1证券研究报告作者：行业报告| 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明汽车零部件2022年07月22日分析师于特SAC执业证书编号：S1110521050003智能电动汽车赛道深度二：线控转向，高阶智能驾驶核心部件行业深度研究行业评级：上次评级：强于大市强于大市维持（评级） 投资摘要2•汽车智能化是大势所趋，L3+级别自动驾驶落地在即。在汽车“新四化”发展目标的指引下，我们政府相关部门出台了一系列政策来鼓励智能汽车的发展。其中，在发改委等部门联合印发的《智能汽车创新发展战略》的通知中明确提出：目标2025年有条件自动驾驶（L3）汽车达到规模化量产，高度自动驾驶（L4）汽车实现在特定环境下市场化应用。我们认为智能驾驶发展的方向是明确的，L3+级别自动驾驶将逐步落地。•线控转向是高阶智能驾驶的核心执行机构。随着汽车智能化的发展，汽车底盘正由传统底盘向线控底盘过渡。为了追求更高的执行精度、更快的响应速度及更好的安全性，智能驾驶汽车要求底盘系统能够尽可能取消执行机构间的机械连接，用电信号来传递指令。同时，通过增加冗余的电子部件的方式来确保系统的可靠性和安全性。其中，线控转向是线控底盘中控制横向运动的核心部件，是汽车高阶智能驾驶的重要执行机构。•国家法规取消了对线控转向产品使用的限制，法规层面已具备量产条件。随着GB 17675-2021 《汽车转向系基本要求》最新版修订发布，标准中已经删除了不得装用全动力转向机构的要求(1999年的3.3)，法规层面已允许转向系统方向盘与转向器之间的物理解耦。同时，中汽研已宣布由集度、蔚来、吉利等单位牵头制定线控转向相关国家标准，线控转向产品的规范定义及性能标准未来将有法可依。我们认为法规的修订及线控转向产品国家标准制定对行业的良性发展及产品批量上车具有明显的促进作用。•线控转向产品渗透率较低，2025年线控转向国内市场规模约24.34亿。根据当前汽车行业发展趋势及线控转向应用场景，我们分析认为线控转向系统主要用于L3及以上的新能源汽车。按照主机厂车型规划情况，我们认为线控转向产品预计从2022年底开始批量配套，经测算，2025年国内线控转向市场规模约24.34亿元。天风汽车团队 3•外资企业产品成熟度相对较高，国内自主厂商争相布局。外资企业在线控转向系统领域的布局比国内自主企业早，在产品技术积累及批量应用方面有一定的先发优势。国内自主企业的线控转向产品目前处于开发阶段，暂未开始批量配套，但取得了阶段性的进展，如：耐世特的线控转向产品已经获得了某整车厂的项目定点。我们认为，由于线控转向产品的成熟度及安全性问题，该产品在全球范围内均没有大规模应用过，国内自主企业有望在较短时间内缩小与外资企业的差距。•【投资建议】我们认为汽车智能化是未来发展趋势，线控转向系统是高阶智能汽车的核心执行机构之一，未来具有较大的市场空间。建议关注正在开发线控转向产品的公司：【耐世特】、【浙江世宝】、【华域汽车】。•风险提示：汽车行业景气度不及预期，汽车智能化渗透率不及预期，缺芯及原材料供给受限、汽车产销量不及预期，线控转向产品成熟度不及预期。天风汽车团队投资摘要 4天风汽车团队目录投资建议及标的线控转向的基本原理和发展历程1、法规放开+智能化趋势驱动线控转向落地2、国内外厂商的线控转向产品布局情况3、4、 线控转向的基本原理和发展历程1请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明5 1.1 线控转向是高阶智能驾驶的核心执行部件资料来源：发改委、盖世汽车、焉知智能汽车公众号、SAE、有驾、Apollo开发者社区公众号、悠跑官网、天风证券研究所•在发改委等部门联合印发了《智能汽车创新发展战略》的通知中提出：目标2025年有条件自动驾驶（L3）汽车达到规模化量产，高度自动驾驶（L4）汽车实现在特定环境下市场化应用。我们认为高阶智能驾驶发展方向是明确的，L3+级别自动驾驶将逐步落地。•一般而言，智能驾驶技术可分为感知、决策、执行三个环节。线控底盘则是高阶自动驾驶汽车执行环节的载体，线控底盘主要包括线控制动、线控转向、线控悬架、线控油门等系统部件。其中，线控转向是控制车辆横向运动的核心执行机构之一。天风汽车团队6感知层激光雷达毫米波雷达摄像头超声波雷达决策层意图识别行为决策路径规划行为预测执行层线控制动线控转向线控悬架线控油门智能驾驶图《智能汽车创新发展战略》 1.2 汽车转向系统的发展路径资料来源：九章智驾公众号、AI汽车制造业公众号、耐世特官网、消费者驾乘评价公众号、汽车之家公众号、高工智能汽车公众号、天风证券研究所•汽车转向系统的发展经历了机械转向、液压助力转向、电控液压转向、电动助力转向、线控转向等路径。•电动助力转向是当前汽车转向系统的主流产品；线控转向（Steering by Wire, SbW）是未来技术发展方向。天风汽车团队7优点：•结构简单•成本低缺点：•无任何助力，转向吃力优点：•能提高较大助力缺点：•油泵一直工作，能耗高•手力不可随速调整•无主动回正功能优点•助力随速可调•具有液压转向系统的转向感觉•可提高较大助力缺点：•系统复杂，成本高•系统可靠性低优点•系统结构简单、质量小•能耗低•反应灵敏缺点•由电机驱动转向机构，助力有限•成本较高优点•取消方向盘与转向器的机械连接，空间占用小。•重量减轻•系统集成灵活性好缺点：•成本高•技术成熟度较低机械转向液压助力转向HPS电控液压助力转向EHPS电动助力转向EPS线控转向SbW汽车转向系统的发展路径助力转向全动力转向机械转向 1.3 电动助力转向系统工作原理资料来源：汽车维修技术网、车早茶公众号、太平洋汽车网、天风证券研究所•工作原理：EPS一般由扭矩转角传感器、电子控制单元（ECU）、减速机构、电机等组成。在传统机械转向系统的基础上，根据方向盘转角信号、扭矩信号和车速信号等车辆状态信号，电子控制单元（ECU）计算出需要施加的转向助力大小和方向，然后控制EPS电机输出转向助力，协助驾驶员完成转向操作。•电动助力转向系统（EPS）无需配备液压转向助力系统所需的油泵、油路等装置，更加节能、环保、智能。天风汽车团队8图：电动助力转向系统示意图图：电动助力转向系统工作原理 1.4 不同类型EPS的对比分析资料来源：电子发烧友、捷太格特官网、蜂巢智能转向公众号、博世汽车售后公众号、天风证券研究所•电动助力转向器根据助力位置的不同可分为：管柱式电动助力转向（C-EPS）、小齿轮式电动助力转向(P-EPS)、双小齿轮式电动助力转向(DP-EPS)、齿条式电动助力转向（R-EPS）。•主机厂一般结合整车前轴载荷、布置空间、转向器成本等多方面因素来决定选用的电动助力转向器类型。天风汽车团队9C-EPSP-EPSDP-EPSR-EPS工作原理电机助力施加在管柱上，然后管柱通过齿轮齿条的传动，将转矩转换成齿条轴向力，实现转向功能。优缺点适用车型成本低、动力包工作环境友好（驾驶舱内）、传动效率比P-EPS低。小型、紧凑型车型电机助力施加在手力端齿轮轴，然后通过涡轮蜗杆减速增扭，将转矩转换成齿条轴向力。传动效率高、系统刚性好，动力包工作环境较苛刻（引擎舱）、相比管柱式C-EPS，静音效果得到提升。中小型SUV及轿跑由两个齿轮轴驱动构成，手力端驱动轴与助力端驱动轴分离，电机助力施加在助力端蜗轮上。提供的助力更大、更好的可操作性、经济性好于R-EPS。中大型SUV、皮卡及轿跑等通过带传动与滚珠丝杠二级减速增扭将电机助力传递至齿条，驱动车轮转动。成本高、提供助力最大、操纵感最好、技术难度大。中大型SUV、皮卡、运动型轿跑等示意图几种典型EPS对比分析 1.5 线控转向技术发展历程资料来源：厚势汽车公众号、汽车杂志、汽车之家、耐世特官网、太平洋汽车、华强电子网、牛车网公众号、天风证券研究所•20世纪50年代，天合（现被采埃孚收购）提出线控转向（SbW, Steering by Wire）概念。•2013年，英菲尼迪Q50是第一款应用线控转向技术的量产车型。但依然保留了机械连接装置，当转向器发生故障时，转向器和转向柱之间的离合器自动接合，保证紧急情况下的机械转向功能。•2017年，耐世特发布了由静默转向盘系统和随需转向系统组成的线控转向系统SBW。•2022年，搭载线控转向系统的丰田bZ4X上市，该车型取消了转向器和转向柱的机械连接。天风汽车团队图：线控转向技术发展历程101950TRW(天合)提出SBW概念1990 奔驰F400 Carving概念车1999 宝马Z22 2002 通用HY-WIRE2003 丰田Lexus-HPX2007 JTEGT 精工DPASS2013 英菲尼迪Q50 ZF AKC2017 耐世特SBW2022 丰田bZ4X 1.6 线控转向的基本原理资料来源：AutoLab公众号、厚势汽车公众号、天风证券研究所•线控转向系统取消了传统转向系统中方向盘与转向执行器间的机械连接，主要由路感反馈、转向执行、控制器及相关传感器等部分组成。➢路感反馈：主要包括方向盘、路感电机、减速器和扭矩转角传感器，功能是驱动路感电机实现反馈力矩指令，从而对驾驶员施加合适的路感。➢转向执行：主要由转向电机、转向器和转向拉杆等组成。功能是驱动转向电机执行控制器给出的转向角度指令，实现车辆转向功能。➢控制器及传感器：功能是根据驾驶意图、车辆状况与路况，实时输出路感反馈力矩指令及车轮转向角指令。天风汽车团队11图：线控转向系统示意图图：线控转向系统工作原理 法规放开+智能化趋势驱动线控转向落地2请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明12 2.1 国内法规取消线控转向产品上车限制资料来源：电动邦公众号、GB 17675-2021、《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》、《智能汽车创新发展战略》、天风证券研究所•国务院印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》中将纯电动汽车底盘一体化、线控执行系统等列为重点技术攻关工程。而线控转向系统则是智能驾驶汽车中执行端重要一环。•GB 17675-2021 《汽车转向系基本要求》中删除了不得装用全动力转向机构的要求(1999年的3.3)，法规层面已允许转向系统方向盘与转向器之间的物理解耦。•2021年，中汽研宣布由集度、蔚来、吉利等单位牵头制定线控转向相关国家标准，线控转向落地更进一步。天风汽车团队13图《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》图GB 17675-2021标准 2.2 线控转向的优势及待解决问题资料来源：华域汽车公众号、ATC汽车底盘公众号、汽势传媒公众号、天风证券研究所•线控转向的优势与技术难点并存。我们认为，相比当前主流电动助力转向系统，线控转向具有响应灵敏度更好、智驾功能拓展性更高等优势。同时，线控转向实现了驾驶员操作与车辆运动的解耦，可提高紧急转向操作的正确性和安全性。但线控转向技术的大批量推广还有一些问题亟待解决。天风汽车团队14•平台化程度高：取消了中间轴，底盘布置更加灵活，且同一产品能布置在更多的车型上的可能性更大。•座舱设计灵活：仪表、方向盘的设计灵活度更大。•智驾功能拓展性好：更快、更精准响应车辆LKA（车道保持）、APA（自动泊车）等智驾功能的转向指令。•改善整车NVH：无机械连接，明显改善机械传动产生的噪音。•轻量化：通过取消机械连接，减轻了重量。•操控感可调：系统实时调节方向盘转动圈数，从而调节方向盘的轻重，实现不同驾控乐趣。•驾驶舒适：无中间轴、且支持方向盘伸缩，驾驶员腿部空间更大。•驾乘安全：针对行车突发情况，灵敏支持规避转向，确保驾乘安全。同时，当车辆触发自动驾驶并执行转向指令时，能避免方向盘打手。整车厂终端消费者•可靠性及安全性问题：如何保证在电子部件发生故障后，系统仍然具备基本转向功能。•动力电源问题：传统ECU供电系统无法实施线控转向，电源系统需要升级。•传感器的精度和成本问题：如何平衡传感器精度与成本的关系。•模拟路感问题：如何生成让驾驶员感知汽车实际行驶状态和路面状况的路感。线控转向的优势待解决问题 2.3 线控转向的市场规模预计2025年24.34亿元资料来源：Wind、天风证