AMEE同期會議：

1、ACS2020第三屆上海國際汽車底盤系統(tǒng)制造工程大會

涉及：底盤焊接、裝配、機加、沖壓、涂裝等工藝

2、ACL2020上海國際汽車底盤輕量化工程論壇

涉及：底盤輕量化設(shè)計、輕質(zhì)材料、輕量化工藝

3、ACS2020中國汽車底盤技術(shù)總監(jiān)峰會

涉及：100+底盤技術(shù)總監(jiān)深度峰會（特邀制）

4、ATS2020上海國際汽車傳動系統(tǒng)工程大會

涉及：汽車傳動系統(tǒng)設(shè)計研發(fā)、工藝、產(chǎn)品

5、ABS2020上海國際汽車制動系統(tǒng)工程大會

涉及：汽車制動系統(tǒng)設(shè)計研發(fā)、工藝、產(chǎn)品

6、ASS2020上海國際汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工程大會

涉及：汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計研發(fā)、工藝、產(chǎn)品

7、AEC2020上海國際商用車自動駕駛工程大會

涉及：商用車自動駕駛工程及場景落地應用

汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢是電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化、輕量化。面對這些發(fā)展趨勢，零部件子系統(tǒng)受到的影響各不相同，一般有增減零部件、提升或降低單車價值量等影響。

電動化對于底盤（新增電池殼）、空調(diào)冷卻（電動空調(diào)、電池冷卻系統(tǒng)）、電子電氣等子系統(tǒng)具有增量作用，對于動力總成則有增（電動車新增電池電機電控等）有減（電動車無需發(fā)動機變速箱燃油系統(tǒng)等）。智能化主要對底盤系統(tǒng)（線控底盤）、通訊控制系統(tǒng)、電子電氣系統(tǒng)等具有增量作用。網(wǎng)聯(lián)化主要對通訊控制（增加 T-box 等聯(lián)網(wǎng)零件）、電子電氣系統(tǒng)具有增量作用。共享化則主要側(cè)重于汽車商業(yè)模式的改變，同時對通訊控制（增加聯(lián)網(wǎng)及控制零件）、電子電氣系統(tǒng)具有增量作用。輕量化應用范圍較廣，對動力總成、底盤、內(nèi)飾、車身、外飾等都具有增量作用。對于底盤系統(tǒng)，電動化、

智能化、輕量化都將帶來底盤系統(tǒng)的單車價值量大幅提升，相關(guān)供應商有望受益。

電動化催生電池盒百億增量空間

電池盒是電動化底盤主要新增產(chǎn)品

電動化是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，新能源汽車的市場份額快速提升，也將為底盤零部件帶來新的機遇。對比傳統(tǒng)燃油車和新能源汽車的底盤系統(tǒng)，我們可以發(fā)現(xiàn)，傳動系將會發(fā)生較大變化，制動系需要將機械真空泵替換成電子真空泵，行駛系和轉(zhuǎn)向系基本一致，此外需要新增電池盒等零件。

下方左圖為大眾某平臺燃油車底盤，右圖為大眾某新能源車底盤。傳統(tǒng)燃油車底盤中部一般是傳動軸、排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)等，而新能源車底盤中部一般是電池系統(tǒng)。我們對比兩圖，可以看到明顯的區(qū)別就是新能源車新增的電池系統(tǒng)。

新能源汽車的底盤設(shè)計有兩種途徑，一種是由傳統(tǒng)底盤改制設(shè)計，盡可能地沿用原有設(shè)計，根據(jù)需要進行部分的改制工作，開發(fā)難度小、開發(fā)成本低、開發(fā)周期短，并且能夠與傳統(tǒng)車共用平臺，并在很大程度上沿用傳統(tǒng)車的成熟零部件。但是考慮到公用性等，在開發(fā)設(shè)計的過程中受到的限制較多，總布置的難度較大，模塊集成化較低等缺點。另外一種是新能源專有平臺開發(fā)，沒有燃油車公用等眾多限制，新能源專有底盤的設(shè)計可以更優(yōu)化、集成度更高、性能更卓越，因此專有平臺已經(jīng)成為新能源汽車底盤設(shè)計的新趨勢。

除了大眾外，我們搜集了特斯拉、寶馬等部分車型的底盤，可以看到電動化對于底盤大的改變就來自于動力電池系統(tǒng)。

動力電池系統(tǒng)是新能源汽車的核心動力來源，為整車提供驅(qū)動電能，主要由電芯、模塊、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、箱體和電池管理系統(tǒng) BMS 等組成。

其中電池殼體是新能源汽車動力電池的承載件，由上蓋與下殼體兩部分組成，主要用于保護鋰電池在受到外界碰撞、擠壓時不會損壞。電池包殼體作為電池模塊的承載體，對電池模塊的安全工作和防護起著關(guān)鍵作用。

一般電芯由專業(yè)的動力電池供應商提供，Pack 系統(tǒng)一般由動力電池供應商、主機廠、第三方供應商提供。而電池盒體積較大，對于加工設(shè)備、工藝、設(shè)計能力等要求相對較高，因此目前主要由專業(yè)供應商提供，如凌云股份、華域汽車等。

電池盒市場空間增量超過百億

按照材料來看，電池盒主要有鋼板、鋁板（包括壓鑄、擠壓等）、復合材料（碳纖維等）等幾種形式，目前應用較多的是鋼制、鋁制。

傳統(tǒng)的燃油車主要以鋼制車身為主，整車企業(yè)對鋼鐵的研究及技術(shù)的應用較為熟悉，所以電池包箱體開始是鋼制件。隨著續(xù)航里程要求推動輕量化需求提升，鋁合金產(chǎn)品使用越來越多。

不同材料各有特點，其中鋁板（擠壓/壓鑄）具有重量輕、成本適中等優(yōu)點，未來有望占據(jù)主流。

電池盒根據(jù)大小和材料及工藝等不同，價格有一定差異。對于鋁合金電池盒，一般純電動車的單車價值約 3,000-5,000 元，混動車約 1,500-3,000 元，在汽車零部件中屬于較高的水平。按照 2020 年、2025年國內(nèi)新能源乘用車銷量分別為 160 萬、440 萬輛進行測算，電池盒的市場空間將分別達到 58 億、136億元。

從發(fā)展階段來看，2018 年國內(nèi)新能源汽車銷售 125.6 萬輛，滲透率僅有 4.5%，因此新能源汽車及電池包尚處于早期成長階段。隨著新能源汽車產(chǎn)銷量逐步擴大，電池殼產(chǎn)品市場空間有望快速增長，根據(jù)測算，2020-2025 年電池殼市場空間年均復合增速高達 19%。

目前國內(nèi)外電池盒供應商主要有凌云股份（收購德國 WAG）、華域汽車（賽科利）、華達科技、金鴻順、拓普集團、本特勒等，配套關(guān)系如下表。從市場格局來看，目前電池盒尚處于發(fā)展早期階段，市場格局尚不明朗。目前凌云股份、華域汽車等獲得訂單相對較多，暫時占據(jù)領(lǐng)位置。

從競爭要素來看，在早期階段，電池盒的產(chǎn)品設(shè)計、量產(chǎn)能力、客戶關(guān)系是獲取訂單主要的考量因素。后續(xù)隨著產(chǎn)品逐漸成熟，預計價格逐步降低，成本控制將成為主要的考量因素。因此對于電池盒供應商而言，前期的核心競爭力在于工程技術(shù)和客戶關(guān)系，后期則在于成本控制能力，國內(nèi)凌云股份、華域汽車、拓普集團等有望獲得較好的發(fā)展機會。

……

智能化推動線控底盤發(fā)展

汽車行業(yè)另外一個重要發(fā)展方向就是智能化。智能汽車的感知識別、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行三個核心系統(tǒng)中，與底盤相關(guān)的主要是控制執(zhí)行，需要對傳統(tǒng)汽車的底盤進行線控改造以適用于自動駕駛。

線控制動是未來趨勢

近一百年來，汽車制動系統(tǒng)經(jīng)歷了從機械到液壓再到電子（ABS/ESC）的進化過程，未來的發(fā)展趨勢將是線控制動。

原始的制動是機械制動，駕駛員操縱一組簡單的機械裝置向制動器施加作用力，從而達到制動的效果。后來隨著汽車質(zhì)量的增加，開始出現(xiàn)真空助力裝置。

隨著技術(shù)不斷進步，液壓制動技術(shù)開始發(fā)展，但到 20 世紀 50 年代液壓助力制動器才成為現(xiàn)實。當駕駛員踩下制動踏板，力經(jīng)過推桿傳到主缸活塞從而壓縮制動液，制動液經(jīng)過油管加大制動輪缸的壓力，輪缸活塞在壓力作用下驅(qū)使制動蹄片壓向制動鼓，在摩擦片的作用下使制動鼓減小轉(zhuǎn)速或者停止轉(zhuǎn)動，達到制動的效果。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，防抱制動系統(tǒng)（ABS）逐步開始量產(chǎn)應用和推廣。1978 年 8 月，奔馳與博世在德國發(fā)布了全球 ABS，并且率先應用在 W116 世代的 S 級車上。

ABS 主要由 ECU 控制單元、車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)裝置和制動控制電路等部分組成。在制動過程中，ABS 控制單元不斷從車輪速度傳感器獲取車輪的速度信號，并進行處理，進而判斷車輪是否即將被抱死。當車輪趨近于抱死臨界點時，制動分泵壓力不隨制動主泵壓力增加而增高，壓力在抱死臨界點附近變化，從而避免車輪抱死，減少了危險事故的發(fā)生。

另外一項重要的發(fā)明就是車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESP），這也是博世的專利技術(shù)。其他公司也有類似的系統(tǒng)但叫法略有不同，如寶馬的 DSC、豐田的 VSC、通用的 ESC 等。ESP 系統(tǒng)其實是一組車身穩(wěn)定性控制的綜合策略，是 ABS（防抱死系統(tǒng)）和 ASR（驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)）功能上的延伸。ESP 主要由控制總成 ECU、轉(zhuǎn)向傳感器、車輪傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器等組成。

當汽車快速行駛或者轉(zhuǎn)向時，產(chǎn)生的橫向作用力會使汽車不穩(wěn)定，易發(fā)生事故，而 ESP 系統(tǒng)可以將這種情況防患于未然。例如當車輛前面突然出現(xiàn)障礙物時，駕駛員必須快速向左轉(zhuǎn)彎，此時轉(zhuǎn)向傳感器將此信號傳遞到 ESP 控制總成，側(cè)滑傳感器和橫向加速度傳感器發(fā)出汽車轉(zhuǎn)向不足的信號，這就意味著汽車將會直接沖向障礙物。那么這時 ESP 系統(tǒng)將會瞬間將后輪緊急制動，這樣就能產(chǎn)生轉(zhuǎn)向需要的反作用力，使汽車按照轉(zhuǎn)向意圖行駛，避免直接撞向障礙物的事故發(fā)生。

電動化和智能化推動線控制動發(fā)展。對于傳統(tǒng)燃油汽車，一般利用發(fā)動機提供真空助力；而電動車沒有發(fā)動機提供真空助力，需要使用電子真空泵，或者使用線控制動系統(tǒng)。對于智能汽車，尤其是L3 及以上等級自動駕駛汽車，制動系統(tǒng)的響應時間尤為重要，線控制動響應更快，是實現(xiàn)自動駕駛安全的重要保障。

線控制動系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)上發(fā)展而來的，使用電系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的機械或液壓系統(tǒng)，是汽車制動技術(shù)長期的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)制動系統(tǒng)由制動踏板施加能量，經(jīng)液壓或氣壓管路傳遞至制動器；而線控制動系統(tǒng)執(zhí)行信息由電信號傳遞，制動壓力響應更快，因此剎車距離更短更安全。

線控制動系統(tǒng)也分為 EHB/EMB 兩種類型。

1） 液壓式線控制動 EHB（Electro Hydraulic Brake），以傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)為基礎(chǔ)，用電子器件代了一部分機械部件的功能，使用制動液作為動力傳遞媒介，控制單元及執(zhí)行機構(gòu)布置的比較集中，有液壓備份系統(tǒng)，也可以稱之為集中式、濕式制動系統(tǒng)。

EHB 的工作原理：正常工作時，制動踏板與制動器之間的液壓連接斷開，備用閥處于關(guān)閉狀態(tài)。電子踏板配有踏板感覺模擬器和電子傳感器，ECU 可以通過傳感器信號判斷駕駛員的制動意圖，并通過點擊驅(qū)動液壓泵進行制動。電子系統(tǒng)發(fā)生故障時，備用閥打開，EHB 系統(tǒng)變成傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)。

EHB 根據(jù)技術(shù)方向可以分為三類：a）電動伺服，電機驅(qū)動主缸提供制動液壓力源，代表產(chǎn)品 BoschIbooster、NSK；b）電液伺服，采用電機+泵提供制動壓力源，代表產(chǎn)品 Continental MK C1、日立；c）電機+高壓蓄能器電液伺服，代表產(chǎn)品 ADVICS ECB。

按照結(jié)構(gòu)集成程度，EHB 可以分為分立式（two-box）和整體式（one-box），其主要區(qū)別是主動增壓模塊（一般由電機驅(qū)動）和分泵壓力調(diào)節(jié)模塊（ABS/ESC 總成）是否集成在一起。

博世的 iBooster+ESP Hev 屬于 Two-box 方案，分成主動建壓單元和輪缸閥控單元 2 個功能模塊。大陸MKC1 和 ZF TRW 公司的 IBC 進一步把主動建壓單元和輪缸閥控單元集成，形成更為緊湊、成本更低的 One-box 方案，已經(jīng)成為制動系統(tǒng)的發(fā)展方向。

2）機械式線控制動 EMB（Electro Mechanical Brake），采用電子機械裝置代替液壓管路，執(zhí)行機構(gòu)通常安在輪邊，也可稱為分布式、干式制動系統(tǒng)。

EMB 的工作原理：EMB 系統(tǒng)的 ECU 根據(jù)制動踏板傳感器信號及車速等車輛狀態(tài)信號，驅(qū)動和控制執(zhí)行機構(gòu)電機來產(chǎn)生所需要的制動力。

總體來看， EHB 系統(tǒng)由于具有備用制動系統(tǒng)，安全性較高，因此接受度更高，是目前主要推廣量產(chǎn)的方案。EMB 系統(tǒng)雖然具有諸多優(yōu)點，但缺少備用制動系統(tǒng)且缺少技術(shù)支持，短期內(nèi)很難大批量應用，是未來發(fā)展的方向。

L2 時代的線控制動可以分為燃油車、混動、純電三大類，燃油車大都采用 ESP(ESC)，混動車基本都采用高壓蓄能器為核心的間接型 EHB（電液壓制動），純電車基本都采用直接型 EHB，以電機直接推動主缸活塞。

目前線控制動系統(tǒng)單價約 2,500 元，未來隨著產(chǎn)銷量上升帶來成本降低，價格有望下降至 2,000 元左右。按照 2020 年、2025 年國內(nèi)乘用車銷量分別為 2,300 萬、2,700 萬輛，線控制動系統(tǒng)滲透率分別為10%、30%進行估算，2020 年、2025 年國內(nèi)線控制動系統(tǒng)的市場空間分別為 58 億、162 億元。

從發(fā)展階段來看，線控制動尚處于發(fā)展早期階段，目前滲透率較低，僅有少量車型配備，新能源汽車配置率相對較高。隨著新能源汽車、L3 及以上智能駕駛的逐步滲透，線控制動有望爆發(fā)。根據(jù)上述預測，線控制動 2020-2025 年市場空間年均復合增速高達 23%。

EHB 國外廠商技術(shù)發(fā)展已經(jīng)比較成熟，國內(nèi)在努力追趕；EMB 還處在研究階段，目前看短期較難有突破。目前線控制動系統(tǒng)的主要供應商包括博世、采埃孚、大陸等國際零部件巨頭企業(yè)，大都從 20世紀 90 年底開始研發(fā)，在底盤控制領(lǐng)域具有豐富的技術(shù)積累和供貨經(jīng)驗，具有一定的先發(fā)優(yōu)勢。

從 2000 年開始，國內(nèi)一些自主整車企業(yè)和零部件供應商就開始進行 EHB 的研發(fā)，目前已取得一定成果。雖然與博世等國際巨頭仍存在一定差距，但產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展早期階段，還有較大的追趕機會。

從競爭要素來看，線控制動產(chǎn)品技術(shù)含量較高，且需要較長投入期，因此對于人才、技術(shù)和資本要求較高。目前國內(nèi)發(fā)展相對較好的有伯特利、拓普集團、萬安科技等，兼?zhèn)淙瞬拧⒓夹g(shù)和資本等優(yōu)勢，有望在未來的市場競爭中獲得一席之地。

智能化推動線控轉(zhuǎn)向發(fā)展

在汽車的發(fā)展歷程中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了四個發(fā)展階段：從的機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Manual Steering，簡稱 MS）發(fā)展為液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Hydraulic Power Steering，簡稱 HPS），然后又出現(xiàn)了電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electro Hydraulic Power Steering，簡稱 EHPS）和電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electric Power Steering，簡稱 EPS）。

早汽車上使用的是機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三大部分組成，以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源。駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤，隨后轉(zhuǎn)向器中的減速器放大力矩，通過拉桿控制轉(zhuǎn)向節(jié)完成車輛轉(zhuǎn)向。

裝配機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車，在泊車和低速行駛時駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱負擔過于沉重，為了解決這個問題，美國 GM 公司在 20 世紀 50 年代率先在轎車上采用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HPS），主要由液壓泵、油管、壓力流體控制閥、傳動皮帶、儲油罐等組成。HPS 系統(tǒng)動力源是發(fā)動機，發(fā)動機帶動轉(zhuǎn)向油泵工作，轉(zhuǎn)向控制閥控制油液流動的方向和油壓大小，提供轉(zhuǎn)向助力。HPS 系統(tǒng)在中低車速時有較好的助力性和操縱穩(wěn)定性，但在高速行駛時，固定的助力效果會使轉(zhuǎn)向盤過于靈敏，駕駛員的路感較差。此外由于發(fā)動機始終帶動油泵旋轉(zhuǎn)，造成了發(fā)動機能量的浪費。

1983 年日本 Koyo 公司推出具備車速感應功能的電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EHPS），解決了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法兼顧車輛低速時的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的問題。EHPS 在液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了液壓反應裝置和液流分配閥，而加設(shè)的電控系統(tǒng)則包括動力轉(zhuǎn)向 ECU、電磁閥和車速傳感器等。電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)利用電控單元根據(jù)車速調(diào)節(jié)作用在轉(zhuǎn)向盤上的助力，通過控制轉(zhuǎn)向控制閥的開啟程度改變液壓助力系統(tǒng)輔助力的大小，從而實現(xiàn)輔助轉(zhuǎn)向力隨車速而變化的助力特性。這種新型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以隨著車速的升高提供逐漸減小的轉(zhuǎn)向助力，但是結(jié)構(gòu)復雜、造價較高，而且無法克服液壓系統(tǒng)自身所具有的許多缺點，是一種介于液壓助力轉(zhuǎn)向和電動助力轉(zhuǎn)向之間的過渡產(chǎn)品。

1988 年日本 Suzuki 公司首先在小型轎車 Cervo 上配備了 Koyo 公司研發(fā)的轉(zhuǎn)向柱助力式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS），揭開了電動助力轉(zhuǎn)向在汽車上應用的歷史。EPS 主要由扭矩傳感器、車速傳感器、電動機、減速機構(gòu)和電子控制單元（ECU）等組成。駕駛員在操縱方向盤進行轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)矩的大小，將電壓信號輸送到電子控制單元，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到的轉(zhuǎn)矩電壓信號、轉(zhuǎn)動方向和車速信號等，向電動機控制器發(fā)出指令，使電動機輸出相應大小和方向的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩，從而產(chǎn)生輔助動力。

我們比較了機械式、液壓助力、電液助力、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點，可以發(fā)現(xiàn)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具備結(jié)構(gòu)精簡、能耗低等眾多優(yōu)點，因此在目前量產(chǎn)乘用車上應用越來越多。

與傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，EPS 具有如下優(yōu)點：1）電動機和減速機構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)向柱或在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)，所占空間小，零部件結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，維護費用低；2）以電動機為動力，電動機只在需要時才啟動，耗用電能較少，提高了汽車的燃油經(jīng)濟性；3）可實時地在不同的車速下為汽車轉(zhuǎn)向提供不同的助力，保證汽車在低速行駛時輕便靈活，高速行駛時穩(wěn)定可靠；4）EPS 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單，可以通過調(diào)整 EPS 控制器的軟件，得到佳的回正性，從而改善汽車操縱的穩(wěn)定性和舒適性。

根據(jù)助力參與的階段及助力電機布置位置的不同，EPS 可以分為 C-EPS （Column-EPS，管柱式）、P-EPS（Pinion-EPS，齒輪式）、DP-EPS（Dual-Pinion EPS，雙小齒輪）、RP-EPS（Rack-Parallel EPS，齒條平行式）和 RD-EPS（Rack-Direct EPS，齒條直接助力式）等不同類型。

以全球知名 EPS 供應商捷太格特為例，下圖展示了不同類型 EPS 的適配車型，其中 C-EPS 由于成本、布置等優(yōu)勢，在電動助力轉(zhuǎn)向市場總量中占據(jù)了 60%以上份額。

智能化推動線控轉(zhuǎn)向成為新趨勢。對于 L3 及以上等級智能汽車，部分或全程會脫離駕駛員的操控，因此智能駕駛控制系統(tǒng)對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等要求控制精確、可靠性高，只有線控轉(zhuǎn)向（Steering By Wire, SBW）可以滿足要求，因此成為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是指，在駕駛員輸入接口（方向盤）和執(zhí)行機構(gòu)（轉(zhuǎn)向輪）之間是通過線控（電子信號）連接和控制的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，即在它們之間沒有直接的液力或機械連接。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要分為三個部分：1）轉(zhuǎn)向盤系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、轉(zhuǎn)矩反饋電動機和機械傳動裝置；2）電子控制系統(tǒng)，包括車速傳感器，也可以增加橫擺角速度傳感器、加速度傳感器和電子控制單元以提高車輛的操縱穩(wěn)定性；3）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括角位移傳感器、轉(zhuǎn)向電動機、齒輪齒條轉(zhuǎn)向機構(gòu)和其他機械轉(zhuǎn)向裝置等。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是通過給助力電機發(fā)送電信號指令，從而實現(xiàn)對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行控制。當轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)矩傳感器和轉(zhuǎn)向角傳感器將測量到的駕駛員轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變成電信號輸入到電子控制器（ECU），ECU 依據(jù)車速傳感器和安裝在轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)上的位移傳感器的信號來控制轉(zhuǎn)矩反饋電動機的旋轉(zhuǎn)方向，并根據(jù)轉(zhuǎn)向力模擬、生成反饋轉(zhuǎn)矩，控制轉(zhuǎn)向電動機的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)矩大小和旋轉(zhuǎn)的角度，通過機械轉(zhuǎn)向裝置控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向位置。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點主要有：1）省略車輛前艙一部分轉(zhuǎn)向機械結(jié)構(gòu)的占用空間；2）沒有機械的轉(zhuǎn)向管柱，提高車輛的碰撞安全性；3)方向盤轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向力矩可以獨立設(shè)計，適應不同類型駕駛員對“手感”的要求。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點主要有：1）需要較高功率的力反饋電機和轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機；2）復雜的力反饋電機和轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機的算法實現(xiàn)；3）冗余設(shè)備導致額外增加成本和重量。

SBW 系統(tǒng)在 EPS 系統(tǒng)上發(fā)展而來，相對于 EPS 需要增加冗余功能。目前線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有兩種方式：1）取消方向盤與轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)的機械連接，通過多個電機和控制器來增加系統(tǒng)的冗余度；2）在方向盤與轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)之間增加一個電磁離合器作為失效備份，來增加系統(tǒng)的冗余度。

目前配備線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車型較少，其中英菲尼迪 Q50、Q50L 部分高配車型和 Q60 裝備了 DAS 線控轉(zhuǎn)向，這套線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類似，不同之處在于它多了 3 組 ECU 電子控制單元、方向盤后的轉(zhuǎn)向動作回饋器、離合器。當任意一個 ECU 被監(jiān)測到出現(xiàn)問題時，備用模式將激活離合器，恢復至傳統(tǒng)的機械傳動轉(zhuǎn)向模式，確保駕駛員可以掌控車輛。

目前 EPS 單價約 1,500 元，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以 EPS 為基礎(chǔ)，短期產(chǎn)銷量較低，預計單價約 4,000 元，后期隨著應用范圍擴大，預計單價有望逐步降低至 3,000 元左右。

按照 2020 年、2025 年國內(nèi)乘用車銷量分別為 2,300 萬、2,700 萬輛，線控制動系統(tǒng)滲透率分別為 0.1%、15%進行估算，2020 年、2025 年國內(nèi)線控制動系統(tǒng)的市場空間分別為 1 億、122 億元。

從發(fā)展階段來看，線控轉(zhuǎn)向尚處于發(fā)展早期階段，目前滲透率極低，僅有少量車型配備。隨著 L3 及以上智能駕駛的逐步滲透，線控制動有望爆發(fā)。根據(jù)上述預測，線控制動 2020-2025 年市場空間年均復合增速高達 166%。

根據(jù)佐思產(chǎn)研數(shù)據(jù)，2017 年中國乘用車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)廠家中，Bosch、JTEKT、NSK、ZF、Nexteer 等國際巨頭市占率排名靠前。國內(nèi)企業(yè)主要有株洲易力達、湖北恒隆和浙江世寶等，但規(guī)模都比較小，技術(shù)相對落后。此外拓普集團也積極拓展 EPS 等產(chǎn)品，有望憑借資金、效率、人才等優(yōu)勢，獲得一定的市場空間。

EPS 關(guān)鍵技術(shù)在于控制器的設(shè)計，核心內(nèi)容包括路感匹配、路感跟蹤、故障診斷及處理等。EPS 的核心部件電機、電控、扭矩傳感器、角度傳感器基本都為各大主機廠內(nèi)部供應。線控轉(zhuǎn)向技術(shù)需要在EPS 技術(shù)上發(fā)展，因此參與者絕大多數(shù)都是傳統(tǒng)的 EPS 系統(tǒng)供應商，新廠商切入此領(lǐng)域比較困難。

從競爭要素來看，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對于技術(shù)、資本、安全等要求較高，預計短期內(nèi)線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品還將為博世、采埃孚等巨頭所把控。目前拓普集團等企業(yè)在 EPS 等領(lǐng)域已有產(chǎn)品布局或量產(chǎn)，通過持續(xù)投入，未來國內(nèi)企業(yè)或?qū)⒂瓉戆l(fā)展機會。

電子油門國產(chǎn)化是方向

除了轉(zhuǎn)向和制動，電子油門也是線控系統(tǒng)重要的應用。電子油門也稱為電控油門(E-Gas)或線控駕駛(drive-by-wire)。

傳統(tǒng)節(jié)氣門操縱機構(gòu)是通過拉索或者拉桿對節(jié)氣門的開啟和關(guān)閉進行操作，拉索或拉桿的一端連接油門踏板，另一端連接節(jié)氣門聯(lián)動板。這種傳統(tǒng)油門的控制需要一系列的機械件進行傳動，雖然比較可靠，但不夠精確。

電子油門控制系統(tǒng)是用線束（導線）來代替拉索或者拉桿，發(fā)動機控制模塊根據(jù)加速踏板的位置信號和發(fā)動機其它參數(shù)信號計算出節(jié)氣門的開度，然后向節(jié)氣門驅(qū)動電機發(fā)送驅(qū)動信號，由電機來控制節(jié)氣門的開度。

電子油門主要由油門踏板、踏板位移傳感器、ECU（電控單元）、CAN 總線、伺服電動機和節(jié)氣門執(zhí)行機構(gòu)組成。

位移傳感器安裝在油門踏板內(nèi)部，當監(jiān)測到油門踏板高度位置有變化，將此信息送往 ECU，ECU 對該信息和其它系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)信息進行運算處理，計算出一個控制信號，通過線路送到伺服電動機繼電氣，伺服電動機驅(qū)動節(jié)氣門執(zhí)行機構(gòu)。

目前電子油門踏板應用相對成熟，乘用車產(chǎn)品單價約 50 元。按照 2020 年、2025 年國內(nèi)乘用車銷量分別為 2,300 萬、2,700 萬輛，電子油門滲透率按照 100%計算，2020 年、2025 年國內(nèi)線控制動系統(tǒng)的市場空間分別為 11.5 億、12.2 億元，市場空間相對穩(wěn)定。

從發(fā)展階段來看，目前電子油門滲透率接近 100%，處于成熟階段。從市場空間來看，增長主要來源于汽車產(chǎn)銷量的增長，整體走勢相對平穩(wěn)。

電子油門領(lǐng)域，目前國內(nèi)主要的供應商包括海拉、聯(lián)電、寧波高發(fā)、奧聯(lián)電子、凱眾股份等，其中海拉市占率相對較高，預計達到 60%。

從競爭要素來看，電子油門產(chǎn)品相對成熟，產(chǎn)品選擇主要側(cè)重于質(zhì)量、價格、服務等。隨著寧波高發(fā)等國內(nèi)廠商技術(shù)逐漸進步，有望憑借較低價格及更好服務獲得更多合資客戶訂單，國產(chǎn)化將是電子油門領(lǐng)域重要發(fā)展方向，國內(nèi)供應商有望受益。

底盤輕量化潛力巨大

輕量化是發(fā)展方向

燃油車油耗排放和電動車續(xù)航是國內(nèi)汽車廠商面臨的兩大挑戰(zhàn)，輕量化是解決問題的關(guān)鍵之一，因此也是汽車未來重要的發(fā)展方向。

汽車行業(yè)很早就開始探索輕量化技術(shù)，主要手段包括選用輕質(zhì)材料、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇先進制造工藝等。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計和先進制造工藝帶來的減重效果相對較小，因此目前輕量化研究的主要方向是輕質(zhì)材料，包括高強度鋼、鋁合金和碳纖維復合材料等。

輕量化材料主要有高強度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維等。輕量化材料的選擇需要考慮重量、成本、工藝等多個因素。高強度鋼性能優(yōu)異，價格較低，但密度較高；鋁合金和鎂合金減重效果較好，但成本略貴；碳纖維減重效果好，但成本高。綜合來看，鋁合金具有減重效果好、安全性好、性價比高等突出優(yōu)點，是汽車輕量化佳選擇之一。

鋁合金材料是汽車輕量化理想的材料之一，未來十年內(nèi)汽車的各個主要部件用鋁滲透率都將明顯提高。根據(jù) Ducker Worldwide 的預測，鋁制引擎蓋的滲透率會從 2015 年的 48%提升到 2025 年的 85%，鋁制車門滲透率會從 2015 年的 6%提升到 2025 年的 46%。具體反映在平均單車用鋁量上，1980 年北美地區(qū)每輛車平均用鋁量為 54kg，到 2010 年增長到 154kg，預計到 2025 年每輛車的平均用鋁量將會達到 236kg，單車用鋁量的大幅上升，帶來對公司汽車鋁合金壓鑄件產(chǎn)品的增量需求。

汽車用鋁由來已久，根據(jù) The Aluminum Association 數(shù)據(jù)，美國 2012 年變速器箱體、熱交換系統(tǒng)、發(fā)動機缸蓋的鋁合金使用率已達到或接近 100%，發(fā)動機缸體、車輪也已達到較高水平，重點拓展的有底盤、車身等零部件。

底盤領(lǐng)域，目前鋁車輪應用已較為廣泛，而鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)、控制臂、副車架等產(chǎn)品還有較大發(fā)展空間，近年來滲透率快速增長，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈有望持續(xù)受益。

對于一輛車，我們可以將其質(zhì)量分成簧下質(zhì)量和簧上質(zhì)量兩個部分?；上沦|(zhì)量指的是不由懸掛系統(tǒng)中彈性元件所支撐的重量，一般包括車輪、彈簧、減震器以及其它相關(guān)部件。底盤系統(tǒng)輕量化除了可以降低油耗、增加續(xù)航里程外，大都會降低簧下質(zhì)量，有助于改善車輛的舒適性、操控性等，具有額外的附加價值，有望得以大力推廣。

車輛在路面行駛時，懸掛系統(tǒng)會不斷接受來自路面的沖擊?；缮腺|(zhì)量與簧下質(zhì)量之比越大，車體受到的沖擊越小，也就意味著該車擁有更好的乘坐舒適性。更小的簧下質(zhì)量意味著懸掛系統(tǒng)擁有更好的動態(tài)響應能力以及可操控性?；上沦|(zhì)量的降低，慣性也就變小，遇到坑洼不平的路面時懸架反應更快，輪胎能夠更加貼伏地面，穩(wěn)定性及操控性上升。

底盤輕量化潛力巨大

根據(jù) 2016 年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》所述，汽車底盤系統(tǒng)核心零部件的輕量化技術(shù)路線圖如下，主要方向包括懸架系統(tǒng)的鋁合金控制臂、鋁合金副車架，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)、鋁合金轉(zhuǎn)向系統(tǒng)殼體及支架，制動系統(tǒng)的鑄鋁制動鉗，行駛系統(tǒng)的鋁制車輪等。

1）懸架系統(tǒng)：懸架系統(tǒng)控制臂主要采用鑄鋁、鍛鋁或碳纖維復合材料控制臂實現(xiàn)輕量化； 橫向穩(wěn)定桿主要采用空心或碳纖維復合材料橫向穩(wěn)定桿達到輕量化目標； 螺旋彈簧主要采用高強度鋼空心螺旋彈簧或碳纖維復合材料螺旋彈簧實現(xiàn)輕量化；副車架由高強度鋼逐步轉(zhuǎn)為鋁鎂副車架。

控制臂是汽車懸架系統(tǒng)的主要組成部分，其設(shè)計結(jié)構(gòu)的合理性和制造質(zhì)量的好壞對汽車的安全性和舒適性起著決定性作用。

目前控制臂以鋼制為主，部分車型逐步采用鍛鋁控制臂，未來鋁制控制臂滲透率有望逐步提升。

副車架是懸掛連接部件與車身之間的一種裝置，作用是阻隔振動和噪聲，減少其直接進入車廂，對車輛的舒適性、操控性有重要作用。

目前副車架主要以鋼制為主，部分豪華車型逐步采用鋁制副車架，未來鋁制副車架滲透率有望逐步提升。

2）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要采用電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實現(xiàn)輕量化。對于采用鑄鐵材料的轉(zhuǎn)向節(jié)可通過結(jié)構(gòu)設(shè)計拓撲優(yōu)化實現(xiàn)輕量化，或采用鑄鋁、鍛鋁及碳纖維復合材料轉(zhuǎn)向節(jié)實現(xiàn)輕量化。

轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向橋中的重要零件之一，能夠使汽車穩(wěn)定行駛并靈敏傳遞行駛方向。轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是傳遞并承受汽車前部載荷，支承并帶動前輪繞主銷轉(zhuǎn)動而使汽車轉(zhuǎn)向。國內(nèi)轉(zhuǎn)向節(jié)使用材料主要有鑄鐵、鍛鋼和鋁合金，目前鋁制轉(zhuǎn)向節(jié)滲透率相對較低，未來有望提升。

此外轉(zhuǎn)向器支架管柱、轉(zhuǎn)向電機殼體等也有部分使用鋁合金材料以達到減重效果。

3）制動系統(tǒng)：制動系統(tǒng)集成化是未來制動系統(tǒng)輕量化的方向?？刹捎脗鹘y(tǒng)真空助力器、ESP、真空泵（真空度不足的條件下）組合的制動系統(tǒng)形式或傳統(tǒng)真空助力器、ESP、真空泵組合的形式，少數(shù)車型采用無真空泵的液壓助力器系統(tǒng)，或進一步采用 ESP 與液壓助力器集成的制動系統(tǒng)。制動盤主要采用組合式制動盤實現(xiàn)輕量化，如鋼盤帽或鋁盤帽+陶瓷摩擦環(huán)制動盤。制動鉗主要采用鋁制制動鉗實現(xiàn)輕量化。

盤式制動鉗總成由鉗體、連接支架、活塞和摩擦材料組成，其中鉗體材料一般為鑄鐵或者鋁合金。在輕量化的推動下，鋁合金材料使用越來越多。

4）行駛系統(tǒng)：行駛系統(tǒng)車輪主要采用鋁合金鑄旋、鋁合金鍛造、鎂合金鍛造或碳纖維復合材料車輪實現(xiàn)輕量化。

目前世界上絕大部分乘用車選擇了鋁合金車輪，我國轎車的鋁合金車輪裝車率也已達到 70%以上，非鋁合金車輪已經(jīng)成為選裝件。

根據(jù)行業(yè)調(diào)研及相關(guān)資料，我們比較了控制臂、副車架等主要底盤零件的鋼制品及鋁制品區(qū)別，其中油耗降幅以重量降低 10%、油耗降低 7%及平均車重 1,415kg 進行測算，油耗積分價值以 5,000 元/分進行測算，全生命周期以 15 萬公里進行測算。

根據(jù)計算結(jié)果，我們可以看到控制臂、副車架、轉(zhuǎn)向節(jié)等底盤產(chǎn)品使用鋁合金輕量化，盡管短期成本有所增加，但油耗降低帶來油費節(jié)省，積分價值增加，此外還有舒適性、操控性改善，從成本收益角度來衡量是合理的措施，有望逐步得到推廣應用。

此外在新能源汽車上，減重可以增加續(xù)航里程，因此新能源車的底盤輕量化發(fā)展迅速。以比亞迪為例，在其未來模塊化新能源車型技術(shù)平臺上，前制動系統(tǒng)、前副車架、轉(zhuǎn)向機殼體等子系統(tǒng)上，都將進行材質(zhì)或工藝層面的輕量化改進。比亞迪秦 100 車型已經(jīng)完成了前懸架（轉(zhuǎn)向節(jié)）、鎂鋁合金后副車架以及多連桿獨立后懸架的輕量化改進。

目前鋁合金的控制臂、副車架、轉(zhuǎn)向節(jié)、制動鉗的單車價值量分別約 1,000 元、3,000 元、500 元、400元，預計隨著滲透率提升，規(guī)模效應擴大，成本有望小幅降低。

按照 2020 年、2025 年國內(nèi)乘用車銷量分別為 2,300 萬、2,700 萬輛，預計 2020 年鋁合金控制臂、副車架、轉(zhuǎn)向節(jié)、制動鉗滲透率分別為 15%、8%、40%、5%，2025 年鋁合金控制臂、副車架、轉(zhuǎn)向節(jié)、制動鉗滲透率分別為 30%、25%、80%、20%來計算，2020 年、2025 年國內(nèi)主要底盤部件輕量化市場空間分別為 140 億、330 億元，市場空間快速增長。

從發(fā)展階段來看，底盤輕量化尚處于發(fā)展早期階段，目前滲透率均相對較低，仍有較大發(fā)展空間。根據(jù)上述預測，主要底盤部件輕量化市場空間 2020-2025 年的年均復合增速高達 19%。

底盤輕量化產(chǎn)品種類較多，不同零件市場格局有所不同。鋁合金控制臂領(lǐng)域，供應商主要有拓普集團、駱氏集團等。鋁合金副車架方面，供應商主要有華域汽車、拓普集團、萬安科技等。鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)領(lǐng)域，供應商主要有伯特利、中信戴卡、華域汽車、拓普集團、蘇州安路特等。鋁合金制動鉗領(lǐng)域，供應商主要有百煉、華域汽車、京西國際等。

從競爭要素來看，底盤零部件從鋼鐵制品到鋁合金，材料發(fā)生變化，相關(guān)的工藝等差別巨大，一方面單車價值量顯著提升，另一方面供應鏈或?qū)⒅貥?gòu)，新產(chǎn)品對于相關(guān)設(shè)備投入和技術(shù)要求較高，因此在鋁合金等產(chǎn)品上具有技術(shù)優(yōu)勢和資金優(yōu)勢的供應商有望受益。國內(nèi)拓普集團、

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AMEE汽車底盤系統(tǒng)與制造工程技術(shù)博覽會主辦方

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