线控技术

线控（dr­i­ve-by-wi­re）技术，是指信号发生器与信号接收器之间的连接方式是通过线缆连接的，通俗点讲，就是通过电信号、电控机构，取代传统机械连接装置的硬连接。线控系统是执行机构和操纵机构两者没有机械连接和机械能量的传递，驾驶者的操作指令通过传感器件感知，再采用电信号等形式经过线束网络传递给执行机构与电子控制器。其中，执行机构利用外部能源来完成相应的任务，而其执行的整个过程和执行结果受电子控制器的控制与监测。这种技术起源于飞机的电传操纵系统，但随着电子油门、AD­AS等新功能的出现，也开始被越来越多的汽车使用。汽车线控底盘是因为使用了线（电信号）的形式来取代传统的机械、液压或气动等形式的连接，也正因此成为底盘人机解耦的关键。

完整的自动驾驶解决方案，包括感知、决策、执行三个层面。线控底盘是最重要的执行端，相比于传统底盘，线控底盘具有响应快，控制精度高，能量回收强，这三个特点。汽车线控系统通过刹车、油门、转向、挡位、悬挂五个关键部分的线控设计，实现电信号控制车辆完成所有横向和纵向动作。当前，在自动驾驶的感知、决策、执行三个核心环节上，关注度主要集中于感知、决策部分，执行的重视程度相对不足。但实际上，一个能够与之交互、无需人力操作、自动完成相应控制指令的线控底盘，才是自动驾驶系统的基石。

线控底盘

汽车线控底盘技术主要由线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门以及线控悬挂五大系统组成，其中，线控油门、线控换挡、线控悬挂技术相对成熟，而线控转向和线控制动是当下智能驾驶执行端最核心的产品。

智能线控底盘也是需要基于集中式整车电子电器架构，因为需要依托中央控制单元和车辆传感器自行形成各种控制闭环。中央处理单元自主思考或依据人体的输入信号作为整车目标参考，来协调控制进行各系统动作分解，实现整车级的自主协调控制。集中式的EE架构才能满足整车统一协调规划的过程。例如长城汽车智慧线控底盘基于GE­EP 4.0全新电子电气架构打造，实现了五个关键部分的线控设计，可涵盖车辆前后左右上下六个自由度的运动控制，做到一个大脑协调所有底盘驾驶动作。

在将传统机械底盘做线控改装的过程中，也要面临设计浪费和适配问题。比如，方向盘、踏板在自动驾驶时的空间占用；传动连杆等部分机械装置被取消，但让出的空间很难再被有效利用等。这个过程就好像汽车最初的电动化进展一样，从油改为电的过程中，先从用电池简单的代替发动机开始，是一个技术上不断迭代的过程。线控底盘技术上不仅仅需要实现五大部件的去机械化，还做出了更多适配于高阶自动驾驶和未来出行场景的思考。

交由电信号控制，在实现物理解耦、适用于自动驾驶系统的同时，也将面临电子故障所带来的隐患。多套系统的安全冗余一直都是解决该项难题的方案，长城智慧线控系统在与驾驶安全强相关的线控转向和线控制动部分，提供了从电源到传感器、控制器、执行器的三套冗余。此外，针对备份全部失效的可能，长城还设计了跨系统的安全冗余。比如，当转向系统全部失效时，能通过线控制动系统对两侧车轮施加不等的制动力，使两侧车辆形成转速差，从而实现转向；当制动全部失效时，能够通过提高动能回收力度来实现车辆减速等。长城智慧线控底盘系统冗余，已经达到了最高的汽车安全完整性等级AS­IL D级。

市场规模

盖世研究院预计到2025年国内线控底盘的规模将达到600亿元。中信证券预计国内线控底盘市场规模 2021/2026 年达到 145/575 亿元，，5年CA­GR 为 31.8%；预计 2021 年全球汽车线控底盘市场规模将达到 447 亿元，2026年全球汽车线控底盘市场规模达1528 亿元，5 年 CA­GR 为 27.8%。

中信预测：细分行业中，线控制动及线控转向占比较高，增长较快。2021-2026 年期间，线控制动、线控转向、线控油门、线控换挡对应年复合增长率分别为 50.7%、52.2%、5.3%、21.0%，线控制动和转向将在近五年迎来爆发性增长。预计 2021 年国内线控底盘行业规模约为 145 亿元，线控制动、线控转向、线控油门、线控换挡分别占比为 19.2%、0.0%、57.7%、23.1%；预计 2026 年国内线控底盘行业规模达到 575 亿，各细分行业占比分别为 37.6%、28.5%、18.8%、15.0%。

盖世汽车预测2025年国内线控制动、转向、油门、换挡、悬架的GA­GR分别达到45.3%、72.2%、2.7%、19.5%、26.2%。

线控制动

在汽车智能化时代，对于 L3 及以上级别的自动驾驶汽车，制动系统的响应时间在安全性上尤为重要，线控制动响应快是实现自动驾驶安全的重要保障。制动系统主要是分为行车制动和驻车制动，线控制动系统主要围绕行车制动。

线控制动系统目前主要可分为电子液压制动系统 EHB 和电子机械制动系统 EMB。

其中，EHB是在传统的液压制动器基础上发展而来的，不过比传统的液压制动器， EHB结构紧凑、改善了制动效能、控制方便可靠、制动噪声显著减小、不需要真空装置、提供了更好的踏板感觉，然局限性是整个系统基本还是离不开制动液。EHB 现阶段应用更加广泛，当刹车板踩下时，信号会传输至 EHB 电脑，而后率先启动动能回收实现制动。目前特斯拉、大众、蔚来等车型都是博世 iB­o­o­s­t­er EHB 制动系统的用户。

EMB和 EHB 的最大区别就在于它不再需要制动液和液压部件，制动力矩完全是通过安装在 4 个轮胎上的电机直接夹紧摩擦片产生。因此取代了EHB线控制动系统中的ESP、ib­o­o­s­t­er、液压管路和EPB四大部件，可实现减重10%，同时控制精度更高，响应速度更快，更为显著的是随着制动液的取消，减少了污染。

根据集成度的高低，EHB 可以分为 Two-Box 和One-Box 两种技术方案。Two box技术路线是从燃油车发展过来的，包括自动助力和自动控制两块，助力这一部分，燃油车靠真空助力，电动车靠电机去放大力矩，现在称为Bo­o­s­t­er，通过放大助力去产生液压压力；另一部分是控制，叫做ESC，主要作用是调压、增减压力，ESC上还可以集成很多功能，比如ABS，车身稳定等。Tw­o­b­ox就是靠这两部分来配合工作。One box是2020年开始发展的新技术，最早是大陆开始做，就是把Bo­o­s­t­er和ESC合在一起，减少体积，降低成本，并且作为一个系统工作，响应更快。因为合二为一，安全上需要做备份，目前有2种备份路径，1是助力电机备份，因为大多数制动失效都是电机失效，2是增加一个简易的ABS系统。目前One box 市场占比大概在30%。

目前相对来说，具有One-box量产公司都是国外的，包括博世、大陆、采埃孚天合等少数企业，One-box最主要特点是集成了ESC功能，所以国内企业如果要开发这样一套方案需要它具备ESC开发的能力，伯特利和亚太股份和其他公司也是国内少数几家具有ESC技术开发能力的企业。伯特利是目前最快的，今年上半年就有产品在天际汽车上搭载引用。亚太股份是清华系的技术人员，国内很多线控制动的公司都和清华系有一定关系，亚太主要和江淮汽车合作，目前Two box的产品2020年开始就量产了，但是One box目前没有量产产品。Two box国内供应商还包括拓普、拿森、同驭、万向。

对于EMB，国内一些自主整车企业和零部件供应商都在积极进行研发，长期来看，EMB是未来线控制动发展相对来说比较终极的方向，但是由于缺少备份冗余，同时在技术层面现阶段还不是非常成熟，处于研究的阶段，包括海外的企业虽然有推出相关的样机产品，但是目前为止还没有进行量产。前段时间长城宣布在2023年作为全球首个量产EMB这套方案的企业，其策略就是采用EMB方案代替原有ESP、ib­o­o­s­t­er、EPB等进行集成，做到轻量化同时把制动响应时间进行提升，最重要的是在能量回收方面通过采用这样一套方案可以把整车续航里程增加20%。

线控制动行业处于发展初期，外资供应商占据主导地位，CR3 达 96%，行业集中度较高。博世主要产品为 Two-Box 技术路线的 iB­o­o­s­t­er+ESP 和 One-Box 技术路线的IPB，其中iB­o­o­s­t­er+ESP 产品推出时间最早，目前应用最广，IPB产品国内率先配套比亚迪汉；大陆 MK C1 线控制动产品制造工艺复杂，量产进度相对滞后，目前主要面向欧洲市场，2020年底逐步开始面向中国市场；采埃孚通过并购天合和威伯科，获取乘用车、商用车线控制动技术，2018 年底其乘用车线控制动产品 IBC 开始量产，2012 年推出商用车线控制动产品 EBS。

国内供应商目前市场份额较低，参与者众多，包括伯特利、拓普集团、拿森电子等；其中头部供应商伯特利深耕制动领域多年，产品力强，以其 One-Box 式产品 WC­BS 为例，在轻量化水平、建压速度、制动能量回收效率等关键产品性能参数上表现优异。此外，伯特利在 ABS、ESP、 EPB领域具备深厚的技术积累，同时拥有深厚的数据积累和配套经验，是国内目前唯一可以量产 One-Box 式线控制动产品的厂商，有望凭借其先发优势从国内供应商中脱颖而出。

从国内整个制动系统发展路径来看主要分为三类，一类是以伯特利为代表的自主研发式，它的制动系统开发是呈现一种垂直纵向一体化的开发，从最初的盘式制动器往ABS，再到现在的线控系统。第二个是万安为代表的外延式，和外资合作研发这样一套系统。第三类是专注线控制动核心系统案发，以拓普集团为代表，发展电子真空泵，同时在市场增速方面这几年表现也是相对比较突出。

Two box的产品博世的ib­o­o­s­t­er在2000左右，ESC在1000左右，加起来3000左右，国内的产品则在1700-1800左右；One box的产品，博世在2700左右，国内在1500左右。目前线控制动系统大多采用 EHB，其单价约 2,500 元，中信以2000元单价预测线控制动市场空间如下，2025年预测市场规模157.8亿元，相比上文盖世汽车预测的规模乐观。

制动能量回收

一辆新能源车的制动不仅仅要满足日常刹车需求，同时更重要的是起到能量回收的作用。在这个过程中就可以把能量通过发电机转化成电能储存到电池里，为新能源车提供额外的续航里程。目前为止，能量回收的策略主要是三种：叠加式，单踏板回收，协调式回收。叠加式由于制动能量回收效率比较差，所以采用的企业相对比较少一点。单踏板回收是目前相对来说主流的方案，因为当油门踏板松开的时候就可以对能量进行回收，同时也可以设置不同的档位，档位越高产生能量回收的效果越强。未来协调式的能量回收策略是由于它兼顾了能量回收的效率，同时又保证了刹车的线性，是未来新能源制动方案的主流。

线控转向

转向系统发展跟制动一样，也分为三个大的阶段，从机械式到电子助力式再到线控制动式。目前来看市面上超过99%的车型都是采用EPS电子助力转向系统。线控转向就是在EPS基础上升级而来，取消了原来方向盘和转向机构之间机械的连接。

现在市场上主要是三种类型的转向系统，一种是C型，一种是DP型，一种是R型产品，理论上说他们目前都还有机械连接，并不是纯粹的线控转向。C型产品是指管柱式助力产品，电机在管柱的上面，放置在机舱内，因此有2个结果，一是离转向端较远，存在一定能量传递效率的损失，二是电机会有一定的噪音，影响整车NVH效果。管柱式的助力产品体积不会很大，提供的助力也比较小，一般应用在小车型比如A级A00级。DP型产品就是双向齿轮轴，电机的位置在小齿轮上，可以提供的助力比较大，差不多12-13KN，另外电机在机舱外，整车噪音小，一般用在B级车和C级车。R型产品就是齿条助力，电机直接助力在齿条轴上，有一个两级的传动机构，通过皮带轮、蜗轮蜗杆结构来传动，助力效果更大，能达到14KN的助力，精度高，响应快。一般用在一些重大车型，随着AD­AS技术发展，目前自动驾驶冗余功能都是基于RE­PS来实现，因为它的时效性和高精度。

CE­PS的门槛不是很高，国内供应商比如浙江世宝、豫北光洋、恒隆转向都在做。DP产品技术门槛高一些，国内供应商蜂巢转向算是比较成熟的，基本是都是海外供应商比如博世、耐世特在做。市面上CE­PS目前使用的最多，市占率50%左右。

传统的转向系统机械结构是以驾驶员的操作为基础，通过转动方向盘、转向器中的减速器放大力矩，再由拉杆控制转向节完成车辆转向。而线控转向则通过转矩传感器、转向角传感器、角位移传感器、转向电动机等设备，实现两端的物理解耦。1、由于两端的物理解耦，该技术在自动驾驶系统控制车辆的时候，可以支持方向盘自动收折，给车内提供更宽裕、无遮挡的空间。与之原理类似，制动踏板有收折能力。2、此外，针对英菲尼迪Di­r­e­ct Ad­a­p­t­i­ve St­e­e­r­i­ng线控主动转向系统曾被诟病的缺乏路感问题，技术上在方向盘端配备可以真实反馈路感的电机，模拟机械传动结构的操作体验。但用户想要舒适驾驶时，也可以完全关掉反馈，隔绝所有车轮的振动。3、由于取消了转向传动轴，转向比也不再是固定不变，转向比可以在一个范围内主动调节或自由设置。这不仅能够提升驾驶体验，也是未来高阶自动驾驶改变方向盘形态，所需要的必备技术。今年早些时候，特斯拉Mo­d­el
S Pl­a­id的轭式方向盘因为缺少上半部分，被大量用户指出在转动超过半圈时，方向盘存在较高的脱手几率，而且低速时的转弯、调头、停进车位都很困难。通过调整转向比，减少低速时方向盘所需的转向角度，被认为是可以解决该难题的技术。

目前不同类型的产品发展到线控产品的技术难点：除去后续肯定会放开的法规和政策的限制，单纯的技术上有几个难点。1.冗余安全，L3级别以上都是需要做安全冗余备份的，去掉机械连接，所有的电脑或者控制系统都需要双重或多重的冗余备份；2、匹配调教，尤其是路感反馈，上车体缺失轮胎的真实状态，很难通过一些参数去模拟路感，硬件上没有问题，主要是软件算法处理难度。

目前各大主机厂都在做线控转向产品，预计国内到2024年才有相关产品，大部分还是国外的供应商在做，进度比较快的主要有三家，1.万都，万都是韩国企业，和美国的卡诺合作，预计产品在2022年底或者2023年年初量产产品；2.TRW，和特斯拉合作，预计明年推出相关产品；3.耐世特，研发进度差不多在2023年出产品；除这三家，其他就是捷太格特和博世，相关产品2024年出来。国内做线控转向产品的企业，成功率高的可能是蜂巢转向，蜂巢已经有量产的电动助力转向产品，包括目前使用的DP型，有一定的技术积累，预计2024年有量产产品。另外，豫北、恒隆、浙江世宝这些也在做研究，但和出产品还是有差距，预计2025年以后有产品。

未来自动驾驶会给线控转向带来多方面变化。一方面是传感器，包括软件开发和系统安全层面，其实在机械层面由于传统的机械结构并没有发生很大的变化，所以未来整个转向系统的核心竞争应该是从偏硬件层面的开发过渡到偏软件层面的开发。目前市面上唯一量产的是英飞尼迪这一套线控转向系统，它还是保留了机械转向柱，带来问题是成本提升。第二个方面是线控转向面临比较大的挑战就是路感反馈的缺失，为了增加路感反馈，需要额外增加传感器去收集路况信息，再通过额外的力来传导方向盘上模拟路感反馈，这对软件层面的复杂程度会带来很大的提升。所以市面上有很多观点是说当下电子助力转向系统，技术相对比较成熟，成本相对比较低，也能够满足现在自动驾驶的需求。

既然如此，为什么还要线控转向？其实放长远来看，当汽车实现完整无人驾驶之后，其实方向盘的存在就变得毫无疑义，同时也不需要所谓的路感反馈，这个时候线控转向的作用就凸现出来。

线控转向已经在英菲尼迪 Q50 上得到实际应用，英菲尼迪也是线控转向发展至今唯一具备量产方案的品牌。在 Q50L 上线控转向还保留机械装置，保证即使电子系统全部失效，依然可以正常转向。从全球竞争格局来看，博世、采埃孚、捷太格特、NSK、耐世特等国际巨头有成熟的线控转向产品和技术，但在商业化方面进展较慢。

耐世特作为线控转向的重点企业，它现在的EPS方案已经可以满足高级别的自动驾驶需求，同时在线控转向方面做了一定的技术储备，包括静默方向盘，可以在自动驾驶模式下保证方向盘在车辆转向过程中的静止，防止方向盘在左右转动的时候对驾驶员产生一定的干扰。同时也开发出了可伸缩的转向柱，可以在自动驾驶模式下进行自动的收缩，进一步释放车内空间，为车内乘员带来更新的乘坐体验。

从线控转向的市场竞争格局来看，目前已经量产的就是英飞尼迪，但是也仅仅是顶配车型有搭载，所以市场渗透率几乎可以忽略的（非常少）。外资企业博世、捷体格特，他们的规划都是2023年前后量产线控转向方案，国内长城也是在2023年量产它的线控转向系统，是跟长城EMB线控制动进行同一时间量产。未来随着L3，L3以上自动驾驶的普及，线控转向系统未来会迎来比较大的爆发。盖世研究院预计到2025年左右国内乘用车市场规模是在70亿人民币左右。目前 EPS 单价约 1500元。线控转向系统单价约为4000 元/套，中信以3500元单价进行预测2025年线控转向国内市场空间132.1亿元。

线控悬架

空气悬挂系统是一种主动悬挂系统，由空气压缩机、减震器、控制单元、传感器、空气弹簧等组成，工作原理是传感器将收集到的路面信息传递给控制单元，控制单元在计算后发出指令，调节空气弹簧的硬度和减震器的阻尼，从而起到理想的减震效果，与传统悬挂系统相比舒适度、稳定性更高。现阶段空气悬挂系统还融入了底盘升降技术，能够在高速行驶时自动降低底盘高度以提高稳定性，在低速通过崎岖路面时自动升高底盘以提高通过性能，具有更强的操控性。

近几年许多国内自主高端品牌，包括蔚来、极氪、岚图、东风等等，他们大多搭载的就是大陆、威巴克等等空气悬架系统，从供应商来看，国内自主供应商，包括中鼎股份、保隆科技、天润工业、孔辉汽车开始突破核心部件，包括空气供给单元和空气弹簧。

国内空气悬挂迎来行业拐点，主要是供需两方面催化造成的：供给方面，国产方案帮助空气悬架实现价格下探。海外供应商方案在 12000 元以上，还要附加高额开发费用，而随着中鼎收购 AMK 进入国产化落地、保隆科技成功进入乘用车空气弹簧量产阶段，国产化的空悬系统凭借 8000 元左右的方案吸引主机厂关注，有望帮助配置空气悬挂的车型实现价格下探，提升空悬的渗透率。需求端，新能源车车企对空气悬挂提供了重要助推作用。由于新能源汽车底盘系统稳定性的要求远高于纯燃油车，空气悬挂系统已经逐步成为新能源汽车平台的主流配置。新能源车企搭载空气悬挂也给竞争对手压力，进一步促使其他燃油车和新能源车等主机厂加快装配空气悬挂的速度，提升渗透率。

保隆科技与海外对手相比，公司提供国产化方案对主机厂而言拥有较大降本空间，且作为处于国内的供应商更容易接收项目。海外对手威巴克、大陆的产品开发都在欧洲，中国团队规模非常小，缺少开发资源和制造产能，难接收国内项目。与国内对手相比，公司主要优势在于已拥有先发优势，且空气弹簧的壁垒较高：1、设计难度大。新进入者很难掌握整个开发试验验证的标准和过程控制的标准。其中空气弹簧皮囊是最关键的橡胶件，皮囊的设计需要三到五年左右的研发时间；2、空气弹簧作为运动部件需要经受耐久试验。保隆科技在研发空气弹簧过程中进行了百万次耐久实验。也需要符合高温低温，以保证在恶劣工控下的可靠性；3、专利壁垒。德国公司进入空气弹簧领域较早，都有专利布局，竞争者若要进入此领域进行自主开发，不能侵犯外企的技术专利；4、人才短缺。全球和国内都没有多少空气弹簧方面的人才，保隆科技目前开发团队规模领先对手，建立起了自己的研发体系，并且开始校招来培训新人持续造血。

中鼎股份收购 AMK，技术积累充分，跻身空气悬挂行业的领先地位。 凭借 AMK 在海外的影响力，依然可以获得大量的海外市场的空悬订单。AMK 本土化后，相较国外对手拥有价格优势和服务优势。中国市场打开后，由于主机厂拥有强烈的降本需求，公司寻求提高硬件自产比例，降低硬件方案价格。AMK 的空悬总成如果实现自产国产化，可以将价格降低到低于海外供应商的水平。此外，相比国外对手，AMK 本土化落地之后服务好、响应速度更快，优于 WA­B­CO、大陆等公司在国内的服务。与国内对手相比， AMK 拥有空气悬挂的核心之一空气供给单元的技术，而国内缺乏拥有空气供给单元量产能力的竞争对手，因 此公司在这一细分领域有显著优势。AMK 从事空悬总成多年，而国内目前缺乏空悬总成产品公司，公司加快落地步伐。公司在坐拥空气供给单元的技术的基础上，有望进一步在空气弹簧、电子减震器领域取得突破。