２０１８年自动驾驶之控制执行研究报告内容目录一、总论：控制执行系统随电子化、电动化、自动驾驶的发展而升级 (4)二、制动：制动系统电子化是自动驾驶的必由之路 (6)2.1 制动系统发展历程及电子化趋势 (6)2.2 市场空间大，电子液压制动系统为主要增长点 (10)2.3 制动系统主要供应商，博世大陆领先，国内产商从零部件入局 (11)三、转向：电动助力转向占据主流，未来方向为线控系统 (16)3.1转向系统的发展路径及EPS和线控趋势 (16)3.2 市场规模平稳增长，电动助力转向系统为主要增量 (20)3.3 转向系统主要供应商，捷泰格特领头，国内产商进入电动转向系统 (21)四、智能传动 (24)4.1 轮毂电机 (24)4.2 轮毂电机优缺点 (24)五、投资建议 (25)5.1 拓普集团 (25)5.2 耐世特 (25)5.3 华域汽车 (26)六、风险提示 (28)图表目录图表1：自动驾驶系统结构 (4)图表2：电子液压制动系统国内市场空间（亿元） (5)图表3：电动助力转向系统国内市场空间（亿元） (5)图表4：车辆纵向控制 (6)图表5：车辆制动系统 (6)图表6：车辆制动系统发展历程 (7)图表7：液压真空制动 (7)图表8：液压真空制动结构 (7)图表9：真空液压制动的优缺点 (8)图表10：真空助力液压系统结构 (8)图表11：真空助力液压制动的优缺点 (8)图表12：电动助力器液压制动系统结构 (9)图表13：西门子 VDO EMB线控机械制动系统 (9)图表14：EMB线控机械制动系统组成和功能 (9)图表15：电子机械制动（EMB）制动的优缺点 (9)图表16：电子液压制动系统国内市场空间（亿元） (10)图表17：我国汽车制动系统竞争格局 (10)图表18：博世iBooster EHB系统 (11)图表19：博世HAShev方案 (11)图表20：博世iBooster性能 (12)图表21：博世iBooster南京厂规划产能单位：（万套） (12)图表22：大陆MK C1 EHB系统 (13)图表23：大陆MK C1 EHB系统原理 (13)图表24：大陆MK C1与博世iBooster对比 (14)图表25：采埃孚EBC460 (14)图表26：采埃孚EBC460与博世iBooster对比 (14)图表27：车辆横向控制 (16)图表28：车辆转向系统发展路线 (16)图表29：机械液压助力转向系统构造 (17)图表30：机械液压助力转向系统的优缺点 (17)图表31：电子液压转向系统 (18)图表32：电子液压转向系统的优缺点 (18)图表33：电动助力转向系统（ EPS） (18)图表34：捷太格特EPS (19)图表35：英菲尼迪Q50线控转向系统 (19)图表36：电动助力转向系统的优缺点 (20)图表37：不同类型EPS原理及适用范围 (20)图表38：电动助力转向系统国内市场空间（亿元） (20)图表39：JTEKT产品线 (21)图表40：JTEKT产能情况 (22)图表41：博世华域转向主要产品 (22)图表42：耐世特随需转向™系统 (23)图表43：耐世特静默方向盘™系统 (23)图表44：浙江世宝产品线 (23)图表45：Protean轮毂电机构造 (24)图表46：轮毂电机的优缺点 (24)图表47：近期营收、毛利、毛利率 (25)图表48：近期净利、净利率 (25)图表49：拓普集团2018H1智能刹车系统营收情况 (25)图表50：耐世特2017、2018H1营收、毛利、毛利率 (26)图表51：耐世特2017、2018H1净利、净利率 (26)图表52：华域汽车2017、2018H1营收、毛利、毛利率 (26)图表53：华域汽车2017、2018H1净利、净利率 (26)图表54：重点公司 (27)横向控制，即方向盘角度的调整以及轮胎力的控制。
车辆制动系统的发展经历了从真空液压制动（HPB）到电控和液压结合（EHB），到新能源汽车发展的阶段逐步转向纯电控制的机械制动（EMB）和更智能化的线控制动。
对于传统车来说，真空源是由发动机的负压产生的；而涡轮增压发动机的进气歧管内负压很低，自动变速箱低温启动时真空度不够，并且电动车或者纯电行驶的插电式混合动力汽车，由于没有发动机或者发动机不工作，无法获得稳定的真空源，同时新能源车本身还需要尽量通过动力电机进行制动能量回收，为此的解决方案，一是使用电子真空泵，但需要持续运转，相对能耗较高，并且一旦电子真空泵发生故障，整个刹车系统将失去真空度；另一种方案则是电子线控刹车系统。
电子真空泵通过电机直接驱动产生真空源，能耗低，性能稳定，成本低，是目前的主流解决方案。
真空环境的稳定性决定了制动的操作难易度，而电动助力制动系统，将原有的真空助力器、制动总泵及带有车辆稳定系统的ABS总泵进行了集成，彻底摆脱了真空环境影响，且可以实现制动能量回收最大化。
进而随着汽车电气化和自动化的浪潮，智能刹车系统是无人驾驶执行层的核心零部件，线控制动预示着未来的趋势。
2017年全球汽车制动系统市场规模超280亿美元，中国超580亿人民币，已经进入平稳增长阶段。
汽车制动系统单车价值大概2000元，电子液压制动系统成为行业发展的主要拉动力量。
随着涡轮增压发动机的渗透率提升以及汽车电气化的发展，电子液压制动系统拓展了市场空间，2020、2025年国内市场规模分别可达258亿元、375亿元。
整车企业对于新供应商更为保守，尤其是制动涉及到安全，国内自主零部件很难较快进入配套体系。
目前国内企业尚停留在配套部分零部件的水平上，如制动系统刹车盘、刹车鼓，竞争激烈，同质化严重；采埃弗、博世、大陆等占据了系统的主要市场；国内技术储备弱，中国品牌受到合资品牌的挤压，以商用车、单一件供应为主，乘用车供应商有亚太股份，商用车为万安科技；拓普集团由电子真空泵研发，已经进入量产装车阶段，并且持续投入智能刹车系统的开发。
图表2：电子液压制动系统国内市场空间（亿元） 图表3：电动助力转向系统国内市场空间（亿元）来源：中汽协，国金证券研究所 来源：中汽协，国金证券研究所转向系统的技术路径与制动系统有类似之处，传统纯机械转向系统几乎被替代，由机械液压助力转向系统（HPS ），升级至电子液压助力转向系统（EHPS ）之后，由电力驱动的电动助力转向系统（EPS ）逐步占据主流。
随着汽车电子化程度不断加深，转向系统电子化渗透率加速，电动助力转向逐步占据主流，而未来自动驾驶时代的到来，进而进入线控转向。
机械液压转向HPS 适用范围最广，可以匹配各类商用车和乘用车，因为其助力较大的特点，在重型车辆上应用尤为广泛；电子液压转向EHPS 主要适用于中大型商用车、大型MPV 和SUV ； 电动助力转向EPS 传动效率高（90%+），能耗低、装配简单方便、操纵稳定性舒适性的优势及无刷电机、主动回正的趋势，主要适用于轿车以及小型MPV 和SUV ，是现在的主流配置，在欧美日韩的渗透率已经非常高，国内还处于渗透率提升的过程中；EPS 或EHPS 是纯电动车的必选，是混合动力车的最优选择，未来的线控转向系统会成为连接整个自动驾驶横向运动控制的枢纽。
2017年全球汽车转向系统市场规模超300亿美元，中国超430亿人民币，已经进入平稳增长阶段。
汽车转向系统单车价值大概1500元，电动助力转向系统相对价值量较高，EPS 可以避免许多HPS 需要的部件，如泵、软管、传动带等，简化了转向系统的设计和构造，节约成本，减少体积，减轻重量。
EPS 在传统车渗透率的提升以及在新能源车的应用成为行业发展的主要拉动力量，预计2020、2025年国内市场规模分别可达328亿元、453亿元。
05010015020025030035040020172020E2025E -10020030040050020172020E 2025E EPS 自主品牌二、制动：制动系统电子化是自动驾驶的必由之路车辆纵向控制是在行车速度方向上的控制，即车速以及本车与前后车或障碍物距离的控制。
驱动与制动控制都是典型的纵向控制，可通过对电机驱2.1 制动系统发展历程及电子化趋势制动系统原理：当驾驶者踩下刹车踏板时与其连接的推杆将力传递到真空助力器。
真空助力器是一个通过大气压和真空的压力差将力矩放大然后传送给液压制动总泵从而进行制动的装置。
对于传统车来说，真空源是由发动机的负压产生的；而涡轮增压发动机的进气歧管内负压很低，自动变速箱低温启动时真空度不够，并且电动车或者纯电行驶的插电式混合动力汽车，由于没有发动机或者发动机不工作，无法获得稳定的真空源，同时新能源车本身还需要尽量通过动力电机进行制动能量回收，为此的解决方案，一是使用电子真空泵，但需要持续运转，相对能耗较高，并且一旦电子真空泵发生故障，整个刹车系统将失去真空度；另一种方案则是电子线控刹车系统。
图表5：车辆制动系统来源：盖世汽车研究院，国金证券研究所车辆制动系统的发展经历了从真空液压制动（HPB ）到电控和液压结合（EHB ），到新能源汽车发展的阶段逐步转向纯电控制的机械制动（EMB ）和更智能化的线控制动。
电子真空泵通过电机直接驱动产生真空源，能耗低，性能稳定，成本低，是目前的主流解决方案。
由制动系统传统部件组成采用ABS、ASR 、ESC 等电子控制系统线控系统结构简单，省去了大量部件制动性强，反应速度快；系统维护比较简单过去来源：盖世汽车研究院，国金证券研究所 传统的真空助力器+液压制动系统，通过发动机或伺服器装置提供并维持真空环境，真空助力器对驾驶员踏板施加的力进行放大，并向制动总泵施加推力，制动总泵的推力利用帕斯卡定律向各轮胎的制动分泵传导，由活塞推动制动片夹紧制动盘，从而实现制动力。
图表7：液压真空制动系统 图表8：液压真空制动结构来源：汽车之家，国金证券研究所 来源：盖世汽车，国金证券研究所图表9：真空液压制动的优缺点来源：国金证券研究所2.1.2 电子液压制动系统（EHB）真空助力的液压制动系统传统车汽油发动机进气歧管可以产生较高的真空压力，这也是真空助力器的真空来源。
而新能源汽车普遍不具备类似结构和功能，因此目前很多厂商的解决方案是进行技术改进，增加电子真空泵，保证真空助力器的环境。
图表10：真空助力液压系统结构来源：盖世汽车，国金证券研究所图表11：真空助力液压制动的优缺点来源：国金证券研究所电动助力器液压制动系统电动助力器利用电动机+减速机的技术替代了真空泵和真空助力器，高度的电动化既减少了系统集成复杂度，也有助于智能驾驶功能的实现。
其原理是位置传感器监测踩下踏板的位置信息并向电脑传递，计算出所需的制动力，将信号传递至伺服电机，通过齿轮转化后推动制动主缸，此后通过油压为分缸提供制动力最终形成制动效果的过程与传统制动液压相同。