置、控制裝置、傳動(dòng)裝置以及制動(dòng)器構(gòu)成。在實(shí)施制動(dòng)操作時(shí),與車身或車架相連的非旋轉(zhuǎn)元件,會(huì)與和車輪或傳動(dòng)軸相連的旋轉(zhuǎn)元件之間產(chǎn)生相互摩擦,這種摩擦力能夠有效阻止車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì),從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)效果,為車輛的安全行駛提供堅(jiān)實(shí)保障 。

行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)為汽車制動(dòng)系統(tǒng)的兩大類型。汽車制動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)功能的不同分為四種類型。①行車制動(dòng):被用來減緩汽車行駛中的速度或使其停止;②駐車制動(dòng):用以確保已停止的汽車駐留原地不動(dòng);③應(yīng)急制動(dòng):在行車制動(dòng)失效的情況下,保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車;④輔助制動(dòng):在行車過程中降低車速或保持車速穩(wěn)定,但不能將車輛緊急制停。其中,行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)為每輛車必備的制動(dòng)系統(tǒng)。

行車制動(dòng)從純機(jī)械制動(dòng)向線控制動(dòng)發(fā)展。行車制動(dòng)早期是通過人力直接作用于制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)機(jī)械制動(dòng),20 世紀(jì) 20 年代液壓制動(dòng)的出現(xiàn)是制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的重要里程碑。在此之后,制動(dòng)力源的改進(jìn)產(chǎn)生了伺服制動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。隨著制動(dòng)防抱死系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC)等電子技術(shù)的出現(xiàn),行車制動(dòng)發(fā)展為成熟的電液制動(dòng)系統(tǒng)。線控制動(dòng)則是在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化電氣化程度的產(chǎn)物,目前在新能源汽車領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,不同于傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)使用剛性連接或液壓連接,它允許通過電子信號(hào)來控制制動(dòng)過程。

圖2 汽車行車制動(dòng)系統(tǒng)組成、分類及發(fā)展歷程

圖3 傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)與線控制動(dòng)系統(tǒng)的區(qū)別

駐車制動(dòng)的發(fā)展歷程,是從傳統(tǒng)機(jī)械式制動(dòng)逐步邁向電子駐車系統(tǒng)(EPB)的過程。在過去,傳統(tǒng)機(jī)械式駐車系統(tǒng)主要依靠操縱桿、拉繩這類機(jī)械結(jié)構(gòu),通過手動(dòng)操作來控制輪端制動(dòng)器,從而實(shí)現(xiàn)駐車的目的。然而,電子駐車系統(tǒng)(EPB)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),正在汽車領(lǐng)域迅速普及。

EPB具備諸多顯著優(yōu)點(diǎn),如操作省力,能極大減輕駕駛員駐車時(shí)的操作負(fù)擔(dān);反應(yīng)時(shí)間迅速,可快速響應(yīng)駐車指令;制動(dòng)距離較短,有效提升了駐車安全性。這些優(yōu)勢(shì)使得EPB的普及程度不斷提高。據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)顯示,在2015年以前,EPB主要應(yīng)用于豪華車型以及少數(shù)高端車型。但在2016 - 2020年這段時(shí)間,隨著技術(shù)的不斷成熟以及成本的逐步降低,EPB在汽車上的搭載率呈穩(wěn)步上升態(tài)勢(shì),到2020年,其搭載率已接近20%-30%。而截至2023年,中國(guó)市場(chǎng)上EPB的前裝搭載率更是高達(dá)90%,這一數(shù)據(jù)充分體現(xiàn)了EPB在汽車行業(yè)的廣泛應(yīng)用。

EPB主要分為拉索式、獨(dú)立式和集成式這三種類型。其中,拉索式EPB由于保留了大量傳統(tǒng)駐車系統(tǒng)的部件,存在效率低下、響應(yīng)遲緩等明顯缺陷,正逐漸被市場(chǎng)所淘汰。集成式EPB相較于獨(dú)立式EPB,具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。集成式EPB取消了獨(dú)立的ECU單元,將駐車功能直接融入ESC模塊。這一設(shè)計(jì)不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的線束布局,減少了零部件數(shù)量,還增強(qiáng)了EPB與ESC系統(tǒng)之間的協(xié)同工作能力。通過這種方式,有效降低了整體系統(tǒng)的復(fù)雜性以及潛在的失效風(fēng)險(xiǎn)。正因如此,集成式EPB憑借其便于駕駛員操作、利于車輛制造商進(jìn)行布置與設(shè)計(jì),以及安全可靠等突出亮點(diǎn),逐漸在市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位。目前,市場(chǎng)上的典型產(chǎn)品包括博世APB - Mi系列、大陸MK100 IPB系列等,這些產(chǎn)品都是集成式EPB的優(yōu)秀代表。

圖4 機(jī)械式駐車制動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖? ?圖5 集成式 EPB 組成示意圖

電動(dòng)化、智能化雙輪驅(qū)動(dòng)下,汽車制動(dòng)技術(shù)走向線控

在全球汽車產(chǎn)業(yè)格局中,中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)已穩(wěn)居領(lǐng)先地位。在新時(shí)代汽車 “新四化” 浪潮的推動(dòng)下,中國(guó)多年來在新能源汽車領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力,成果斐然。中汽協(xié)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2023 年中國(guó)新能源汽車產(chǎn)量高達(dá) 958.7 萬輛,銷量達(dá)到 949.5 萬輛,同比分別增長(zhǎng) 35.8% 和 37.9%。這一成績(jī)使得中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù) 9 年位居全球首位,且銷量連續(xù) 4 年保持正增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。尤其值得一提的是,在海外市場(chǎng)方面,2023 年中國(guó)新能源汽車出口量達(dá)到 120.3 萬輛,同比增長(zhǎng)幅度高達(dá) 77.6%,彰顯出中國(guó)新能源汽車在國(guó)際市場(chǎng)上的強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)力。

汽車電動(dòng)化:新能源市占率逐年提升,三電技術(shù)實(shí)力強(qiáng)勁

中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的電動(dòng)化進(jìn)程發(fā)展迅猛,呈現(xiàn)出清晰的上升軌跡。2023 年,新能源汽車在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率達(dá)到 31.6%,相較于 2022 年,提升了 6 個(gè)百分點(diǎn)。這一顯著增長(zhǎng)不僅標(biāo)志著新能源汽車在中國(guó)市場(chǎng)的快速擴(kuò)張,更表明其已成為引領(lǐng)全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要推動(dòng)力量。

電動(dòng)車核心的三電技術(shù)領(lǐng)域,中國(guó)同樣取得了令人矚目的成就。在電池技術(shù)方面,中國(guó)廠商展現(xiàn)出強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù) SNE Research 的調(diào)查數(shù)據(jù),2022 年在全球電動(dòng)車電池市場(chǎng)中,中國(guó)廠商的市場(chǎng)占有率超過 60%。其中,寧德時(shí)代作為行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè),其市場(chǎng)占有率高達(dá) 37%,凸顯了中國(guó)電池企業(yè)在全球市場(chǎng)的重要地位。
在電機(jī)與電控技術(shù)方面,以比亞迪、蔚來等為代表的國(guó)產(chǎn)品牌,堅(jiān)持正向開發(fā)策略,致力于打造堅(jiān)實(shí)的技術(shù)壁壘。在電控系統(tǒng)核心零部件 IGBT 領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程不斷加快。

據(jù)集微咨詢統(tǒng)計(jì),2022 年中國(guó)汽車 IGBT 廠商在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率(以配套車輛口徑計(jì)算)已提升至 49%。這一成果表明中國(guó)在電機(jī)與電控技術(shù)方面正逐步縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的差距,并在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了突破。

汽車智能化:L3 上路獲政策支持,高階智駕商業(yè)化、規(guī)?;涞丶铀?/p>

近年來,中國(guó)汽車智能化發(fā)展取得了重大進(jìn)展,尤其是在政策層面的積極推動(dòng)下,高階智能駕駛的商業(yè)化與規(guī)模化落地進(jìn)程顯著加快。2023 年 11 月 17 日,四部委聯(lián)合發(fā)布并實(shí)施《關(guān)于開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入和上路通行試點(diǎn)工作的通知》。該通知具有里程碑意義,它不僅明確了 L3/L4 級(jí)自動(dòng)駕駛的準(zhǔn)入規(guī)范,還首次清晰界定了高階智能駕駛事故中的責(zé)任歸屬問題。這一政策的出臺(tái),猶如為智能駕駛產(chǎn)業(yè)注入了一劑強(qiáng)心針,在放寬產(chǎn)業(yè)限制的同時(shí),有力地促進(jìn)了 L3/L4 級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)際上路應(yīng)用,并且最大限度地保障了交通參與者的安全。

隨著政策的落地實(shí)施,2024 年 6 月,我國(guó)首批智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入和上路通行試點(diǎn)正式啟動(dòng)。此次試點(diǎn)涵蓋了乘用車、客車以及貨車三大類產(chǎn)品,這一舉措對(duì)于推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的量產(chǎn)應(yīng)用具有重要意義,同時(shí)也將帶動(dòng)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與完善。

工信部數(shù)據(jù)顯示,2024 年上半年,中國(guó)乘用車 L2 級(jí)輔助駕駛及以上等級(jí)的新車滲透率達(dá)到 55.7%,其中具備領(lǐng)航輔助駕駛(NOA)功能的新車滲透率達(dá)到 11%?;诋?dāng)前的發(fā)展態(tài)勢(shì),預(yù)計(jì)全年智能網(wǎng)聯(lián)汽車的滲透率將超過 60%。國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心預(yù)測(cè),到 2025 年,中國(guó) L2/L3 級(jí)智能駕駛車輛的市場(chǎng)滲透率將攀升至 50%;到 2030 年,這一比例將進(jìn)一步提升至 70%,與此同時(shí),L4 級(jí)自動(dòng)駕駛車輛的滲透率有望達(dá)到 20%。這一系列數(shù)據(jù)表明,中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展正邁入一個(gè)全新的階段,未來前景十分廣闊。

線控制動(dòng)結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)、響應(yīng)快、能量回收效率高,應(yīng)用前景廣闊

汽車智能化的快速發(fā)展,正有力地推動(dòng)著底部執(zhí)行層向線控化方向轉(zhuǎn)變,而線控制動(dòng)作為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),成為了主要技術(shù)難點(diǎn)之一。

汽車智能駕駛系統(tǒng)主要由感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)構(gòu)成,這三大系統(tǒng)分別對(duì)應(yīng)前端感知層、中央決策層和底部執(zhí)行層。

感知系統(tǒng)主要由激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá)等多種傳感器組成。其核心職責(zé)是為決策系統(tǒng)全面收集車輛周圍的環(huán)境信息,這些信息是后續(xù)決策與控制的基礎(chǔ)。通過這些高精度傳感器,車輛能夠?qū)崟r(shí)感知周邊的路況、障礙物以及其他交通參與者的狀態(tài)。

決策系統(tǒng)則由計(jì)算平臺(tái)、智駕算法和芯片等部分組成。它依據(jù)感知系統(tǒng)傳輸回來的海量信息,運(yùn)用復(fù)雜而精密的算法進(jìn)行分析與處理,從而制定出最為適宜的車輛控制策略。這一系統(tǒng)猶如汽車的 “大腦”,負(fù)責(zé)對(duì)各種信息進(jìn)行綜合判斷與決策。

執(zhí)行系統(tǒng)主要包括動(dòng)力總成、轉(zhuǎn)向制動(dòng)部件等。它的任務(wù)是根據(jù)決策系統(tǒng)輸出的結(jié)果,對(duì)車輛執(zhí)行相應(yīng)的指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的精確控制與反饋調(diào)節(jié)。然而,傳統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng)在響應(yīng)速度、結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及能量回收等方面,已難以滿足汽車智能駕駛?cè)找嬖鲩L(zhǎng)的嚴(yán)格要求。在此背景下,線控化成為汽車執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。而線控制動(dòng)作為執(zhí)行系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分,因其涉及到車輛制動(dòng)這一安全核心功能,成為了線控化發(fā)展中最為關(guān)鍵且最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)環(huán)節(jié)之一 。

圖8 自動(dòng)駕駛汽車的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

線控制動(dòng)系統(tǒng)為智能駕駛功能的實(shí)現(xiàn)提供了有力支持,相較于傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng),具備三大突出優(yōu)勢(shì)。在自動(dòng)駕駛所面臨的復(fù)雜場(chǎng)景下,無論是對(duì)車速、車距進(jìn)行縱向的精確調(diào)控,還是對(duì)車輛轉(zhuǎn)向?qū)嵤M向的精準(zhǔn)把控,制動(dòng)控制在整個(gè)控制流程中都起著不可或缺的關(guān)鍵作用。從L2級(jí)別的自適應(yīng)巡航控制(ACC)、自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)、車道保持輔助(LKA)等智能駕駛輔助功能,到L3級(jí)別的高速自動(dòng)駕駛(HWP)、交通擁堵自動(dòng)駕駛(TJP)等功能,均需依托線控制動(dòng)系統(tǒng)方能達(dá)成。

與傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)相比,線控制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:

1. ?響應(yīng)速度更快 :傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)或液壓裝置傳遞制動(dòng)力,從駕駛員踩下制動(dòng)踏板的動(dòng)作,到車輪實(shí)際產(chǎn)生制動(dòng)力,中間存在一定的延遲。而線控制動(dòng)系統(tǒng)通過電子信號(hào)傳輸指令,能夠在瞬間將制動(dòng)信號(hào)傳遞至制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),極大程度縮短了制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間。尤其在緊急制動(dòng)的場(chǎng)景中,這一優(yōu)勢(shì)極為關(guān)鍵,能夠?yàn)檐囕v爭(zhēng)取到寶貴的制動(dòng)距離,有效降低碰撞事故發(fā)生的可能性,或減輕事故的嚴(yán)重程度。

2. ?控制精度更高 :線控制動(dòng)系統(tǒng)借助先進(jìn)的傳感器以及精密的算法,可對(duì)制動(dòng)壓力展開精確調(diào)節(jié)。在各類不同路況以及復(fù)雜的駕駛情境下,它能夠依據(jù)車輛的實(shí)時(shí)行駛狀態(tài),如速度、加速度等信息,精準(zhǔn)分配每個(gè)車輪所需的制動(dòng)力,從而實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的制動(dòng)控制效果。例如,在車輛彎道制動(dòng)時(shí),線控制動(dòng)系統(tǒng)可對(duì)內(nèi)側(cè)和外側(cè)車輪施加不同大小的制動(dòng)力,確保車輛能夠平穩(wěn)、順暢地通過彎道,顯著提升駕駛過程中的安全性與穩(wěn)定性。

3. ?集成度與能量回收效率更高 :線控制動(dòng)系統(tǒng)具有高度集成化的特性,能夠與車輛的其他電子系統(tǒng),諸如電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)深度融合,達(dá)成信息共享與協(xié)同運(yùn)作,進(jìn)而優(yōu)化車輛的整體性能表現(xiàn)。與此同時(shí),在新能源汽車領(lǐng)域,線控制動(dòng)系統(tǒng)能夠與能量回收系統(tǒng)高效配合。當(dāng)車輛實(shí)施制動(dòng)操作時(shí),它能夠?qū)④囕v的動(dòng)能更為有效地轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存起來,大幅提高車輛的能源利用效率,增加車輛的續(xù)航里程,這對(duì)于增強(qiáng)新能源汽車在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力而言,具有不可忽視的重要意義。

圖9 智駕系統(tǒng)車輛縱向控制結(jié)構(gòu)示意圖? ? ? ? ? ??圖10 智駕系統(tǒng)車輛橫向控制結(jié)構(gòu)示意圖

圖11 傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)方案? ? ? ?圖12 真空助力器結(jié)構(gòu)示意圖

表2 部分線控制動(dòng)產(chǎn)品響應(yīng)時(shí)間

圖13 大陸集團(tuán) MK C2 線控制動(dòng)系統(tǒng)

EHB 為現(xiàn)階段主流,EMB 適配未來高階智駕

線控制動(dòng)系統(tǒng)主要涵蓋三種類型,分別是液壓線控制動(dòng)系統(tǒng)(EHB)、機(jī)械線控制動(dòng)系統(tǒng)(EMB)以及混合線控制動(dòng)系統(tǒng)(HBBW)。

EHB 在設(shè)計(jì)上保留了傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中的液壓管路,以一個(gè)綜合性的制動(dòng)模塊取代了原本的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及 ABS 模塊等。借助這一設(shè)計(jì),EHB 能夠針對(duì)四個(gè)輪胎的制動(dòng)力矩展開單獨(dú)調(diào)控,在當(dāng)下汽車制動(dòng)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,是現(xiàn)階段線控制動(dòng)的主流方案。

而 EMB 則進(jìn)行了更為徹底的變革,它完全摒棄了液壓機(jī)構(gòu),直接依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器來產(chǎn)生制動(dòng)力。這種制動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)信號(hào)從電子指令到機(jī)械動(dòng)作的直接轉(zhuǎn)化,是真正意義上的“線控”制動(dòng),代表了制動(dòng)技術(shù)的未來發(fā)展方向,尤其適配未來高階智能駕駛對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)快速響應(yīng)、精準(zhǔn)控制的嚴(yán)苛需求。

HBBW 作為一種融合方案,結(jié)合了 EHB 和 EMB 的應(yīng)用。在主流的布置形式中,車輛前軸采用 EHB 系統(tǒng),后軸采用 EMB 系統(tǒng),以此發(fā)揮兩種制動(dòng)系統(tǒng)各自的優(yōu)勢(shì)。不過,由于其需要兼顧兩種不同制動(dòng)系統(tǒng)的特性,結(jié)構(gòu)相對(duì)更為復(fù)雜,目前在實(shí)際搭載的車型中應(yīng)用較少。

圖14 EHB 結(jié)構(gòu)示意圖? ? ? ? ? ?圖15 EMB 結(jié)構(gòu)示意圖

EHB依據(jù)電子助力器是否集成ABS/ESC系統(tǒng),能進(jìn)一步細(xì)化為Two - Box和One - Box這兩種方案。

Two - Box方案采用的是分體式設(shè)計(jì)思路,它將ABS/ESC系統(tǒng)與電子助力器相互獨(dú)立設(shè)置。這種設(shè)計(jì)帶來的顯著優(yōu)勢(shì)在于擁有冗余系統(tǒng),也就是說,各個(gè)系統(tǒng)之間的故障不會(huì)相互傳導(dǎo)和影響。舉例來講,若ABS/ESC系統(tǒng)出現(xiàn)異常,電子助力器仍能維持正常工作狀態(tài),反之亦然。這無疑極大地提升了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,為車輛制動(dòng)提供了可靠保障,在一些對(duì)制動(dòng)穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)景中表現(xiàn)出色。

One - Box方案則是憑借其集成化設(shè)計(jì)大放異彩。在這種方案下,ABS/ESC系統(tǒng)與電子助力器被高度集成在一起。這樣的設(shè)計(jì)使得整體的體積大幅減小,重量也顯著降低。體積與重量的優(yōu)化,又進(jìn)一步促使整體成本得到有效控制,在大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用中具備很強(qiáng)的成本競(jìng)爭(zhēng)力。然而,One - Box方案也存在一定局限性。由于其本身并未內(nèi)置冗余系統(tǒng),如果要滿足高階智能駕駛對(duì)于系統(tǒng)可靠性和安全性的嚴(yán)格要求,就需要額外加裝相關(guān)組件。并且,鑒于其高度集成的特性,一旦系統(tǒng)發(fā)生故障,診斷故障根源以及開展維修工作的難度相較于非集成系統(tǒng)會(huì)顯著增加。維修人員需要對(duì)整個(gè)集成系統(tǒng)有深入全面的了解,才能準(zhǔn)確找出問題所在并進(jìn)行修復(fù),這對(duì)維修技術(shù)和工具都提出了更高的要求 。

圖16 Two-Box 方案結(jié)構(gòu)示意圖? ? ? ?圖17 One-Box 方案結(jié)構(gòu)示意圖

表 Two-Box 與 One-Box 方案對(duì)比

在智能駕駛逐步邁向高階的進(jìn)程中,不同階段對(duì)線控制動(dòng)技術(shù)有著特定的需求。在L3/L4階段,EHB One - Box方案成為主流選擇,而在L5階段,EMB的重要性愈發(fā)凸顯。

相較于傳統(tǒng)液壓制動(dòng),EHB顯著提升了制動(dòng)效能,并且在控制上更為便捷、可靠。在EHB的細(xì)分技術(shù)路線中,One - Box方案憑借其高集成度、低成本以及高回饋制動(dòng)減速度等突出優(yōu)勢(shì),能夠更好地契合自動(dòng)駕駛對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)緊湊性與制動(dòng)高效性方面的嚴(yán)苛要求。例如,其高集成度可有效減少系統(tǒng)占據(jù)空間,優(yōu)化整車布局;低成本則利于降低整車成本,提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;高回饋制動(dòng)減速度有助于在制動(dòng)過程中更高效地回收能量,增加車輛續(xù)航里程。

再看EMB系統(tǒng),它在EHB的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步,完全取消了液壓部件,實(shí)現(xiàn)了全面的電控化。這使其具備結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、制動(dòng)響應(yīng)極其迅速、控制精準(zhǔn)度極高的特點(diǎn)。同時(shí),該系統(tǒng)順應(yīng)了整車架構(gòu)向域融合升級(jí)的發(fā)展大勢(shì),為未來汽車智能化發(fā)展提供了有力支撐。然而,EMB目前仍面臨諸多挑戰(zhàn)。在技術(shù)層面,冗余備份設(shè)計(jì)與電機(jī)性能提升等技術(shù)瓶頸亟待突破;在法規(guī)方面,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚不完善;而且相較于EHB,其綜合成本較高,對(duì)底盤改造幅度較大。這些因素導(dǎo)致短期內(nèi),EMB在中國(guó)乘用車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)裝車存在較大困難。

在L3/L4級(jí)別自動(dòng)駕駛階段,帶有冗余設(shè)計(jì)的EHB One - Box方案憑借其成熟的技術(shù)與綜合優(yōu)勢(shì),成為線控制動(dòng)系統(tǒng)的主流技術(shù)路線。而當(dāng)自動(dòng)駕駛發(fā)展到L5級(jí)別時(shí),由于對(duì)制動(dòng)執(zhí)行的精準(zhǔn)度要求近乎苛刻,EMB憑借其無可比擬的精準(zhǔn)控制特性,成為滿足這一階段需求的不二之選 。

表3 EHB 與 EMB 方案優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

?ESC:芯片國(guó)產(chǎn)替代有待突破

ESC 作為一項(xiàng)關(guān)鍵的主動(dòng)安全技術(shù),在提升駕駛安全性與舒適性方面發(fā)揮著核心作用。電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC)屬于輔助車輛控制的主動(dòng)安全技術(shù)范疇,它是在制動(dòng)防抱死系統(tǒng)(ABS)以及牽引力控制系統(tǒng)(TCS)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展而來。

其工作原理是通過電子控制單元(ECU)對(duì)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)干預(yù)。在實(shí)際行駛過程中,當(dāng)車輛遭遇各種復(fù)雜路況或緊急情況時(shí),ESC 能夠快速做出反應(yīng)。例如在車輛爬坡時(shí),它可以實(shí)現(xiàn)上坡輔助(HAC)功能,幫助駕駛員輕松應(yīng)對(duì)陡坡起步,避免車輛后溜;在車輛下坡時(shí),陡坡緩降(HDC)功能又能發(fā)揮作用,自動(dòng)控制車速,使車輛平穩(wěn)下坡。通過這些方式,ESC 極大地提升了車輛的側(cè)向穩(wěn)定性,全方位保障了駕駛過程中的安全性與舒適性。

然而,當(dāng)前在 ESC 領(lǐng)域,芯片的國(guó)產(chǎn)替代仍是亟待突破的關(guān)鍵難題。雖然國(guó)內(nèi)在相關(guān)技術(shù)研發(fā)上持續(xù)投入,但在芯片的性能、穩(wěn)定性以及與整車系統(tǒng)的兼容性等方面,與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍存在一定差距,這在一定程度上限制了線控制動(dòng)產(chǎn)業(yè)化的全面推進(jìn)以及國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)自主可控的發(fā)展進(jìn)程 。

圖18 ESC 系統(tǒng)工作原理與主流功能

在汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)的架構(gòu)體系里,ESC(電子穩(wěn)定控制系統(tǒng))在不同架構(gòu)模式下扮演著不同角色,且與其他組件有著獨(dú)特的協(xié)作方式。

當(dāng)處于Two - Box架構(gòu)時(shí),ESC常常與eBooster協(xié)同運(yùn)作。當(dāng)下,最為普遍的Two - Box方案便是“eBooster + ESC”的組合形式。在此種架構(gòu)下,ESC與電子助力器相互獨(dú)立存在。其中,eBooster作為主要的執(zhí)行機(jī)構(gòu),其性能卓越,能夠提供迅速且精準(zhǔn)的制動(dòng)控制。在車輛日常行駛過程中,無論是正常制動(dòng)需求,還是面對(duì)緊急情況時(shí)的突發(fā)制動(dòng)要求,eBooster都能夠迅速響應(yīng),精準(zhǔn)調(diào)控制動(dòng)力的大小和施加時(shí)機(jī)。而ESC則充當(dāng)著備份系統(tǒng)的關(guān)鍵角色,在eBooster出現(xiàn)異常狀況時(shí),它能夠及時(shí)介入,為車輛提供額外的制動(dòng)能力,確保車輛仍能有效減速或停止。同時(shí),ESC還肩負(fù)著穩(wěn)定性控制的重任,通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛的行駛狀態(tài),如車速、轉(zhuǎn)向角度、車身姿態(tài)等信息,運(yùn)用復(fù)雜的算法對(duì)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)及制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行干預(yù),從而維持車輛的側(cè)向穩(wěn)定性,防止車輛出現(xiàn)側(cè)滑、甩尾等危險(xiǎn)情況。正是由于eBooster與ESC在制動(dòng)系統(tǒng)中這種互補(bǔ)性與協(xié)作性,使得Two - Box方案具備了制動(dòng)冗余功能,極大地提升了制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性與安全性,為車輛的安全行駛提供了雙重保險(xiǎn)。

反觀One - Box架構(gòu),其設(shè)計(jì)理念則是將ESC的功能深度集成到電子助力器當(dāng)中。這種集成化的設(shè)計(jì)具有諸多顯著優(yōu)勢(shì)。首先,從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層面來看,它極大地簡(jiǎn)化了整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的架構(gòu)。減少了原本ESC與電子助力器之間繁雜的連接線路和獨(dú)立組件,不僅降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性,還減少了故障發(fā)生的潛在節(jié)點(diǎn),提高了系統(tǒng)的可靠性。其次,經(jīng)過精心改造后的電子助力器,在集成了ESC功能的基礎(chǔ)上,還具備了冗余制動(dòng)單元(RBU)的功能。這意味著在車輛行駛過程中,當(dāng)系統(tǒng)的其他部分出現(xiàn)故障時(shí),該電子助力器能夠迅速切換至冗余模式,繼續(xù)為車輛提供可靠的制動(dòng)保障。例如,當(dāng)主制動(dòng)線路出現(xiàn)短路或其他故障時(shí),電子助力器中的冗余制動(dòng)單元能夠立即啟動(dòng),確保車輛依然能夠正常制動(dòng),從而有效避免了因制動(dòng)系統(tǒng)故障而引發(fā)的安全事故,為駕乘人員的生命安全提供了堅(jiān)實(shí)的保障 。

圖19 eBooster+ESC 制動(dòng)冗余系統(tǒng)電子電氣架構(gòu)圖

目前,ESC 芯片領(lǐng)域仍處于對(duì)進(jìn)口高度依賴的局面,不過本土供應(yīng)商并未因此卻步,正積極探尋國(guó)產(chǎn)替代的有效途徑。

在汽車制動(dòng)相關(guān)芯片領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商在 ABS 和 EPB 的芯片國(guó)產(chǎn)化替代工作中已收獲顯著成果。然而,ESC 產(chǎn)品由于其技術(shù)壁壘頗高,尤其是復(fù)雜的電磁閥結(jié)構(gòu)以及獨(dú)特的控制邏輯,對(duì)車規(guī)級(jí)芯片的性能提出了極為嚴(yán)苛的要求。這使得 ESC 產(chǎn)品中的 MCU(微控制單元)高度依賴進(jìn)口。即便國(guó)內(nèi) ESC 產(chǎn)品在性能方面已達(dá)到與國(guó)外同類產(chǎn)品相當(dāng)?shù)乃?,但因芯片進(jìn)口這一制約因素,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商始終難以達(dá)成供應(yīng)鏈的完全自主化。

面對(duì)這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn),本土供應(yīng)商紛紛加大研發(fā)投入,積極探索 ESC 芯片的國(guó)產(chǎn)化替代方案。其中,英創(chuàng)匯智成績(jī)斐然,其 ESC/EPBi 產(chǎn)品已成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并且該產(chǎn)品在芯片方面實(shí)現(xiàn)了全國(guó)產(chǎn)化替代,這一突破為國(guó)內(nèi) ESC 芯片國(guó)產(chǎn)化樹立了典范。無獨(dú)有偶,格陸博科技旗下的 GESC 產(chǎn)品也不甘示弱,推出了支持 100% 國(guó)產(chǎn)化芯片的方案。這不僅為客戶提供了更多選擇,也進(jìn)一步加快了 ESC 芯片國(guó)產(chǎn)化的整體進(jìn)程,為推動(dòng)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)自主可控貢獻(xiàn)了重要力量。

圖20 英創(chuàng)匯智 ESC/EPBi 產(chǎn)品? ? ? ?圖21 格陸博科技 GESC 產(chǎn)品

EMB:技術(shù)與法規(guī)加速突破,HBBW 充當(dāng)過渡方案

EMB雖然代表著線控制動(dòng)的未來發(fā)展方向,但其落地應(yīng)用目前仍面臨諸多限制,亟待在技術(shù)與法規(guī)層面實(shí)現(xiàn)突破。

從技術(shù)角度而言,EMB系統(tǒng)的特殊布置位置帶來了一系列難題。它通常布置在輪轂中、制動(dòng)器附近,這使得其對(duì)電子電氣性能、熱管理能力、磁衰退管理以及外界防護(hù)的要求極高。例如,在狹小的輪轂空間內(nèi),需要保證電子電氣元件穩(wěn)定運(yùn)行,不受車輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電磁干擾影響;同時(shí),由于制動(dòng)過程會(huì)產(chǎn)生大量熱量,必須要有高效的熱管理系統(tǒng)來確保EMB系統(tǒng)各部件不會(huì)因過熱而性能下降。此外,長(zhǎng)期使用過程中,電磁元件可能出現(xiàn)磁衰退現(xiàn)象,如何有效管理這一問題,以及為系統(tǒng)提供可靠的外界保護(hù),防止灰塵、水汽等侵入,都需要進(jìn)一步深入的研發(fā)與技術(shù)攻關(guān)。

在法規(guī)方面,我國(guó)現(xiàn)行的GB 21670 - 2008《乘用車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》明確規(guī)定,當(dāng)電控傳輸裝置或其電源失效時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)必須仍能實(shí)現(xiàn)應(yīng)急制動(dòng)。然而,在EMB方案中,踏板與執(zhí)行器之間完全摒棄了機(jī)械連接,這就導(dǎo)致在電控失效的情況下,無法像傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)那樣通過人力進(jìn)行備份制動(dòng)。因此,目前EMB在應(yīng)急制動(dòng)方面尚不滿足國(guó)內(nèi)法規(guī)要求,這成為其推廣應(yīng)用的一大阻礙。

面對(duì)這些挑戰(zhàn),HBBW方案應(yīng)運(yùn)而生,它巧妙地在EHB和EMB之間實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),成為國(guó)內(nèi)多家企業(yè)推進(jìn)EMB技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)先選擇。當(dāng)前,行業(yè)內(nèi)廣泛探索的是“前濕后干”的HBBW方案。在這一方案中,前軸采用EHB系統(tǒng),利用其成熟的技術(shù)和可靠的性能,主要承擔(dān)應(yīng)急制動(dòng)功能,從而確保車輛在各種情況下都能滿足相關(guān)法規(guī)要求。而后軸則配備EMB系統(tǒng),充分發(fā)揮其穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)控制出色、響應(yīng)速度快以及制動(dòng)距離短的優(yōu)勢(shì),為車輛提供更卓越的制動(dòng)性能。在這樣的背景下,伯特利、炯熠電子、利氪科技以及千顧科技等國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的供應(yīng)商,憑借自身的技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力,積極投身于HBBW方案的研發(fā)與應(yīng)用推廣中,努力推動(dòng)EMB技術(shù)逐步走向成熟與普及,為我國(guó)汽車制動(dòng)技術(shù)的升級(jí)換代貢獻(xiàn)力量 。

圖22 “前濕后干”HBBW 結(jié)構(gòu)示意圖

隨著技術(shù)的不斷演進(jìn),EMB(電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng))正逐步奠定上車應(yīng)用的基礎(chǔ),與此同時(shí),相關(guān)法規(guī)的落地進(jìn)程也在不斷加快。

在EMB產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)過程中,主要遭遇了三方面的難題。其一,電子系統(tǒng)存在不穩(wěn)定因素,由此引發(fā)的安全問題成為制約EMB發(fā)展的關(guān)鍵因素。畢竟汽車制動(dòng)系統(tǒng)關(guān)乎駕乘人員的生命安全,任何電子系統(tǒng)的故障都可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。其二,如何在技術(shù)成本與可靠性之間達(dá)成平衡,也是一大挑戰(zhàn)。提升技術(shù)可靠性往往伴隨著成本的增加,而過高的成本又會(huì)影響EMB在市場(chǎng)上的推廣應(yīng)用。其三,標(biāo)準(zhǔn)化難度較高。由于缺乏統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致研發(fā)資源分散,各企業(yè)各自為政,這無疑阻礙了EMB的廣泛應(yīng)用。

不過,值得欣喜的是,電機(jī)性能的顯著進(jìn)步以及冗余方案的推出,使得EMB技術(shù)已近乎達(dá)到量產(chǎn)條件。然而,標(biāo)準(zhǔn)缺失這一問題依舊亟待解決。

2024年9月,工信部發(fā)布了《GB21670乘用車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》二次征求意見稿,這一舉措意義重大,首次在該標(biāo)準(zhǔn)中新增了EMB相關(guān)技術(shù)要求。預(yù)計(jì)新版法規(guī)將于2026年7月正式發(fā)布,其中關(guān)于EMB的技術(shù)要求將與歐洲標(biāo)準(zhǔn)接軌。這一舉措將為EMB國(guó)產(chǎn)化提供強(qiáng)有力的政策支持與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,助力國(guó)內(nèi)EMB產(chǎn)業(yè)朝著規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。

在國(guó)際方面,歐洲ECE R13關(guān)于EMB系統(tǒng)的修訂版標(biāo)準(zhǔn)草案已編制完成并提交審議,預(yù)計(jì)將于2025年下半年正式頒布。法規(guī)放寬后,北美及歐洲市場(chǎng)預(yù)計(jì)將率先受益,隨后,沿用歐洲標(biāo)準(zhǔn)的東南亞市場(chǎng)也將受到積極影響。

在國(guó)內(nèi),自動(dòng)駕駛技術(shù)在部分區(qū)域已開啟示范運(yùn)營(yíng),這為EMB企業(yè)積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造了有利條件。基于此,國(guó)內(nèi)法規(guī)部門或?qū)⒎e極行動(dòng),加速出臺(tái)相關(guān)法規(guī),在支持行業(yè)發(fā)展的同時(shí),對(duì)其進(jìn)行規(guī)范引導(dǎo),推動(dòng)EMB產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)健康、有序地發(fā)展。

表4 EMB 相關(guān)法規(guī)國(guó)內(nèi)外制定情況

EMB有望在商用車領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)搭載,預(yù)計(jì)到2025年,其搭載率可能超過10%。相較于乘用車,商用車具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì),它擁有更為充裕的安裝空間,底盤改裝條件也相對(duì)簡(jiǎn)便,這使得EMB技術(shù)在商用車上的應(yīng)用更為成熟。目前,像恒創(chuàng)智行等眾多國(guó)內(nèi)廠商,已在商用車平臺(tái)上完成了EMB的性能測(cè)試,并成功實(shí)現(xiàn)實(shí)際裝車應(yīng)用。因此,EMB技術(shù)極有可能率先在商用車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。依據(jù)中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)《線控制動(dòng)技術(shù)路線圖》征求意見稿的預(yù)測(cè),在2025年前,EMB技術(shù)有望在商用車領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,裝載率或超10%;而乘用車領(lǐng)域的EMB實(shí)車測(cè)試預(yù)計(jì)在同年啟動(dòng)。

線控制動(dòng)市場(chǎng):增速可觀,國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊,國(guó)內(nèi)制動(dòng) Tier 1 有望率先獲益

中國(guó)乘用車線控制動(dòng)市場(chǎng)正處于快速成長(zhǎng)階段,預(yù)計(jì)到2026年,EHB市場(chǎng)規(guī)模將突破180億元。據(jù)高工智能汽車研究院數(shù)據(jù)顯示,2021 - 2023年中國(guó)乘用車市場(chǎng)(不含進(jìn)出口)前裝標(biāo)配EHB(含One/Two - Box)的新車交付量分別為306.75萬輛、497.39萬輛、795.77萬輛,前裝搭載率依次為15.04%、24.95%、37.68%。此外,蓋世汽車數(shù)據(jù)表明,2024年上半年中國(guó)乘用車線控制動(dòng)滲透率達(dá)到45.8%,液壓式線控制動(dòng)呈現(xiàn)加速滲透態(tài)勢(shì)。其中,2023年新能源汽車的EHB裝配率超過73%,2024年1 - 2月更是達(dá)到80.71%,顯著高于同期燃油車的EHB裝車率。

綜合考慮以下因素:其一,隨著新能源汽車滲透率與銷量的持續(xù)增長(zhǎng),線控制動(dòng)系統(tǒng)的能量回收功能,能顯著提升新能源汽車的續(xù)航里程,這使得主機(jī)廠有動(dòng)力將其逐步納入車輛標(biāo)配。其二,當(dāng)前中國(guó)乘用車市場(chǎng)正處于L2/L2 +級(jí)別智能駕駛技術(shù)大規(guī)模普及階段,L3/L4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)已進(jìn)入試點(diǎn)應(yīng)用階段。隨著L3/L4級(jí)高階智駕量產(chǎn)落地日益臨近,以O(shè)ne - Box線控制動(dòng)為主的EHB方案,其市場(chǎng)份額有望大幅增長(zhǎng)。

基于上述情況,我們預(yù)計(jì)2024 - 2026年EHB線控制動(dòng)的前裝滲透率分別達(dá)到47.74%、53.32%、60.26%。考慮到One - Box和Two - Box的價(jià)格差異,我們分別對(duì)二者價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè),以2022 - 2024年每年降價(jià)幅度為5%,2024 - 2026年降幅調(diào)整為3%來測(cè)算。預(yù)計(jì)到2026年,中國(guó)線控制動(dòng)乘用車EHB前裝出貨量有望達(dá)到1231.69萬套,國(guó)內(nèi)EHB市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到180.84億元,2022 - 2026年的復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)為16.45%。

圖23 中國(guó)液壓式線控制動(dòng)(EHB)市場(chǎng)規(guī)模及滲透率預(yù)測(cè)(億元;%)

競(jìng)爭(zhēng)格局:外資零部件 Tier1 引領(lǐng),國(guó)產(chǎn)替代步伐加快行車制動(dòng)系統(tǒng):EHB 市場(chǎng)外資龍頭博世占據(jù)主導(dǎo),國(guó)內(nèi)供應(yīng)商份額迅速上揚(yáng)

在行車制動(dòng)系統(tǒng)的 EHB 領(lǐng)域,博世、大陸集團(tuán)、采埃孚等海外零部件供應(yīng)商憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì),早已完成 EHB 的量產(chǎn)裝車工作。其中,博世所提供的 Two - Box 產(chǎn)品(iBooster 系列)以及 One - Box 產(chǎn)品(IPB),至今仍是國(guó)產(chǎn)車型的主流之選。然而,盡管國(guó)內(nèi)供應(yīng)商在這一領(lǐng)域起步相對(duì)較晚,但隨著自主品牌新能源車型智能化程度的不斷提高,以及國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)的日益凸顯,國(guó)內(nèi)一批供應(yīng)商如弗迪動(dòng)力、伯特利、利氪科技、菲格科技等正呈現(xiàn)出快速崛起的態(tài)勢(shì)。

據(jù)蓋世汽車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,在 2024 年上半年中國(guó)線控制動(dòng)市場(chǎng)市占率排名前十的供應(yīng)商中,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商已占據(jù)半數(shù)席位,其市占率總和達(dá)到 32.57%。盡管博世依舊處于領(lǐng)先地位,但其市場(chǎng)份額已降至 53.68%。這一數(shù)據(jù)變化充分表明,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商在 EHB 市場(chǎng)正逐漸嶄露頭角,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局正悄然發(fā)生改變。

EMB 領(lǐng)域:海外與國(guó)內(nèi)供應(yīng)商積極布局,2025 年有望開啟量產(chǎn)潮

在 EMB 方面,布雷博、博世、大陸集團(tuán)等海外零部件供應(yīng)商已規(guī)劃于 2025 年啟動(dòng) EMB 方案的量產(chǎn)工作。與此同時(shí),采埃孚以及國(guó)內(nèi)的伯特利、長(zhǎng)城精工、萬安科技、比博斯特、格陸博、拿森等供應(yīng)商也紛紛積極投身于 EMB 的布局之中??梢灶A(yù)見,隨著各方的積極推進(jìn),EMB 領(lǐng)域有望在未來迎來新的發(fā)展契機(jī),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也將愈發(fā)激烈。國(guó)內(nèi)供應(yīng)商在這一新興領(lǐng)域的布局,有望在未來實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破與市場(chǎng)份額的提升,進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程。

圖24 2022-2024H1 線控制動(dòng)供應(yīng)商市場(chǎng)份額變化?圖25 2024H1 線控制動(dòng)供應(yīng)商市場(chǎng)份額

乘用車制動(dòng)器:市場(chǎng)集中度較低,國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊

在乘用車領(lǐng)域,所使用的制動(dòng)器主要分為鼓式和盤式這兩種類型,其中盤式制動(dòng)器占據(jù)主流地位。依據(jù)高工智能汽車提供的數(shù)據(jù),2022年中國(guó)市場(chǎng)(不包含進(jìn)出口部分)乘用車新車交付時(shí),前輪搭載盤式制動(dòng)器的占比近乎100%,后輪搭載盤式制動(dòng)器的占比接近90%,其余部分則為傳統(tǒng)鼓式制動(dòng)器。

相較于其他被外資Tier 1供應(yīng)商高度壟斷的關(guān)鍵零部件,乘用車制動(dòng)器市場(chǎng)的集中度相對(duì)偏低。以2022年盤式制動(dòng)器(前輪卡鉗)供應(yīng)商的市場(chǎng)情況為例,前五大供應(yīng)商的市場(chǎng)集中度(CR5)為66.71%,并且其中任何一家企業(yè)的市場(chǎng)占比均未超過20%。

雖然制動(dòng)器是中國(guó)本土底盤系統(tǒng)供應(yīng)商較早涉足的細(xì)分市場(chǎng)之一,但與海外行業(yè)巨頭相比,本土供應(yīng)商在市場(chǎng)占有率方面仍存在較大差距。例如,本土供應(yīng)商中市占率排名前三的弗迪科技、亞太股份、伯特利,它們的市占率總和僅與大陸集團(tuán)大致相當(dāng)。

鑒于此,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商正加快在高端制動(dòng)卡鉗市場(chǎng)的布局。他們期望通過技術(shù)升級(jí)與產(chǎn)品創(chuàng)新,緊緊抓住汽車電動(dòng)智能化轉(zhuǎn)型的有利時(shí)機(jī),實(shí)現(xiàn)在這一細(xì)分領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)替代,逐步提升本土企業(yè)在乘用車制動(dòng)器市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力與市場(chǎng)份額。

表6 2022 年乘用車盤式制動(dòng)器(前輪卡鉗)供應(yīng)商市場(chǎng)份額

駐車制動(dòng)系統(tǒng):EPB國(guó)內(nèi)滲透率一路高漲,國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程強(qiáng)勁有力

據(jù)高工智能汽車數(shù)據(jù)顯示,2022年中國(guó)市場(chǎng)(不含進(jìn)出口)乘用車前裝標(biāo)配EPB交付上險(xiǎn)數(shù)量達(dá)1673.58萬輛 ,前裝搭載率突破80%大關(guān)。此外,博研咨詢信息表明,2023年中國(guó)EPB市場(chǎng)規(guī)模攀升至120億元,其中乘用車領(lǐng)域的應(yīng)用份額高達(dá)85%。觀研天下預(yù)測(cè),到2025年,中國(guó)EPB市場(chǎng)規(guī)模有望躍至183億元,市場(chǎng)滲透率將穩(wěn)步提升至90%。

從市場(chǎng)份額分布來看,EPB市場(chǎng)的主要參與者囊括博世、大陸集團(tuán)、采埃孚等外資行業(yè)巨頭,以及華域汽車、寧波華翔電子等國(guó)內(nèi)廠商。2023年,華域汽車在中國(guó)EPB市場(chǎng)斬獲20%的份額,僅次于博世(市場(chǎng)份額30%),位列第二。這清晰地表明,國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商與海外巨頭之間的差距正持續(xù)縮小,國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程在EPB領(lǐng)域成效顯著。

車型推新?lián)Q代周期縮短,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商響應(yīng)速度優(yōu)勢(shì)凸顯

行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,極大地加快了車型的更新?lián)Q代速度,這也對(duì)線控制動(dòng)供應(yīng)商的響應(yīng)速度提出了更為嚴(yán)苛的要求。新能源汽車市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展,使得品牌之間的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)白熱化。造車新勢(shì)力不斷加快新車型的推出步伐,與此同時(shí),長(zhǎng)城、比亞迪等傳統(tǒng)自主品牌也大幅縮短了旗下經(jīng)典車型的更新?lián)Q代周期,以此維系自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

在車型研發(fā)過程中,主機(jī)廠面臨著制動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)周期漫長(zhǎng)這一棘手難題。這主要是由于制動(dòng)系統(tǒng)零部件繁多、驗(yàn)證周期冗長(zhǎng),且平臺(tái)復(fù)用性欠佳等原因所致。在此情形下,線控制動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)商發(fā)揮著舉足輕重的作用。它們可通過提供定制化產(chǎn)品以及技術(shù)支持等策略,有力協(xié)助主機(jī)廠降低整車布置難度,減輕零部件安裝與管控的工作負(fù)擔(dān),進(jìn)而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得有利地位。

國(guó)內(nèi)線控制動(dòng)供應(yīng)商在快速響應(yīng)、服務(wù)能力以及性價(jià)比方面具備顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在技術(shù)指標(biāo)方面,當(dāng)采用最高配置時(shí),國(guó)產(chǎn)線控制動(dòng)產(chǎn)品已然具備與國(guó)外同類產(chǎn)品一較高下的實(shí)力。此外,國(guó)產(chǎn)Tier1供應(yīng)商依托本土化的自動(dòng)化生產(chǎn)線和專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)成本效益的優(yōu)化,還能對(duì)主機(jī)廠的車型需求做出更為迅速的響應(yīng)。相較于外資供應(yīng)商,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商通過推行定制化開發(fā)策略,能夠更為有效地助力主機(jī)廠縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,提供更為及時(shí)且優(yōu)質(zhì)的配套服務(wù),從而精準(zhǔn)契合主機(jī)廠加速車型更新?lián)Q代的實(shí)際需求,與當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段高度適配。

車企尋求自主可控供應(yīng)鏈,國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商配合度優(yōu)勢(shì)顯著

在地緣政治環(huán)境不斷變化的背景下,國(guó)內(nèi)主機(jī)廠對(duì)供應(yīng)鏈自主可控的需求愈發(fā)強(qiáng)烈?;仡?020 - 2021年,國(guó)際汽車芯片供應(yīng)短缺問題極為嚴(yán)峻,這對(duì)國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈,尤其是線控制動(dòng)等關(guān)鍵領(lǐng)域造成了巨大沖擊。ECU作為線控制動(dòng)產(chǎn)品的核心組件,其成本在EHB產(chǎn)品成本中占比約達(dá)70%,而主芯片(車規(guī)級(jí)MCU芯片)主要依賴英飛凌、ST等國(guó)外芯片供應(yīng)商,國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程尚未完成。盡管當(dāng)下芯片供應(yīng)狀況相較于2021年的短缺情形已有大幅改善,但線控制動(dòng)產(chǎn)品的自主生產(chǎn)能力以及供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性、安全性,依然受到芯片高度依賴進(jìn)口這一因素的制約。

因此,主機(jī)廠正加速推進(jìn)關(guān)鍵零部件供應(yīng)鏈的自主可控建設(shè),以應(yīng)對(duì)地緣政治不確定性帶來的挑戰(zhàn),增強(qiáng)供應(yīng)鏈的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。國(guó)內(nèi)車企普遍積極構(gòu)建“自研+共研”并重的供應(yīng)鏈生態(tài)布局,這一布局涵蓋了線控制動(dòng)One - Box與EMB方案。眾多國(guó)內(nèi)車企,如比亞迪、長(zhǎng)城汽車等,已在線控制動(dòng)領(lǐng)域展開布局。它們?cè)诖_保One - Box產(chǎn)品量產(chǎn)能力的同時(shí),還前瞻性地布局了面向未來高階智駕需求的EMB產(chǎn)品,致力于構(gòu)建自身的技術(shù)壁壘 。

在DCU集成替代ECU的軟硬件解耦趨勢(shì)下,國(guó)產(chǎn)Tier1有望憑借軟件高配合度實(shí)現(xiàn)突破

在傳統(tǒng)的零部件供應(yīng)體系中,Tier 1供應(yīng)商往往通過為主機(jī)廠提供完備的軟硬件配套產(chǎn)品,以此獲取相對(duì)穩(wěn)定的利潤(rùn)來源。然而,在線控底盤領(lǐng)域,正興起一股以域控制器(DCU)集成替代傳統(tǒng)電子控制單元(ECU)的潮流,旨在實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦。在這種趨勢(shì)下,主機(jī)廠愈發(fā)傾向于自主研發(fā)軟件,而供應(yīng)商的角色更多地轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┲苿?dòng)執(zhí)行器等硬件組件。

由于線控制動(dòng)產(chǎn)品的利潤(rùn)核心更側(cè)重于軟件算法一端,這一趨勢(shì)無疑可能對(duì)Tier1供應(yīng)商的利潤(rùn)空間造成擠壓。面對(duì)如此形勢(shì),國(guó)產(chǎn)Tier1供應(yīng)商可憑借自身的技術(shù)積累以及地緣優(yōu)勢(shì),通過提供便于二次開發(fā)的底層軟件,助力或協(xié)同主機(jī)廠開展制動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵功能的上層軟件研發(fā)工作。這種方式不僅能夠幫助主機(jī)廠迅速達(dá)成軟件自研目標(biāo),同時(shí)也為國(guó)產(chǎn)Tier1供應(yīng)商在軟件領(lǐng)域打造自身核心競(jìng)爭(zhēng)力創(chuàng)造了契機(jī)。通過實(shí)施這一策略,國(guó)產(chǎn)Tier1有望在軟硬件解耦的行業(yè)趨勢(shì)下,實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外供應(yīng)商的彎道超車,開辟出屬于自己的發(fā)展路徑。

One - Box產(chǎn)品量產(chǎn)化能力成為現(xiàn)階段關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)要點(diǎn)

線控制動(dòng)正逐步成為國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車(EV)的標(biāo)準(zhǔn)配置,其中One - Box方案占據(jù)主導(dǎo)地位。從供應(yīng)層面來看,博世、大陸、伯特利等國(guó)內(nèi)外眾多供應(yīng)商大多已實(shí)現(xiàn)One - Box產(chǎn)品的量產(chǎn)。在需求端,特斯拉、理想、問界等品牌更是已在全系產(chǎn)品中標(biāo)配線控制動(dòng)。

在供需兩端的共同推動(dòng)下,One - Box方案的市場(chǎng)占有率逐年攀升。我國(guó)乘用車線控制動(dòng)領(lǐng)域中,One - Box方案的占比從2021年的20.5%大幅提升至2024年上半年的65.1%。由此可見,One - Box形式的EHB方案正逐漸穩(wěn)固其在線控市場(chǎng)的主流地位,成為行業(yè)發(fā)展的重要方向。

表10 國(guó)內(nèi)外供應(yīng)商 One-Box 產(chǎn)品及量產(chǎn)時(shí)間

本土供應(yīng)商在制動(dòng)系統(tǒng)不同技術(shù)方案的發(fā)展上成果豐碩,Two - Box方案已成熟量產(chǎn),One - Box方案加速邁向量產(chǎn),EMB方案也即將開啟量產(chǎn)征程。

在Two - Box產(chǎn)品領(lǐng)域,本土供應(yīng)商展現(xiàn)出強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力,普遍擁有成熟的Two - Box解決方案。早在2020年底前,亞太股份、同馭汽車、拿森科技便已成功實(shí)現(xiàn)Two - Box產(chǎn)品的量產(chǎn),為市場(chǎng)提供了穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品選擇。

One - Box產(chǎn)品因契合未來智能駕駛技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),近年來吸引了國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)的研發(fā)目光。伯特利憑借技術(shù)創(chuàng)新,于2021年率先實(shí)現(xiàn)One - Box產(chǎn)品的量產(chǎn),在行業(yè)內(nèi)樹立了標(biāo)桿。利氪科技、拿森科技、英創(chuàng)匯智緊跟步伐,也在該領(lǐng)域取得突破。同時(shí),亞太股份、同馭汽車、京西集團(tuán)同樣成功研發(fā)出One - Box產(chǎn)品,加速了該方案的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,有望在未來進(jìn)一步提升市場(chǎng)份額。

而在代表未來制動(dòng)技術(shù)方向的EMB方案上,不僅布雷博、大陸集團(tuán)等外資零部件供應(yīng)商已規(guī)劃在2025年進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),國(guó)內(nèi)供應(yīng)商也積極布局。伯特利、利氪科技、萬安科技、比博斯特等企業(yè)已宣布量產(chǎn)計(jì)劃,彰顯了進(jìn)軍這一前沿領(lǐng)域的決心。拿森科技、同馭汽車、格陸博等企業(yè)也在加快研發(fā)節(jié)奏,致力于為遠(yuǎn)期的L5級(jí)智能駕駛提供配套支持,推動(dòng)我國(guó)汽車制動(dòng)技術(shù)向更高水平發(fā)展。

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