电动汽车刹车助力原理图(电动车助力片的原理)

(报告出品方/作者:光大证券,倪昱婧)

1、 汽车新“四化”推进下的线控底盘系统

1.1、 政策导向下,全球汽车电动化、智能化稳步推进

在世界环境问题日趋严重的背景下,新能源汽车的发展得到了世界多国政府的 政策扶持。长期以来,各国接连出台了一系列奖惩政策,包括直接财务补贴, 间接政策鼓励(如积分,中国的电动车绿牌等)以及碳排放限制等措施,以刺 激新能源汽车行业的发展,颇见成效。

中国 2021 年新能源汽车销量 350 万辆,同比 164.9%,渗透率达到 13.4%, 同比 8.1pct。欧洲七国(德国、英国、法国、挪威、意大利、西班牙、瑞士) 2021 年全年的新能源车销量 183 万辆,同比 69.8%,总体销售渗透率高达 20.5%,同比 8.6pct。美国 2021 年新能源汽车销售 61 万辆,同比 89.5%, 销售渗透率 5.4%,同比 2.6pct。新能源汽车的发展已经逐步迈入快速成长 期,未来几年也将继续保持高速增长潜力(预计 2025E 全球新能源汽车销量将 突破 2000 万辆)。

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汽车电动化将催生智能化需求;与此同时,智能化的相关扶持政策陆续落地。 各国政府都积极营造自动驾驶的政策法规环境,在保证自动驾驶系统合法性的 同时,也将促进自动驾驶产业的发展。近年来,各国政府颁布的一系列自动驾 驶规范政策和测试许可,持续助力自动驾驶产业的健康发展。

2021/12 德国联邦交通管理局(KBA)批准了奔驰 L3 级自动驾驶系统;奔驰成 为全球首个获得联合国法规 UN-R157 认证的车企,奔驰预计首批搭载该系统 的梅赛德斯-奔驰 S 级轿车将于 1H22E 交付,并计划在美国和中国推出 L3 级脱 手驾驶。我们判断,此次 L3 级自动驾驶的突破性进展或将成为催化剂,驱动 高级别自动驾驶的加速推进,预计在 2023E-2024E 高阶自动驾驶或将大量落 地;其中,与高阶自动驾驶相关的全新平台架构/硬件配置或将提前预埋,带来 成长性机会。

1.2、 线控底盘为什么如此重要?

汽车自动辅助驾驶主要分为 1)感知系统(包括以车载摄像头为主导的视觉感 知与以激光雷达为主导的激光感知),结合 GPS/IMU/北斗等在内的导航系 统,收集车身周围的实时数据;2)传输系统,通过元器件/V2X 等通讯设备与 通讯技术,将相关数据传输至决策系统;3)决策系统,通过运用芯片、软件/ 算法、以及高精地图等,得出相应的路径规划与决策信号;4)执行系统,通过 接收感知系统的数据、以及决策系统的决策信号采取包括刹车/警示等在内的行 车决策。

电动汽车刹车助力原理图(电动车助力片的原理)

线控底盘属于汽车自动辅助驾驶的执行系统,通过探测器将驾驶员操作中释放 的机械信号转换为电信号,再通过控制器与执行器完成相关的行车决策。 因此与传动底盘系统相比,线控底盘系统的最大特点为 ECU/电机等电子零部 件所占比例的提升(vs. 机械零部件在线控系统中的占比和作用逐渐削弱)。在 电气化程度增长与机械链接逐步取消的协同作用下,我们预计线控底盘系统在 智能化、轻量化、车辆设计灵活性等方面的优势进一步凸显,底盘系统单车价 值将得到进一步突破;同时也将对系统软件算法、以及政策法规提出更高的要 求。

根据工信部对自动驾驶等级的划分,随着自动驾驶级别的提高,自动驾驶系统 承担的驾驶任务在逐步增加,同时也意味着高级别自动驾驶系统对执行层响应 速度和执行精度的要求更高。作为传统底盘系统的升级,线控底盘系统在匹配 高级别自动驾驶系统方面有着得天独厚的优势,其通过电信号交互的特点,极 大地提升了执行层的相应速度和操作准确度,是实现高阶自动驾驶中不可或缺 的环节。

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我们分析,线控底盘系统作为高阶自动驾驶所必须的执行端,其特点包括 1) 技术壁垒高(涉及机械,电子,软件,同时还兼顾驾驶安全系统);2)入局难 (安全性能零部件需要较长的验证周期,大概 6M)、叠加制造业规模经济效 应,或主要集中于头部零部件供应商;3)订制化要求较高(甚至需要在汽车研 发早期介入,与 OME 同步开发)。

我们判断 1)由于线控底盘产品技术难度大,开发成本高、周期长,因此具备 先期技术积累和量产能力的供应商具有较宽的行业护城河。2)线控底盘产品粘 性高(涉及驾驶安全,开发验证周期较长),替换成本较大。3)新势力/自主 品牌位于此轮智能电动化周期的前列;相比于国际零部件巨头,国产零部件厂 商基于自主品牌的响应速度更快,也可提供高度订制方案并具备较大的成本优 势。

2、 线控底盘系统

2.1、 线控底盘系统综述

线控底盘主要包括线控制动、线控转向、线控换挡、以及线控油门四大系统。 1)线控制动,负责汽车纵向操控的减速功能,同时兼顾能量回收以提升新能源 汽车续航里程;2)线控转向,负责汽车横向操控,通过机械解耦,提升驾驶手 感和碰撞安全性;3)线控换挡,负责汽车底盘的传动功能,是燃油车实现自动 泊车的关键技术;4)线控油门,负责汽车纵向操控的加速功能,通过电信号控 制节气门/电门,以达到加速的目的。

我们分析,1)线控油门目前渗透率已近 100%,市场已经相对成熟;2)线控 换挡虽然现阶段渗透率不高,但基于新能源汽车对变速箱的需求或逐步减少, 预计线控换挡也存相应的发展瓶颈;3)线控制动具备优秀的安全制动性能和高 效的能量回收等特性,预计将在汽车电动化、智能化发展的进程中扮演重要角 色;4)线控转向作为电动助力转向的升级系统,能有效提升整体系统的灵活 性、安全性以及轻量化程度,目前正处于技术有待突破阶段,具备较大增长空 间。

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我们判断,1)汽车电动化/智能化的持续推进,将推动线控底盘系统的渗透率 稳步抬升;2)电子电器零部件占比增加有望提振线控底盘系统的单车价值,市 场规模有望快速增长;3)线控底盘系统的核心为系统软件、算法的调配。

从总体市场格局上看,我们认为,1)线控底盘系统相比于动力电池,整车 BOM 成本的占比相对较低、叠加较高的技术要求,预计车企或仍以外部采购为 主;2)汽车底盘系统涉及驾驶安全,具备较高的行业技术壁垒、较长的开发验 证周期、以及制造业规模经济特征,或呈现头部零部件供应商集中化效应;3) 相比于国际零部件巨头,国产零部件供应商就具备成本优势、基于自主品牌电 动化/智能化转型的配套响应速度更快、也可提供高度订制方案。我们坚定看好 此轮电动化/智能化周期引领的国产零部件供应商向上崛起的趋势。

2.2、 线控制动&转向增长逻辑

我们认为,线控制动、线控转向系统或在核心逻辑和放量时点上存在差异:

1)成熟的线控制动产品已量产多年并已实现相关车型配套(博世初代 iBooster 2013 年开始量产,iBooster 2.0 配套特斯拉,蔚小理等)vs.目前市 场线控转向配套车型极少;2)汽车电动智能化的发展对线控制动的需求更高 (能力回收,电信号交互等特点)vs.线控转向系统在提升自动驾驶手感,体验 方面,存在不可替代的优势(过滤路面不良反馈、方向盘隐藏等功能),然而 基础的自动驾驶功能或可通过传统电动助力转向满足。

我们判断,1)线控制动大规模渗透时间早于线控转向系统,基于此分析,我们 预测 2025E 线控制动新能源汽车渗透率约 40%-50%,线控转向新能源汽车渗 透率约 10%;2)具备线控底盘核心系统技术(制动 or 转向)的供应商或有望 进一步整合,提供线控底盘集成方案,以提升行业话语权。

3、 线控制动

车辆制动系统,是通过对汽车车轮等零部件施加一定的作用力,用以达到对车 辆进行制动的效果,在汽车安全操控方面起着至关重要的作用。从汽车诞生以 来,制动系统的发展,按照力传递方式以及助力方式的不同,可大致分为三个 阶段,分别为机械制动、真空助力压力传动制动系统、以及线控制动。

1)机械制动的制动力完全由人力提供,因此只能应对质量轻且行驶缓慢的车 辆,当前已基本无纯机械的制动系统;2)真空助力压力传动制动,是通过借助 发动机制造的负压提供助力,并通过液压(或气压)管路传递将作用力施加到 刹车片;3)线控制动系统,取消了真空助力系统,直接通过电机主轴提供制动 助力。

3.1、 为什么需要线控制动?

现在市场主流的真空助力液压制动系统,是通过真空助力器腔室内两侧的压力 差提供的制动助力,其原理是利用发动机运转过程需要从外界吸气,从而能天 然的给真空助力器提供低压环境。然而随着汽车电动化的推进,无论是纯电动 还是插电混动汽车,都无法在车辆行驶过程中依靠发动机持续提供真空助力所 需的真空源。因此传统的助力系统需要改进,有两种主流方案:1)添加电子真 空泵(EVP),以提供真空源;2)线控制动,通过电机直接提供制动助力。

电子真空泵(EVP)的优点在于改造成本低,但因其使用寿命无法和刹车系统 匹配、噪音较大、受环境影响大(高原地区无法获得足够的真空助力)等缺 点,不满足自动驾驶要求,或不能成为制动系统长期的解决方案。 线控制动则通过电机直接提供助力的方式,彻底摒弃了传统真空助力系统,从 根本上改进了制动助力的逻辑,极大程度提高了制动系统响应速度。根据制动 助力传导方式的不同,线控制动又分为湿式线控制动系统(EHB,Electro Hydraulic Brake ) 和 干 式 线 控 制 动 系 统 ( EMB , Electro Mechanical Brake)。

我们判断,线控制动系统 1)可摆脱对真空源的依赖;2)高效制动,减少制动 距离;3)满足高阶制动驾驶需求。预计线控制动将成为新能源汽车的主流制动 系统,市场规模将在新能源汽车与线控制动渗透率同步抬升的驱动下大幅增 长。

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3.2、 线控制动未来展望—从 EHB 至 EMB

湿式线控制动系统(EHB)的刹车助力是通过液压管路从电机传递到车轮刹车 片,而干式线控制动系统(EMB)则将电机制动助力直接作用于刹车片。 与 EHB 相比,EMB 省略了液压系统,性能更佳:1)减少布线工艺复杂度, 2)进一步带动轻量化,3)回避制动油泄漏风险,4)提高能量利用效率,5) 进一步提高制动响应速度(EMB 约<100 毫秒 vs. EHB 约 150 毫秒),6)可与 电子驻车制动系统(EPB,Electrical Park Brake)集成,从而减少整车电机数 量。

EMB 是线控制动的长期终极方案,但是短期仍存相应的技术壁垒尚待突破: 1)电机需直接安装在轮毂,因此电机的体积会受到极大的空间限制,而现阶段 可满足空间要求的小型永磁电机却无法满足制动力的需求; 2)在制动过程中,温度升高/刹车片大量发热,会导致永磁电机的永磁体消磁 失效,仍需新型材料进行技术与量产端的突破; 3)EMB 电子电路系统仍需较强的抗外界电磁场干扰的能力。 我们判断,1)长期来看,EMB 因其更优的制动性能,集成化程度以及环保等 因素,会是线控制动系统的最终形态;2)中短期来看,由于 EMB 技术壁垒短 期无法突破,EHB 将成为市场主流解决方案。

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3.3、 线控制动的技术核心——能量回收&安全冗余

3.3.1、能量回收策略简析

能量回收是新能源汽车制动系统中的核心功能之一,主要衡量指标为能量回收 效率;即在制动过程中,电机产生的回馈制动力(或再生制动力)占可回收总 制动阻力的比例。回馈制动力占比越大,能量回收效率越高,续航里程改善越 明显。 不同能量回收策略对应的能量回收效率和制动感受会存在差异。现阶段最常见 的能量回收策略为 1)单踏板回收(特斯拉方案),单踏板回收有较高的能量 回收效率,但制动驾驶感受与传统驾驶差别较大(松开油门踏板即开始制动/能 量回收);2)叠加式回收,制动驾驶感受与传统驾驶相似,有一定的能量回收 功效;3)协调式回收,制动驾驶感受也与传统驾驶相似,同时具备更高的能量 回收效率。

从叠加式 vs. 协调式能量回收策略的对比来看,1)叠加式能量回收的本质是先 放大制动摩擦力,再叠加一个可变或固定的再生制动力,导致能量回收效率偏 低;2)协调式能量回收的本质在于分配,制动控制器在收到踏板行程探测器的 信号后,先计算出所需的总制动力,然后通过控制器的分配,优先将制动任务 分配给再生制动力,当再生制动力达到上限后,不足的部分可通过摩擦制动力 补偿。 因此我们认为,协调式能量回收策略能最大程度的利用电机的再生制动作用, 具备较高的能量回收效率;同时相较于单踏板式能量回收策略,其驾驶感受更 佳。

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从三种能量回收策略的技术对比来看,协调式策略最优(博世 iBooster ESP HEV 系统在城市路况下,能使新能源汽车的续航里程增加 10-20%);其中, 协调式策略的核心在于控制器分配,而控制器分配制动力的前提在于解耦。 制动系统中解耦有两种常见的方式,机械解耦和液压解耦:1)机械解耦是通过 直接断开制动踏板机构与后续制动机构之间的机械连接;2)而液压解耦则是通 过添加额外的中间机构(如储液罐),将由制动踏板传递而来的制动能量储存 起来。我们推断,机械解耦在结构简化程度优于液压解耦,预计将成为未来的 主要解决方案。 目前市场主流方案为博世 iBooster 方案(two box),其在 EPS HEV 系统的 配合下,可以通过液压解耦实现协调式能量回收策略。(报告来源:未来智库)

3.3.2、几个 Box?one

当前 EHB 系统主要有两种集成方案,1)one box 是将 EHB 和 ESP 集成的方 案,属于完全机械解耦;2)two box 方案中 EHB 和 ESP 在结构上相互独立, 制动踏板没有完全机械解耦。因此从协调式能量回收策略的角度,one box 方 案具有天然的优势(two box 需要额外的 ESP HEV 系统辅助来达到液压解耦, 才能做到协调式能量回收策略)。 除此以外,鉴于更高的集成度,one box 在空间利用率和成本方面都优于 two box,同时与 ESP 集成造就了更高的技术壁垒,也对安全冗余有更高的要求。 我们预计,1)鉴于更优化的集成度、成本优势、以及适配于高效能量回收策 略等特点,one box 方案为未来主导产品(博世已研发 IPB one box 方案,大 陆 MK C1、以及伯特利 WCBS 均属于 one box 方案);2)在电控制动系统的 ESP、以及 EPB 等产品有技术积累/量产能力的零配件供应商具备较大优势。

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3.3.3、高阶自动驾驶的关键——安全冗余

在高阶自动驾驶的场景下,将完全由自动驾驶系统掌控车辆行驶,因此执行端 的相关零部件需要安全冗余,即在主系统失效之后仍能维持行车安全性(至少 主系统失效后的一段时间内)。 我们认为 1)two box 方案在自动驾驶安全冗余方面天然优于 one box 方案, ESP 与 EHB 相互独立,相互提供功能冗余。2)one box 产品则可通过添加额 外冗余功能组件,以满足高阶自动驾驶的安全冗余要求(博世 IPB 通过添加 RBU 系统;伯特利 WCBS 可通过添加降级版本 ESP 组件,或者使用一套额外 的电控前轮制动器以获得安全冗余)。

3.4、 线控制动市场预测

我们判断,1)新能源汽车渗透率的快速抬升,叠加电动化/智能化的稳步推 进,线控制动市场将迎来快速增长;2)各大整车厂自动驾驶硬件的布局将领先 于高等级自动驾驶政策的释放;3)线控制动系统将从中高端汽车开始大量渗 透,并逐步下切,基于以上分析我们预计 2025E,全球新能源汽车线控制动渗 透率约 40%-50%(vs 预计目前国内 20%出头);4)在仅考虑新能源汽车市 场搭载线控制动的条件下,预计 2021-2025E 国内线控制动市场规模 Cagr 约 44%-66%,2025E 国内市场规模范围约人民币 68 亿元-118 亿元,全球市场规 模范围约人民币 141 亿元-249 亿元。

3.5、 线控制动市场格局

我们预计,1)当前线控制动市场渗透率仍相对偏低(估计 2021 年约 3.3%),且基本被博世等国际零配件供应商所垄断(估计仍以博世 two box 方 案为主);2)海外零部件巨头相继推出了线控制动 one box 方案(博世 IPB, 量产时间 2020;大陆 MK C1,量产时间 2016 年;采埃孚 IBC,量产时间 2018 年),而国内量产方案主要以 two box 为主(亚太股份 IBS,量产时间 2020 年;拿森电子 N-booster,量产时间 2018)。2)鉴于线控制动仍处于技 术推进阶段、叠加自主品牌处于此轮智能电动化周期的前列,国内零配件供应 商已基于 one box 方案呈现逐步追赶趋势;其中,伯特利的 one box 产品 WCBS 已于 2021 年量产,且其关键技术参数(制动减压速度,制动力,能量 回收效率等)已与国际供应商产品接近。

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4、 线控转向

汽车转向系统,负责汽车的横向控制,分为机械转向系统和动力转向系统。机 械转向系统由转向操纵机构(转向盘/转向轴/转向管柱等)、转向器、以及转 向传动机构等构成,动力转向系统在机械转向系统基础上又加设一套动力转向 装置;其中,按照助力方式和力传递方式的不同,动力转向系统主要分为液压 助力转向系统(HPS, Hydraulic Power Steering),电动助力转向系统 (EPS,Electric Power Steering),以及线控转向(SBW,Steering by Wire)。

4.1、 液压助力转向系统 vs 电动助力转向系统

当前,1)机械转向系统已基本淘汰;2)动力转向系统的主流产品已从液压助 力转向(HPS)切换至电动助力转向(EPS)。 电动助力转向(EPS)在液压助力转向(HPS)的基础上,取消了液压油泵与 其相关的管路等;EPS 可通过电机/电控系统直接提供转向助力,具备 1)更轻 量化/更环保、操作更精准;2)更佳随速助力转向功能(行驶速度越快,转向 助力越小),大幅提升驾驶体验感与行车安全性;3)电信号交互,更快响应速 度。

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4.2、 EPS 产品细分

根据转向系统的力传导路径先后顺序来看,1)方向盘带动转向管柱,带动转向 机的小齿轮轴;2)通过齿条,将齿轮轴的旋转运动转化成齿条的左右移动;以 此可将驾驶员在方向盘上的操作最终通过拉杆带动车轮转动,从而达到转向的 目的。

在此传到路径上,根据电机搭载并提供助力的位置不同,可将 EPS 分为以下几 类,1)管柱式电动助力(C-EPS,Column-EPS),电机直接安装至转向管柱 (Column),但因电机离转向器较远,同时需要考虑转向轴的承载上限,助 力效果较差,只可适用于小型轿车;2)小齿轮式电动助力(P-EPS,PinionEPS),电机安装至转向柱转向机链接的小齿轮轴,助力效果稍好于 CEPS,但仍只适用于轻型轿车;3)双小齿轮式电动助力(DP-EPS,Dual Pinion-EPS),转向机有两套齿轮齿条啮合,一套通过电机驱动,一套通过人 力驱动,助力效果佳,适用于中高端车辆;4)齿条式电动助力(R-EPS, Rack-EPS),电机直接安装至齿条,在所有 EPS 中具备最佳助力效果,适用 范围可拓宽至高端车/货车等。

4.3、 EPS 到线控转向(SBW)

转向系统的终极状态为线控转向(SBW),SBW 在 EPS 的基础上,进一步取 消了方向盘和转向机构之间的机械连接,两个电机可分别提供转向助力和路感 反馈,其优势在于,1)机械解耦,具备更灵活可调的转向比和更舒适的路面反 馈,同时也为可收起式方向盘提供了必要条件;2)中间机械连接机构的取消, 可减少事故中对驾驶员二次伤害的可能性;3)进一步提升汽车轻量化程度。

由于线控转向(SBW)的电机结构布局与 R-EPS 较为相似,我们判断,1) SBW 并不存在太大的硬件技术壁垒,预计主要难点或在于软件系统的调教、机 械解耦后安全冗余的保证、成本以及车规的要求。2)预计在 R-EPS 领域有相 关技术储备的公司,或将在线控转向系统的孵化/量产上具有较大先发优势;此 外,具备全系列 EPS 相关产品技术研发与量产能力的公司,或可针对机械解耦 具备更丰富的安全冗余解决方案,具备更强线控转向研发与产品竞争力。

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4.4、 线控转向发展趋势预测

我们预计当前线控转向最大的难点在于,1)安全冗余(可能方案包括机械冗 余、液压冗余、以及电机冗余)。我们认为最终的解决方案是通过电机系统备 份冗余,但预计短时间内很难收集到足够的安全数据用以验证电机控制软件系 统的可靠性。因此短期来看,还是采用机械冗余的可能性最大,即在 SBW 失 效的状态下可通过电磁阀连接物理转向传动轴,保证汽车的转向操控性。而液 压冗余,即在 SBW 失效时通过液压助力系统提供转向助力,因其能量利用效 率较低、需添加复杂的液压系统等原因,我们判断其优先级不如机械冗余。2) 其次软件算法调教,以保证驾驶手感和操作精度,也将成为线控转向产品力的 核心指标。

我们推测,线控转向将先从特定场景(机场,厂内物流以及特定区域的公共交 通)切入,并在短期内使用机械冗余保证安全,采集行驶安全数据用于软件的 调教验证,再逐步外推扩展到民用场景并最终使用电机系统备份冗余。

4.5、 线控转向市场预测

我们预测,1)2022E 线控转向有望开始逐步实现商业化,并优先应用于高端 车型;2)相比于线控制动,预计线控转向渗透率攀升节奏相对较缓,主要由于 线控转向成本更高,技术难度更多大,基于以上,预计 2025E 全球新能源汽车 市场线控转向渗透率约 10%;3)在仅考虑新能源汽车市场搭载线控转向的情 况,预计 2025E 全球线控转向市场规模范围约人民币 67 亿元-116 亿,国内线 控转向市场规模范围约人民币 32 亿元-55 亿元。

4.6、 线控转向市场格局

我们判断,1)与线控制动相比,线控转向在行驶过程中对动态的精准控制要求 更高,在兼顾角度/车轮转速以及手感反馈的同时,还需保证汽车横向操控等问 题,因此线控转向的软件算法与安全冗余技术难度或更高于线控制动系统; 2)线控转向系统的整车成本占比较低、叠加较高技术门槛与研发难度,预计转 向系统或仍以零配件供应商为主;3)线控转向(SBW)基于 R-EPS 演化而来,预计 R-EPS 头部供应商或在线控 转向的开发上具有先发优势。 4)线控转向产品相对传统电动助力转向产品成本较高,初期配套车型或多为高 端车,因此转向手感模拟的好坏将成为核心产品力。

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5、重点公司分析

5.1、伯特利

5.1.1、公司介绍

伯特利成立于 2004 年,2018 年 4 月 A 股上市。公司致力于生产汽车制动系统 零部件,从盘式制动器和真空助力起家,并自主开发生产了一系列电控制动产 品,成为全国第一家,全球第二家量产电子驻车制动系统(EPB)和国内首家 掌握线控制动(one box 方案)技术并完成量产的企业。除了制动系统之外, 公司把握汽车轻量化发展趋势,于 2012 年与美国萨克迪合资设立了威海伯特 利并成功切入通用供应链,从事轻量化零部件的生产和销售。

截至 2022 年 3 月,公司董事长袁永彬先生,持有公司 19.3%的股份,与公司 第四大股东伯特利投资管理中心为一致行动人,总计持股比例为 25.4%,为公 司实际控制人。袁永彬先生是行业顶级专家,1979-1991 年先后就读于华东工 程学院机械制造专业,日本东北大学材料强度专业,美国密州理工大学运筹管 理学、机械工程学;1991-1998 年就职于 Abex 公司,任工程师、开发部经 理;1998-2004 年就职于天合汽车集团(TRW Automotive Holdings Crop.) 任北美技术中心高级经理,亚太区基础制动总工程师,2000 年被评为天合汽车 集团院士;2004 年 6 月至 2022 年 1 月担任伯特利有限及股份公司总经理, 2011 年 12 月至今担任伯特利有限及股份公司董事长。

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5.1.2、公司主要产品

公司产品可以分为机械制动业务和电控制动业务两大类,其中机械制动业务主 要包括盘式刹车器和轻量化产品;电控制动业务主要有 EPB 电子驻车制动系 统,ABS 防抱死系统,ESP 电子稳定系统,WCBS 线控制动系统,ELGS 电动 尾门系统等。公司客户关系较为稳定,主要客户包括奇瑞、吉利、通用、长安 等。 从产品结构上看,公司正在积极拥抱汽车轻量化,智能化趋势。

传统制动产 品,盘式刹车器营收占比从 2015 年的 82.3%,逐年递减到 2021 年的 37.3%。而轻量化制动产品营收占比则从 2015 年的 8.9%增加到 2021 年的 22.7%,同时电控制动产品也实现了从 1.6%到 36.5%的飞跃。 我们判断,公司通过优化营收结构,将产销重心从利润率较低、市场规模稳 定、增速放缓的传统机械制动产品切换到市场增长确定强、增速快、产品附加 值更高的轻量化、电动化方向,有望在未来几年,帮助公司持续保持较快增 长。(报告来源:未来智库)

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5.1.3、研发费用

公司一直重视技术研发和创新,持续增大的研发投入,通过不断扩大、完善产 品矩阵。从 2012 年成为国内第一、全球第二家量产卡钳一体化 EPB 的厂商, 到 2019 年推出并 2021 年量产 WCBS,伯特利展现出强大的研发攻坚能力,长 期保持市场竞争力。公司最新产品,通过电机冗余适配高阶自动驾驶的线控制 动系统 WCBS 2.0 的研发也正在顺利进行。 我们判断,公司将持续保持较高的研发投入,拥抱汽车轻量化、电动化、智能 化的趋势,以增厚产品图谱,积累技术优势并搭建技术壁垒,为公司未来业务 的持续性高速增长提供了保障。

5.1.4、核心增长点

公司运营发展主要经历了两次业务突破,从最早以盘式制动器为主,到 2015、 2016 年轻量化产品的规模提升。再到 2016、2017 年电控制动产品(主要是 EPB)的快速放量。至 2021 年,公司轻量化产品和电控制动产品销售占比已 分别达到 22.7%/36.5%。 我们看好,随着 one box 方案线控制动产品 WCBS 的成功开发和量产,公司的 第三次业务突破即将到来,

1)在全球缺芯的大环境下,世界头部供应商势必会优先满足其主要客户供货要 求,体量较小的主机厂(如部分自主品牌)的供货需求可能无法得到满足,公 司产品有望顺势切入;

2)公司线控制动产品将带来国产化的成本优势的同时,WCBS 芯片集成优势将 在芯片供应短缺下进一步凸显(预计 2022E-2024E Cagr 约 101.5%,2021 下 半年开始量产,处于产能爬坡阶段,因此以 2022E 作为参考,参见章节 5.5.2);

3)制动产品本身粘性较高(涉及驾驶安全,产品验证周期相对较长,约 6M),有望绑定主机厂,并通过产品线的内部协同(WCBS EPB 可进一步节 省芯片),同步抬升现有产品 EPB 的市占率(预计 2021-2024E Cagr 约 20.6%,参见章节 5.5.2)。

5.1.5、财务分析和盈利预测

短期盈利稳健,长期潜能明确

受到新冠疫情,芯片短缺等影响,过去两年汽车行业整体承压,而不断走高的 大宗商品价格,更是压制了相关汽车零部件企业盈利能力。 伯特利 2021 年实现营收 34.92 亿元,同比 14.8%;归母净利润 5.05 亿元,同 比 9.3%;营收增长主要依靠电控制动相关业务的快速放量(收入 12.75 亿 元,同比 65.4%,产品销量 131.70 万套,同比 57.2%);毛利率 24.2%,同 比-2.2pct,主要受机械制动产品毛利率下降的拖累(机械制动产品毛利率 22.2%,同比-2.7pct),其原因是高毛利业务轻量化产品销量下滑,以及相关 原材料成本上涨。 我们认为,随着全球疫情的逐步控制,芯片短缺的缓解,以及大宗商品价格归 回合理区间,叠加公司在高附加值产品的业务拓展能力,未来公司盈利能力有 望得到提振。

电动汽车刹车助力原理图(电动车助力片的原理)

关键假设

(1) 机械制动产品

公司目前机械制动产品业务线主要分为两大模块,a)盘式制动器;b)轻量化 制动零部件。根据公司 2021 年报公告盘式制动器销售约 179.0 万套,轻量化 制动零部件销售约 648.7 万套,机械制动产品销售总收入约 21.0 亿元(预计盘 式制动器/轻量化制动零部件营收约 13.0 亿元/7.9 亿元,同比分别 5.1%/- 5.0%),总体毛利率约 22.2%。

我们预计: a)公司盘式制动器 2021 年国内市场份额约 3.4%并估计到 2024E 年达到 4% 左右,对应 2022E/2023E/2024E 营收分别约 13.9 亿元/14.8 亿元/15.9 亿元 (同比 6.5%/ 6.6%/ 7.3%),综合考虑原材料价格、销量增长、年降等因 素,预计毛利率分别约 16.4%/17.0%/17.4%;

b)公司轻量化制动零部件 2022E/2023E/2024E 销量约 680 万套/745 万套 /787 万套(主要考虑轻量化零部件提高燃油经济性(燃油车)、续航里程(电 动车)、底盘操控性等优势),对应营收分别约 9.4 亿元/10.7 亿元/11.6 亿元 (同比 18.8%/ 13.0% / 8.6%),综合考虑原材料价格、主机厂排产恢复、 年降等因素,预计毛利率分别约 27.8%/30.0%/32.0%(其中 2022E 预计毛利 率低主要因为原材料价格处在高位)。

基于此,我们预计 2022E/ 2023E/2024E 公司机械制动产品业务营收分别约人 民币 23.3 亿元/25.4 亿元/27.4 亿元,毛利率分别约 21.0%/22.5%/23.6%。

(2) 电控制动产品

公司电控制动产品业务线目前主要有 a)EPB、b)ABS&ESC、c)WCBS 1.0, 后续会有 d)其他产品(主要包括电控尾门,ADAS 系统等)相继推出。公司 21 年年报披露电控制动产品总销量约 131.6 万套,营收约 12.8 亿元,总体毛 利率约 24.4%。

我们预计:

a)EPB 国内市场占用率将从 2021 年的预计不到 5%提升到 2024E 的 7.6%左 右(主要考虑汽车消费升级,公司 EPB 产品功能集成能进一步为主机厂降本等 原因),对应 2022E/ 2023E/2024E 营收收入约 14.7 亿元/ 17.7 亿元/21.4 亿 元(同比 20.5%/ 20.6%/ 20.7%,主要考虑到公司 21 年 EPB 新增订单 83 项,公司产品可助 OEM 降本等因素),综合考虑原材料、规模化效应、年 降、高附加值产品替代等因素,预计毛利率分别约 25.3%/ 25.8%/26.0%。

b)ABS&ESC 营收约 0.8 亿元/0.8 亿元/0.9 亿元(同比 327.7%/ 3.0%/ 4%,主要考虑到全球缺芯导致博世产品供应短缺,公司产品填补市场空缺带 来较大增量,而随着芯片供应恢复,公司产品销量增速或与汽车销量增速持 平),预计毛利率约 20.0%;

c)WCBS 国内市场占有率将在 2022E/2023E/2024E 逐步攀升,分别约 1.1%/2.7%/4.1%,对应营收收入约 5.3 亿元/13.5 亿元/21.7 亿元(对应同比 增速 1385.0%/ 151.6%/ 61.2%,主要考虑到公司产品的稀缺性,线控制动 在新能源汽车渗透率提升的潜力等因素),综合考虑产能利用率爬坡、年降等 因素,预计毛利率分别约 20.0%/23.1%/25.1%;

d)其他产品(主要包括电动尾门、自动驾驶辅助系统等),其中销量增速方 面, 电动 尾门 10%左右 ,自 动驾 驶 辅助 系统 30%左右 ,对 应 2022E/ 2023E/2024E 收入约 0.7 亿元/2.1 亿元/2.6 亿元,综合考虑产能爬坡,高附加 值产品的放量等因素,预计毛利率分别约 19.7%/ 23.2% /24.1%。

基于此,我们预计 2022E/ 2023E/2024E 公司电控制动产品业务营收分别约人 民币 21.5 亿元/34.1 亿元/46.5 亿元,毛利率分别约 23.6%/24.4%/25.4%。

(3) 其他产品

根据公司历史公告,公司 2020/2021 年其他产品(主要包括真空助力器)收入 分别约 0.49 亿元/0.46 亿元,毛利率分别约 22.1%/20.3%。我们预计 2022E/2023E/2024E 公司其他产品营收分别约 0.46 亿元/0.45 亿元/0.45 亿 元,毛利率分别约 20.0%/20.0%/ 19.5%。

(4) 其他收入

根据公司历史公告,公司 2020/2021 年其他收入分别约 1.49 亿元/0.75 亿元, 毛利率分别约 64.6%/77.7%。我们预计 2022E/2023E/2024E 公司其他产品营 收分别约 0.79 亿元/0.83 亿元/0.87 亿元,毛利率约 70%。

综上所述,我们预测 2022E/ 2023E/2024E 年伯特利总营收人民币 46.1 亿元 /60.8 亿元/75.3 亿元,总体毛利率分别约 23.1% /24.2% /25.2%。

电动汽车刹车助力原理图(电动车助力片的原理)

公司经营成本控制稳定,我们预计 1)销售、管理以及研发费用将继续保持相 对稳定的营收占比(预计后续将保持约 9.5%);2)公司将继续维持较高的研 发费用占比,以维持并增强公司产品的核心竞争力,预计后续长期研发费用营 收占比将稳定在 6.4%左右。 随着全球汽车市场的逐步恢复,供应链压力的释放以及 WCBS 等高附加值产品 市场份额的拓展,叠加相对稳定的经营成本,公司经营利润率和净利率稳中向 好,我们预计 2022E/2023E/2024E 年公司经营利润率分别约 13.4%/14.0%/ 15.0%,预计归母净利润率分别约 13.3%/13.4%/14.5%。

盈利预测

我们认为,1)公司将借助全球芯片供应短缺的机会,放大 WCBS(one box) 产品芯片集成的优势,并迅速拓展市场份额;2)WCBS 的放量,有望进一步带 动公司核心产品 EPB 的加速渗透(公司 WCBS EPB 产品组合,可以额外节省 一块芯片);3)公司轻量化业务,将伴随墨西哥工厂的产能爬坡以及高附加值 新产品(副车架等)的逐步推出,提升总体营收和盈利能力。 我们预测 2022E/2023E/2024E 年营业总收入分别约人民币 46.1 亿元/60.8 亿 元/75.3 亿元(对应同比增速 31.9%/32.0%/23.8%),归母净利润分别约人民 币 6.1 亿元/8.2 亿元/10.9 亿元(对应同比增速 21.2%/33.4%/33.4%)。

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5.2、耐世特

5.2.1、公司介绍

耐世特专注汽车转向业务,有着超过百年的发展历史,2013/10 港股上市。公 司前身是于 1906 年在美国成立的 Jackson,Church&Wilcox 公司,1909 年 被别克汽车公司收购,随后一起并入新成立的通用汽车公司,并在之后的 90 年中作为通用汽车旗下部门为其提供零部件。1999 年,经过拆分成立德尔福公 司, 2004 年德尔福破产,2009 年重新被通用收购并改名耐世特,最终在 2010 年通用汽车将耐世特出售给太平洋世纪汽车,2011 年中国航空工业集团 下的中国航空汽车系统控股有限公司通过控股太平洋世纪汽车成为公司实际控 股人。

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5.2.2、公司主要产品

作为全球领先的转向系统及动力传动系统供应商,公司主要产品可分为 4 大模 块,电动助力转向系统(EPS)、液压助力转向系统(HPS)、转向柱和中间 轴(CIS)以及动力传动系统(DL)。其中 EPS 为公司主要收入来源,21 年收 入占比达 69.2%。 公司产品结构丰富,除了传统的助力转向系统产品之外,还推出了磁助力扭矩 叠加转向器(MTO,可协助 HPS 实现驾驶辅助功能),更是首创推出了高输 出 R-EPS(HO R-EPS)将助力范围相较于传统 R-EPS 提升 40%,给大型乘用 车和商用车提供了实现高阶自动驾驶的条件。

公司线控转向系统的转向手感和生产准备都处于行业领先地位,配合可收缩式 转向管柱、静默方向盘以及随需转向系统,公司提前布局高阶自动驾驶所需的 转向技术,于 2021 年斩获了线控转向系统的第一个订单,并有望随着高阶自 动驾驶的逐步落地释放更大业绩弹性。 转动业务中的半轴(Halfschafts)因其出色的噪音、震颤、平顺性(NVH)特 性,有望在电动车领域快速提升市场份额。

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5.2.3、业务发展趋势

公司持续保持行业内技术领先地位,并将业务拓展的重心向亚太、欧洲地区倾 斜,同时积极跟随汽车电动化、智能化的趋势,新能源汽车的订单占比逐步提 升。 从地区业务收入分拆来看,

1)北美市场贡献了公司的主要营销,受益于与美国 3 大汽车厂(通用、福 特、Stellantis)的深度绑定,以及长期良好合作关系,将长期保持稳定趋势。

2)积极拓展亚太市场,新订单中亚太市场占比持续攀升,(a)新斩获日本 OEM REPS 订单,成功进入日本汽车产业链,有望通过高粘性电动转向助力产 品深度绑定主机厂,并进一步扩大产品配套范围;(b)高附加值的高可用 REPS 成功配套吉利极氪,有机会随着中国市场电动车渗透率的提升获得更多 订单,实现价量双升。

3)欧洲市场方面,随着新客户(雷诺)的拓展,以及摩洛哥工厂的产能利用率 爬坡,有望获得收入、利润率双振。

从订单规模上看,公司 21 年总计获得订单量达到 59 亿美元,同比 59.5%, 其中新项目订单占比高达 72%,为未来公司业绩的增长提供了有力保障;截至 21 年底,公司累计订单规模达到历史最高的 268 亿美元,其中电动车相关订单 占比攀升至订单总量的 25%,较 20 年增长 5 pct。

我们认为,1)公司背靠北美三大汽车制造商提供的长期稳定收入,积极拓展亚 太、欧洲等市场,扩大业务规模的同时提高盈利能力;2)公司具有较强的新订 单获取能力,随着高技术壁垒产品的持续推出(SbW,HO REPS),公司有望 在未来几年持续保持高新订单增速;3)随着电动车订单占比的持续增高,公司 产品单车配套价值有望得到提升。(报告来源:未来智库)

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5.2.4、核心增长点

我们认为,公司长期处于转向系统的行业领先地位,积累了大量的先进技术; 积极拓展市场,并提前布局电动车相关产品,为公司提供了如下潜在增长点:

1. 公司核心产品 R-EPS,具有较大的技术壁垒,该零件功能涉及驾驶安全,需 要早期介入整车厂底盘开发流程,产品粘性极高,由此带来了较高的产品单价 和较为可观的利润空间。目前公司主要 R-EPS 营收来自于北美市场,然而随着 亚太地区新能源汽车的快速放量,公司有望借助电动车对转向助力系统更高的 助力要求,精准切入到新能源车型,实现与车企深度绑定,增厚公司利润。

2. 随着北美市场皮卡、商用车等中大型车辆的电动化、智能化推进,高输出 REPS(HO R-EPS)的配套率有望得到提升,有力增强公司电动助力转向业务盈 利能力。

3. 线控转向产品(SbW)凭借其市场领先的转向手感调教,建立了良好的技术 壁垒,我们预计在 2023-2025 年左右开始大规模量产,成为公司新的盈利增收 点。

4. 半轴产品(Halfschafts)因其优良的 NVH 表现,贴合电动车发展的趋势, 公司有望借助全球新能源汽车发展的东风,提升公司半轴产品的市占率,进一 步拓宽公司营收。

5.2.5、财务分析和盈利预测

利润率短期承压,中长期回暖趋势确定

耐世特 2021 年总营收约 33.6 亿美元,同比 10.8%,实现归母净利润约 1.2 亿 美元,同比 1.4%,归母净利率 3.5%,相比 20/19 年分别-0.4pct/-3.0pct。公 司 2021 年毛利率 10.8%,同比-2.8pct,主要由于芯片短缺,原材料和物流成 本的高涨以及 OEM 排产计划的摇摆等因素,拖累公司整体盈利能力。 我们认为,随着新冠疫情影响的慢慢减弱,原材料、供应链等问题的逐步缓 解,公司有望随着汽车市场的复苏逐步修复其盈利能力。

电动汽车刹车助力原理图(电动车助力片的原理)

我们判断,1)根据 2021 年公司毛利率按业务排序,分别是电动助力转向业务 EPS(估计 14.6%)、传动系统(半轴为主)(估计 8.5%)、管柱业务 CIS (估计 3.4%)以及液压助力转向业务 HPS(估计 3.2%);2)从营业区域来 看,毛利率最高是亚太地区(中国为主)(估计 18.8%)、北美地区(估计 8.8%)以及欧洲,中东南美地区(估计 6.1%);3)公司未来毛利率的拉动 点,主要来自高利润市场(主要是亚太地区中国市场)以及高利润产品(主要 是 R-EPS)的拓展;4)半轴业务凭借匹配新能源汽车的性能优势,有望拓展 市场份额,但其相对较低的盈利水平,或在一定程度上拖累公司整体毛利率。

关键假设 (1) 电动助力转向业务(EPS)

公司目前电动助力转向系统业务线产品主要包括 C-EPS,SP-EPS,R-EPS,其 中 R-EPS 贡献主要营收(2021 年 R-EPS/电动助力转向业务营收高达 55%)。 根据公司 2021 年报,公司电动助力转向业务总营收 23.2 亿美元,同比 13.0%,预计毛利率约 14.6%。

1)随着全球汽车工业电动智能化的稳步推进,电动车对转向助力系统要求的提 高,公司核心产品 R-EPS 市场份额有望得到进一步拓展(尤其是亚太市场); 2)预计 2022E/2023E/2024E 公司电动助力转向产品销售市场占比分别约 14.5%/15.1%/16.0%,对应营收分别约 25.6 亿美元/28.3 亿美元/31.8 亿美 元,同比 10.0%/ 10.6%/ 12.4%; 3)综合考虑芯片短缺的缓解,原材料价格回落、高附加值产品占比提升等因 素,预计 2022E/ 2023E/2024E 电控转向产品业务毛利率分别约 16.2%/18.4% /19.9%。

(2) 传动系统业务(DL)

公司目前传动系统业务线产品主要以半轴为主,公司 21 年报披露传动系统业 务总营收 5.8 亿美元,同比 13.3%,预计毛利率约 8.5%。我们判断:

1)公司传动系统产品具备良好的 NVH 特性,匹配新能源汽车需求,并伴随摩 洛哥工厂产能利用率的爬坡,有望提升营收的同时增强盈利能力; 2)预计 2022E/2023E/ 2024E 公司传动系统产品销售市场占比分别约 4.3%/5.1%/5.9%,对应营收分别约 7.4 亿美元/9.3 亿美元/11.1 亿美元,同比 28.6%/ 24.4%/ 20.0%;3)综合考虑原材料价格回落,产能利用率爬坡,产品年降等因素,预计 2022E/ 2023E/2024E 传动系统业务毛利率分别约 9.4%/10.6%/11.2%。

(3)管柱业务(CIS)

公司 21 年报披露管柱业务总营收 3.2 亿美元,同比-7.5%,预计毛利率约 3.4%。我们预计 2022E/2023E/2024E 公司传动系统产品营收分别约 3.3 亿美 元/3.5 亿美元/3.6 亿美元,同比 4.0%/ 5.0%/ 3.3%,考虑到原材料价格回 落,年降等因素,预计毛利率分别约 4.3%/5.3%/6.2%。

(4)液压助力转向业务(HPS)

公司 21 年报披露液压助力转向业务营收 1.4 亿美元,同比 14.1%,预计毛利 率约 3.2%。我们预计 2022E/2023E/2024E 公司传动系统产品营收分别约 1.4 亿美元/1.5 亿美元/1.5 亿美元,同比 3.4%/ 4.2%/ 2.6%,考虑到原材料价 格回落,年降等因素,预计毛利率分别约 4.1%/5.0%/5.1%。

根据以上假设,我们预计公司 2022E/2023E/2024E 营收分别约 37.7 亿美元 /42.5 亿美元/48.0 亿美元,毛利率分别约 11.7%/13.2%/14.2%。

电动汽车刹车助力原理图(电动车助力片的原理)

经营管理与研发费用方面,我们预计 2022E-2024E: 1)销售、管理费用将持 续保持相对稳定的营收占比(总计 4.6%左右);2)为维持行业龙头地位,公 司将持续保持较高的研发投入,预计后续研发收入占比将提高至 4%左右。 随着全球汽车行业回暖,供应链压力放缓以及高附加值产品市场份额的拓展, 叠加相对稳定的经营管理与研发费用率,我们预计 2022E/2023E/2024E 公司 经营利润率分别约 3.8%/4.8%/5.8%,净利润率分别约 3.6%/4.6%/5.6%。

盈利预测

我们认为,公司长期处于并将保持全球转向系统龙头地位,1)随着新能源汽车 的快速放量,高粘性、高附加值的电动助力转向系统销量将有望同步攀升; 2)线控转向产品行业内的性能优势,将为公司在汽车电动智能化后半场的业务 增长提供强有力的保障;3)针对新能源汽车性能要求的精准锚定,公司半轴业 务有望实现快速爬坡。

我们测算 2022E/2023E/2024E 年公司营业收入分别约 37.7 亿美元/42.5 亿美 元/48.0 亿美元(对应同比增速分别约 12.4%/12.7%/13.0%),归母净利润分 别约 1.3 亿美元/2.0 亿美元/2.7 亿美元(对应同比增速分别约为 13.9%/44.8% /38.0%)。

电动汽车刹车助力原理图(电动车助力片的原理)

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。未来智库 – 官方网站

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