汽車線控底盤行業深度報告:爲自動駕駛奠基,線控底盤崛起

圖源:攝圖網

報告出品方/作者|光大證券,倪昱婧

來源|未來智庫供稿郵箱|L1762511274@qq.com

✍汽車新“四化”推進下的線控底盤系統

1.1、政策導向下,全球汽車電動化、智能化穩步推進

在世界環境問題日趨嚴重的背景下,新能源汽車的發展得到了世界多國政府的政策扶持。長期以來,各國接連出臺了一系列獎懲政策,包括直接財務補貼,間接政策鼓勵(如積分,中國的電動車綠牌等)以及碳排放限制等措施,以刺激新能源汽車行業的發展,頗見成效。

中國2021年新能源汽車銷量350萬輛,同比+164.9%,滲透率達到13.4%,同比+8.1pct。歐洲七國(德國、英國、法國、挪威、意大利、西班牙、瑞士)2021年全年的新能源車銷量183萬輛,同比+69.8%,總體銷售滲透率高達20.5%,同比+8.6pct。美國2021年新能源汽車銷售61萬輛,同比+89.5%,銷售滲透率5.4%,同比+2.6pct。新能源汽車的發展已經逐步邁入快速成長期,未來幾年也將繼續保持高速增長潛力(預計2025E全球新能源汽車銷量將突破2000萬輛)。

汽車電動化將催生智能化需求;與此同時,智能化的相關扶持政策陸續落地。各國政府都積極營造自動駕駛的政策法規環境,在保證自動駕駛系統合法性的同時,也將促進自動駕駛產業的發展。近年來,各國政府頒佈的一系列自動駕駛規範政策和測試許可,持續助力自動駕駛產業的健康發展。

2021/12德國聯邦交通管理局(KBA)批准了奔馳L3級自動駕駛系統;奔馳成爲全球首個獲得聯合國法規UN-R157認證的車企,奔馳預計首批搭載該系統的梅賽德斯-奔馳S級(參數丨圖片)轎車將於1H22E交付,並計劃在美國和中國推出L3級脫手駕駛。我們判斷,此次L3級自動駕駛的突破性進展或將成爲催化劑,驅動高級別自動駕駛的加速推進,預計在2023E-2024E高階自動駕駛或將大量落地;其中,與高階自動駕駛相關的全新平臺架構/硬件配置或將提前預埋,帶來成長性機會。

1.2、線控底盤爲什麼如此重要?

汽車自動輔助駕駛主要分爲1)感知系統(包括以車載攝像頭爲主導的視覺感知與以激光雷達爲主導的激光感知),結合GPS/IMU/北斗等在內的導航系統,收集車身周圍的實時數據;2)傳輸系統,通過元器件/V2X等通訊設備與通訊技術,將相關數據傳輸至決策系統;3)決策系統,通過運用芯片、軟件/算法、以及高精地圖等,得出相應的路徑規劃與決策信號;4)執行系統,通過接收感知系統的數據、以及決策系統的決策信號採取包括剎車/警示等在內的行車決策。

線控底盤屬於汽車自動輔助駕駛的執行系統,通過探測器將駕駛員操作中釋放的機械信號轉換爲電信號,再通過控制器與執行器完成相關的行車決策。因此與傳動底盤系統相比,線控底盤系統的最大特點爲ECU/電機等電子零部件所佔比例的提升(vs.機械零部件在線控系統中的佔比和作用逐漸削弱)。在電氣化程度增長與機械鏈接逐步取消的協同作用下,我們預計線控底盤系統在智能化、輕量化、車輛設計靈活性等方面的優勢進一步凸顯,底盤系統單車價值將得到進一步突破;同時也將對系統軟件算法、以及政策法規提出更高的要求。

根據工信部對自動駕駛等級的劃分,隨着自動駕駛級別的提高,自動駕駛系統承擔的駕駛任務在逐步增加,同時也意味着高級別自動駕駛系統對執行層響應速度和執行精度的要求更高。作爲傳統底盤系統的升級,線控底盤系統在匹配高級別自動駕駛系統方面有着得天獨厚的優勢,其通過電信號交互的特點,極大地提升了執行層的相應速度和操作準確度,是實現高階自動駕駛中不可或缺的環節。

我們分析,線控底盤系統作爲高階自動駕駛所必須的執行端,其特點包括1)技術壁壘高(涉及機械,電子,軟件,同時還兼顧駕駛安全系統);2)入局難(安全性能零部件需要較長的驗證週期,大概6M)、疊加製造業規模經濟效應,或主要集中於頭部零部件供應商;3)訂製化要求較高(甚至需要在汽車研發早期介入,與OME同步開發)。

我們判斷1)由於線控底盤產品技術難度大,開發成本高、週期長,因此具備先期技術積累和量產能力的供應商具有較寬的行業護城河。2)線控底盤產品粘性高(涉及駕駛安全,開發驗證週期較長),替換成本較大。3)新勢力/自主品牌位於此輪智能電動化週期的前列;相比於國際零部件巨頭,國產零部件廠商基於自主品牌的響應速度更快,也可提供高度訂製方案並具備較大的成本優勢。

✍線控底盤系統

2.1、線控底盤系統綜述

線控底盤主要包括線控制動、線控轉向、線控換擋、以及線控油門四大系統。1)線控制動,負責汽車縱向操控的減速功能,同時兼顧能量回收以提升新能源汽車續航里程;2)線控轉向,負責汽車橫向操控,通過機械解耦,提升駕駛手感和碰撞安全性;3)線控換擋,負責汽車底盤的傳動功能,是燃油車實現自動泊車的關鍵技術;4)線控油門,負責汽車縱向操控的加速功能,通過電信號控制節氣門/電門,以達到加速的目的。

我們分析,1)線控油門目前滲透率已近100%,市場已經相對成熟;2)線控換擋雖然現階段滲透率不高,但基於新能源汽車對變速箱的需求或逐步減少,預計線控換擋也存相應的發展瓶頸;3)線控制動具備優秀的安全制動性能和高效的能量回收等特性,預計將在汽車電動化、智能化發展的進程中扮演重要角色;4)線控轉向作爲電動助力轉向的升級系統,能有效提升整體系統的靈活性、安全性以及輕量化程度,目前正處於技術有待突破階段,具備較大增長空間。

我們判斷,1)汽車電動化/智能化的持續推進,將推動線控底盤系統的滲透率穩步擡升;2)電子電器零部件佔比增加有望提振線控底盤系統的單車價值,市場規模有望快速增長;3)線控底盤系統的核心爲系統軟件、算法的調配。

從總體市場格局上看,我們認爲,1)線控底盤系統相比於動力電池,整車BOM成本的佔比相對較低、疊加較高的技術要求,預計車企或仍以外部採購爲主;2)汽車底盤系統涉及駕駛安全,具備較高的行業技術壁壘、較長的開發驗證週期、以及製造業規模經濟特徵,或呈現頭部零部件供應商集中化效應;3)相比於國際零部件巨頭,國產零部件供應商就具備成本優勢、基於自主品牌電動化/智能化轉型的配套響應速度更快、也可提供高度訂製方案。我們堅定看好此輪電動化/智能化週期引領的國產零部件供應商向上崛起的趨勢。

2.2、線控制動&轉向增長邏輯

我們認爲,線控制動、線控轉向系統或在覈心邏輯和放量時點上存在差異:

1)成熟的線控制動產品已量產多年並已實現相關車型配套(博世初代iBooster2013年開始量產,iBooster2.0配套特斯拉,蔚小理等)vs.目前市場線控轉向配套車型極少;2)汽車電動智能化的發展對線控制動的需求更高(能力回收,電信號交互等特點)vs.線控轉向系統在提升自動駕駛手感,體驗方面,存在不可替代的優勢(過濾路面不良反饋、方向盤隱藏等功能),然而基礎的自動駕駛功能或可通過傳統電動助力轉向滿足。

我們判斷,1)線控制動大規模滲透時間早於線控轉向系統,基於此分析,我們預測2025E線控制動新能源汽車滲透率約40%-50%,線控轉向新能源汽車滲透率約10%;2)具備線控底盤核心系統技術(制動or轉向)的供應商或有望進一步整合,提供線控底盤集成方案,以提升行業話語權。

✍線控制動

車輛制動系統,是通過對汽車車輪等零部件施加一定的作用力,用以達到對車輛進行制動的效果,在汽車安全操控方面起着至關重要的作用。從汽車誕生以來,制動系統的發展,按照力傳遞方式以及助力方式的不同,可大致分爲三個階段,分別爲機械制動、真空助力壓力傳動制動系統、以及線控制動。

1)機械制動的制動力完全由人力提供,因此只能應對質量輕且行駛緩慢的車輛,當前已基本無純機械的制動系統;2)真空助力壓力傳動制動,是通過藉助發動機製造的負壓提供助力,並通過液壓(或氣壓)管路傳遞將作用力施加到剎車片;3)線控制動系統,取消了真空助力系統,直接通過電機主軸提供製動助力。

3.1、爲什麼需要線控制動?

現在市場主流的真空助力液壓制動系統,是通過真空助力器腔室內兩側的壓力差提供的制動助力,其原理是利用發動機運轉過程需要從外界吸氣,從而能天然的給真空助力器提供低壓環境。然而隨着汽車電動化的推進,無論是純電動還是插電混動汽車,都無法在車輛行駛過程中依靠發動機持續提供真空助力所需的真空源。因此傳統的助力系統需要改進,有兩種主流方案:1)添加電子真空泵(EVP),以提供真空源;2)線控制動,通過電機直接提供製動助力。

電子真空泵(EVP)的優點在於改造成本低,但因其使用壽命無法和剎車系統匹配、噪音較大、受環境影響大(高原地區無法獲得足夠的真空助力)等缺點,不滿足自動駕駛要求,或不能成爲制動系統長期的解決方案。線控制動則通過電機直接提供助力的方式,徹底摒棄了傳統真空助力系統,從根本上改進了制動助力的邏輯,極大程度提高了制動系統響應速度。根據制動助力傳導方式的不同,線控制動又分爲溼式線控制動系統(EHB,ElectroHydraulicBrake)和乾式線控制動系統(EMB,ElectroMechanicalBrake)。

我們判斷,線控制動系統1)可擺脫對真空源的依賴;2)高效制動,減少制動距離;3)滿足高階制動駕駛需求。預計線控制動將成爲新能源汽車的主流制動系統,市場規模將在新能源汽車與線控制動滲透率同步擡升的驅動下大幅增長。

3.2、線控制動未來展望—從EHB至EMB

溼式線控制動系統(EHB)的剎車助力是通過液壓管路從電機傳遞到車輪剎車片,而乾式線控制動系統(EMB)則將電機制動助力直接作用於剎車片。與EHB相比,EMB省略了液壓系統,性能更佳:1)減少佈線工藝複雜度,2)進一步帶動輕量化,3)迴避制動油泄漏風險,4)提高能量利用效率,5)進一步提高制動響應速度(EMB約<100毫秒vs.EHB約150毫秒),6)可與電子駐車制動系統(EPB,ElectricalParkBrake)集成,從而減少整車電機數量。

EMB是線控制動的長期終極方案,但是短期仍存相應的技術壁壘尚待突破:1)電機需直接安裝在輪轂,因此電機的體積會受到極大的空間限制,而現階段可滿足空間要求的小型永磁電機卻無法滿足制動力的需求;2)在制動過程中,溫度升高/剎車片大量發熱,會導致永磁電機的永磁體消磁失效,仍需新型材料進行技術與量產端的突破;3)EMB電子電路系統仍需較強的抗外界電磁場干擾的能力。我們判斷,1)長期來看,EMB因其更優的制動性能,集成化程度以及環保等因素,會是線控制動系統的最終形態;2)中短期來看,由於EMB技術壁壘短期無法突破,EHB將成爲市場主流解決方案。

3.3、線控制動的技術核心——能量回收&安全冗餘

3.3.1、能量回收策略簡析

能量回收是新能源汽車制動系統中的核心功能之一,主要衡量指標爲能量回收效率;即在制動過程中,電機產生的回饋制動力(或再生制動力)佔可回收總制動阻力的比例。回饋制動力佔比越大,能量回收效率越高,續航里程改善越明顯。不同能量回收策略對應的能量回收效率和制動感受會存在差異。現階段最常見的能量回收策略爲1)單踏板回收(特斯拉方案),單踏板回收有較高的能量回收效率,但制動駕駛感受與傳統駕駛差別較大(鬆開油門踏板即開始制動/能量回收);2)疊加式回收,制動駕駛感受與傳統駕駛相似,有一定的能量回收功效;3)協調式回收,制動駕駛感受也與傳統駕駛相似,同時具備更高的能量回收效率。

從疊加式vs.協調式能量回收策略的對比來看,1)疊加式能量回收的本質是先放大制動摩擦力,再疊加一個可變或固定的再生制動力,導致能量回收效率偏低;2)協調式能量回收的本質在於分配,制動控制器在收到踏板行程探測器的信號後,先計算出所需的總制動力,然後通過控制器的分配,優先將制動任務分配給再生制動力,當再生制動力達到上限後,不足的部分可通過摩擦制動力補償。因此我們認爲,協調式能量回收策略能最大程度的利用電機的再生制動作用,具備較高的能量回收效率;同時相較於單踏板式能量回收策略,其駕駛感受更佳。

從三種能量回收策略的技術對比來看,協調式策略最優(博世iBooster+ESPHEV系統在城市路況下,能使新能源汽車的續航里程增加10-20%);其中,協調式策略的核心在於控制器分配,而控制器分配製動力的前提在於解耦。制動系統中解耦有兩種常見的方式,機械解耦和液壓解耦:1)機械解耦是通過直接斷開制動踏板機構與後續制動機構之間的機械連接;2)而液壓解耦則是通過添加額外的中間機構(如儲液罐),將由制動踏板傳遞而來的制動能量儲存起來。我們推斷,機械解耦在結構簡化程度優於液壓解耦,預計將成爲未來的主要解決方案。目前市場主流方案爲博世iBooster方案(twobox),其在EPSHEV系統的配合下,可以通過液壓解耦實現協調式能量回收策略。

3.3.2、幾個Box?one

當前EHB系統主要有兩種集成方案,1)onebox是將EHB和ESP集成的方案,屬於完全機械解耦;2)twobox方案中EHB和ESP在結構上相互獨立,制動踏板沒有完全機械解耦。因此從協調式能量回收策略的角度,onebox方案具有天然的優勢(twobox需要額外的ESPHEV系統輔助來達到液壓解耦,才能做到協調式能量回收策略)。除此以外,鑑於更高的集成度,onebox在空間利用率和成本方面都優於twobox,同時與ESP集成造就了更高的技術壁壘,也對安全冗餘有更高的要求。我們預計,1)鑑於更優化的集成度、成本優勢、以及適配於高效能量回收策略等特點,onebox方案爲未來主導產品(博世已研發IPBonebox方案,大陸MKC1、以及伯特利WCBS均屬於onebox方案);2)在電控制動系統的ESP、以及EPB等產品有技術積累/量產能力的零配件供應商具備較大優勢。

3.3.3、高階自動駕駛的關鍵——安全冗餘

在高階自動駕駛的場景下,將完全由自動駕駛系統掌控車輛行駛,因此執行端的相關零部件需要安全冗餘,即在主系統失效之後仍能維持行車安全性(至少主系統失效後的一段時間內)。我們認爲1)twobox方案在自動駕駛安全冗餘方面天然優於onebox方案,ESP與EHB相互獨立,相互提供功能冗餘。2)onebox產品則可通過添加額外冗餘功能組件,以滿足高階自動駕駛的安全冗餘要求(博世IPB通過添加RBU系統;伯特利WCBS可通過添加降級版本ESP組件,或者使用一套額外的電控前輪制動器以獲得安全冗餘)。

3.4、線控制動市場預測

我們判斷,1)新能源汽車滲透率的快速擡升,疊加電動化/智能化的穩步推進,線控制動市場將迎來快速增長;2)各大整車廠自動駕駛硬件的佈局將領先於高等級自動駕駛政策的釋放;3)線控制動系統將從中高端汽車開始大量滲透,並逐步下切,基於以上分析我們預計2025E,全球新能源汽車線控制動滲透率約40%-50%(vs預計目前國內20%出頭);4)在僅考慮新能源汽車市場搭載線控制動的條件下,預計2021-2025E國內線控制動市場規模Cagr約44%-66%,2025E國內市場規模範圍約人民幣68億元-118億元,全球市場規模範圍約人民幣141億元-249億元。

3.5、線控制動市場格局

我們預計,1)當前線控制動市場滲透率仍相對偏低(估計2021年約3.3%),且基本被博世等國際零配件供應商所壟斷(估計仍以博世twobox方案爲主);2)海外零部件巨頭相繼推出了線控制動onebox方案(博世IPB,量產時間2020;大陸MKC1,量產時間2016年;採埃孚IBC,量產時間2018年),而國內量產方案主要以twobox爲主(亞太股份IBS,量產時間2020年;拿森電子N-booster,量產時間2018)。2)鑑於線控制動仍處於技術推進階段、疊加自主品牌處於此輪智能電動化週期的前列,國內零配件供應商已基於onebox方案呈現逐步追趕趨勢;其中,伯特利的onebox產品WCBS已於2021年量產,且其關鍵技術參數(制動減壓速度,制動力,能量回收效率等)已與國際供應商產品接近。

✍線控轉向

汽車轉向系統,負責汽車的橫向控制,分爲機械轉向系統和動力轉向系統。機械轉向系統由轉向操縱機構(轉向盤/轉向軸/轉向管柱等)、轉向器、以及轉向傳動機構等構成,動力轉向系統在機械轉向系統基礎上又加設一套動力轉向裝置;其中,按照助力方式和力傳遞方式的不同,動力轉向系統主要分爲液壓助力轉向系統(HPS,HydraulicPowerSteering),電動助力轉向系統(EPS,ElectricPowerSteering),以及線控轉向(SBW,SteeringbyWire)。

4.1、液壓助力轉向系統vs電動助力轉向系統

當前,1)機械轉向系統已基本淘汰;2)動力轉向系統的主流產品已從液壓助力轉向(HPS)切換至電動助力轉向(EPS)。電動助力轉向(EPS)在液壓助力轉向(HPS)的基礎上,取消了液壓油泵與其相關的管路等;EPS可通過電機/電控系統直接提供轉向助力,具備1)更輕量化/更環保、操作更精準;2)更佳隨速助力轉向功能(行駛速度越快,轉向助力越小),大幅提升駕駛體驗感與行車安全性;3)電信號交互,更快響應速度。

4.2、EPS產品細分

根據轉向系統的力傳導路徑先後順序來看,1)方向盤帶動轉向管柱,帶動轉向機的小齒輪軸;2)通過齒條,將齒輪軸的旋轉運動轉化成齒條的左右移動;以此可將駕駛員在方向盤上的操作最終通過拉桿帶動車輪轉動,從而達到轉向的目的。

在此傳到路徑上,根據電機搭載並提供助力的位置不同,可將EPS分爲以下幾類,1)管柱式電動助力(C-EPS,Column-EPS),電機直接安裝至轉向管柱(Column),但因電機離轉向器較遠,同時需要考慮轉向軸的承載上限,助力效果較差,只可適用於小型轎車;2)小齒輪式電動助力(P-EPS,PinionEPS),電機安裝至轉向柱和轉向機鏈接的小齒輪軸,助力效果稍好於CEPS,但仍只適用於輕型轎車;3)雙小齒輪式電動助力(DP-EPS,DualPinion-EPS),轉向機有兩套齒輪齒條齧合,一套通過電機驅動,一套通過人力驅動,助力效果佳,適用於中高端車輛;4)齒條式電動助力(R-EPS,Rack-EPS),電機直接安裝至齒條,在所有EPS中具備最佳助力效果,適用範圍可拓寬至高端車/貨車等。

4.3、EPS到線控轉向(SBW)

轉向系統的終極狀態爲線控轉向(SBW),SBW在EPS的基礎上,進一步取消了方向盤和轉向機構之間的機械連接,兩個電機可分別提供轉向助力和路感反饋,其優勢在於,1)機械解耦,具備更靈活可調的轉向比和更舒適的路面反饋,同時也爲可收起式方向盤提供了必要條件;2)中間機械連接機構的取消,可減少事故中對駕駛員二次傷害的可能性;3)進一步提升汽車輕量化程度。

由於線控轉向(SBW)的電機結構佈局與R-EPS較爲相似,我們判斷,1)SBW並不存在太大的硬件技術壁壘,預計主要難點或在於軟件系統的調教、機械解耦後安全冗餘的保證、成本以及車規的要求。2)預計在R-EPS領域有相關技術儲備的公司,或將在線控轉向系統的孵化/量產上具有較大先發優勢;此外,具備全系列EPS相關產品技術研發與量產能力的公司,或可針對機械解耦具備更豐富的安全冗餘解決方案,具備更強線控轉向研發與產品競爭力。

4.4、線控轉向發展趨勢預測

我們預計當前線控轉向最大的難點在於,1)安全冗餘(可能方案包括機械冗餘、液壓冗餘、以及電機冗餘)。我們認爲最終的解決方案是通過電機系統備份冗餘,但預計短時間內很難收集到足夠的安全數據用以驗證電機控制軟件系統的可靠性。因此短期來看,還是採用機械冗餘的可能性最大,即在SBW失效的狀態下可通過電磁閥連接物理轉向傳動軸,保證汽車的轉向操控性。而液壓冗餘,即在SBW失效時通過液壓助力系統提供轉向助力,因其能量利用效率較低、需添加複雜的液壓系統等原因,我們判斷其優先級不如機械冗餘。2)其次軟件算法調教,以保證駕駛手感和操作精度,也將成爲線控轉向產品力的核心指標。

我們推測,線控轉向將先從特定場景(機場,廠內物流以及特定區域的公共交通)切入,並在短期內使用機械冗餘保證安全,採集行駛安全數據用於軟件的調教驗證,再逐步外推擴展到民用場景並最終使用電機系統備份冗餘。

4.5、線控轉向市場預測

我們預測,1)2022E線控轉向有望開始逐步實現商業化,並優先應用於高端車型;2)相比於線控制動,預計線控轉向滲透率攀升節奏相對較緩,主要由於線控轉向成本更高,技術難度更多大,基於以上,預計2025E全球新能源汽車市場線控轉向滲透率約10%;3)在僅考慮新能源汽車市場搭載線控轉向的情況,預計2025E全球線控轉向市場規模範圍約人民幣67億元-116億,國內線控轉向市場規模範圍約人民幣32億元-55億元。

4.6、線控轉向市場格局

我們判斷,1)與線控制動相比,線控轉向在行駛過程中對動態的精準控制要求更高,在兼顧角度/車輪轉速以及手感反饋的同時,還需保證汽車橫向操控等問題,因此線控轉向的軟件算法與安全冗餘技術難度或更高於線控制動系統;2)線控轉向系統的整車成本佔比較低、疊加較高技術門檻與研發難度,預計轉向系統或仍以零配件供應商爲主;3)線控轉向(SBW)基於R-EPS演化而來,預計R-EPS頭部供應商或在線控轉向的開發上具有先發優勢。4)線控轉向產品相對傳統電動助力轉向產品成本較高,初期配套車型或多爲高端車,因此轉向手感模擬的好壞將成爲核心產品力。

✍重點公司分析

5.1、伯特利

伯特利成立於2004年,2018年4月A股上市。公司致力於生產汽車制動系統零部件,從盤式制動器和真空助力起家,並自主開發生產了一系列電控制動產品,成爲全國第一家,全球第二家量產電子駐車制動系統(EPB)和國內首家掌握線控制動(onebox方案)技術並完成量產的企業。除了制動系統之外,公司把握汽車輕量化發展趨勢,於2012年與美國薩克迪合資設立了威海伯特利併成功切入通用供應鏈,從事輕量化零部件的生產和銷售。

截至2022年3月,公司董事長袁永彬先生,持有公司19.3%的股份,與公司第四大股東伯特利投資管理中心爲一致行動人,總計持股比例爲25.4%,爲公司實際控制人。袁永彬先生是行業頂級專家,1979-1991年先後就讀於華東工程學院機械製造專業,日本東北大學材料強度專業,美國密州理工大學運籌管理學、機械工程學;1991-1998年就職於Abex公司,任工程師、開發部經理;1998-2004年就職於天合汽車集團(TRWAutomotiveHoldingsCrop.)任北美技術中心高級經理,亞太區基礎制動總工程師,2000年被評爲天合汽車集團院士;2004年6月至2022年1月擔任伯特利有限及股份公司總經理,2011年12月至今擔任伯特利有限及股份公司董事長。

5.1.2、公司主要產品

公司產品可以分爲機械制動業務和電控制動業務兩大類,其中機械制動業務主要包括盤式剎車器和輕量化產品;電控制動業務主要有EPB電子駐車制動系統,ABS防抱死系統,ESP電子穩定系統,WCBS線控制動系統,ELGS電動尾門系統等。公司客戶關係較爲穩定,主要客戶包括奇瑞、吉利、通用、長安等。從產品結構上看,公司正在積極擁抱汽車輕量化,智能化趨勢。

傳統制動產品,盤式剎車器營收佔比從2015年的82.3%,逐年遞減到2021年的37.3%。而輕量化制動產品營收佔比則從2015年的8.9%增加到2021年的22.7%,同時電控制動產品也實現了從1.6%到36.5%的飛躍。我們判斷,公司通過優化營收結構,將產銷重心從利潤率較低、市場規模穩定、增速放緩的傳統機械制動產品切換到市場增長確定強、增速快、產品附加值更高的輕量化、電動化方向,有望在未來幾年,幫助公司持續保持較快增長。

5.1.3、研發費用

公司一直重視技術研發和創新,持續增大的研發投入,通過不斷擴大、完善產品矩陣。從2012年成爲國內第一、全球第二家量產卡鉗一體化EPB的廠商,到2019年推出並2021年量產WCBS,伯特利展現出強大的研發攻堅能力,長期保持市場競爭力。公司最新產品,通過電機冗餘適配高階自動駕駛的線控制動系統WCBS2.0的研發也正在順利進行。我們判斷,公司將持續保持較高的研發投入,擁抱汽車輕量化、電動化、智能化的趨勢,以增厚產品圖譜,積累技術優勢並搭建技術壁壘,爲公司未來業務的持續性高速增長提供了保障。

5.1.4、核心增長點

公司運營發展主要經歷了兩次業務突破,從最早以盤式制動器爲主,到2015、2016年輕量化產品的規模提升。再到2016、2017年電控制動產品(主要是EPB)的快速放量。至2021年,公司輕量化產品和電控制動產品銷售佔比已分別達到22.7%/36.5%。我們看好,隨着onebox方案線控制動產品WCBS的成功開發和量產,公司的第三次業務突破即將到來:

1)在全球缺芯的大環境下,世界頭部供應商勢必會優先滿足其主要客戶供貨要求,體量較小的主機廠(如部分自主品牌)的供貨需求可能無法得到滿足,公司產品有望順勢切入;

2)公司線控制動產品將帶來國產化的成本優勢的同時,WCBS芯片集成優勢將在芯片供應短缺下進一步凸顯(預計2022E-2024ECagr約101.5%,2021下半年開始量產,處於產能爬坡階段,因此以2022E作爲參考,參見章節5.5.2);

3)制動產品本身粘性較高(涉及駕駛安全,產品驗證週期相對較長,約6M),有望綁定主機廠,並通過產品線的內部協同(WCBS+EPB可進一步節省芯片),同步擡升現有產品EPB的市佔率(預計2021-2024ECagr約20.6%,參見章節5.5.2)。

5.1.5、財務分析和盈利預測

短期盈利穩健,長期潛能明確

受到新冠疫情,芯片短缺等影響,過去兩年汽車行業整體承壓,而不斷走高的大宗商品價格,更是壓制了相關汽車零部件企業盈利能力。伯特利2021年實現營收34.92億元,同比+14.8%;歸母淨利潤5.05億元,同比+9.3%;營收增長主要依靠電控制動相關業務的快速放量(收入12.75億元,同比+65.4%,產品銷量131.70萬套,同比+57.2%);毛利率24.2%,同比-2.2pct,主要受機械制動產品毛利率下降的拖累(機械制動產品毛利率22.2%,同比-2.7pct),其原因是高毛利業務輕量化產品銷量下滑,以及相關原材料成本上漲。我們認爲,隨着全球疫情的逐步控制,芯片短缺的緩解,以及大宗商品價格歸回合理區間,疊加公司在高附加值產品的業務拓展能力,未來公司盈利能力有望得到提振。

關鍵假設

1)機械制動產品

公司目前機械制動產品業務線主要分爲兩大模塊,a)盤式制動器;b)輕量化制動零部件。根據公司2021年報公告盤式制動器銷售約179.0萬套,輕量化制動零部件銷售約648.7萬套,機械制動產品銷售總收入約21.0億元(預計盤式制動器/輕量化制動零部件營收約13.0億元/7.9億元,同比分別+5.1%/-5.0%),總體毛利率約22.2%。

我們預計:a)公司盤式制動器2021年國內市場份額約3.4%並估計到2024E年達到4%左右,對應2022E/2023E/2024E營收分別約13.9億元/14.8億元/15.9億元(同比+6.5%/+6.6%/+7.3%),綜合考慮原材料價格、銷量增長、年降等因素,預計毛利率分別約16.4%/17.0%/17.4%;

b)公司輕量化制動零部件2022E/2023E/2024E銷量約680萬套/745萬套/787萬套(主要考慮輕量化零部件提高燃油經濟性(燃油車)、續航里程(電動車)、底盤操控性等優勢),對應營收分別約9.4億元/10.7億元/11.6億元(同比+18.8%/+13.0%/+8.6%),綜合考慮原材料價格、主機廠排產恢復、年降等因素,預計毛利率分別約27.8%/30.0%/32.0%(其中2022E預計毛利率低主要因爲原材料價格處在高位)。

基於此,我們預計2022E/2023E/2024E公司機械制動產品業務營收分別約人民幣23.3億元/25.4億元/27.4億元,毛利率分別約21.0%/22.5%/23.6%。

2)電控制動產品

公司電控制動產品業務線目前主要有a)EPB、b)ABS&ESC、c)WCBS1.0,後續會有d)其他產品(主要包括電控尾門,ADAS系統等)相繼推出。公司21年年報披露電控制動產品總銷量約131.6萬套,營收約12.8億元,總體毛利率約24.4%。

我們預計:

a)EPB國內市場佔用率將從2021年的預計不到5%提升到2024E的7.6%左右(主要考慮汽車消費升級,公司EPB產品功能集成能進一步爲主機廠降本等原因),對應2022E/2023E/2024E營收收入約14.7億元/17.7億元/21.4億元(同比+20.5%/+20.6%/20.7%,主要考慮到公司21年EPB新增訂單83項,公司產品可助OEM降本等因素),綜合考慮原材料、規模化效應、年降、高附加值產品替代等因素,預計毛利率分別約25.3%/25.8%/26.0%。

b)ABS&ESC營收約0.8億元/0.8億元/0.9億元(同比+327.7%/+3.0%/+4%,主要考慮到全球缺芯導致博世產品供應短缺,公司產品填補市場空缺帶來較大增量,而隨着芯片供應恢復,公司產品銷量增速或與汽車銷量增速持平),預計毛利率約20.0%;

c)WCBS國內市場佔有率將在2022E/2023E/2024E逐步攀升,分別約1.1%/2.7%/4.1%,對應營收收入約5.3億元/13.5億元/21.7億元(對應同比增速+1385.0%/+151.6%/+61.2%,主要考慮到公司產品的稀缺性,線控制動在新能源汽車滲透率提升的潛力等因素),綜合考慮產能利用率爬坡、年降等因素,預計毛利率分別約20.0%/23.1%/25.1%;

d)其他產品(主要包括電動尾門、自動駕駛輔助系統等),其中銷量增速方面,電動尾門10%左右,自動駕駛輔助系統30%左右,對應2022E/2023E/2024E收入約0.7億元/2.1億元/2.6億元,綜合考慮產能爬坡,高附加值產品的放量等因素,預計毛利率分別約19.7%/23.2%/24.1%。

基於此,我們預計2022E/2023E/2024E公司電控制動產品業務營收分別約人民幣21.5億元/34.1億元/46.5億元,毛利率分別約23.6%/24.4%/25.4%。

3)其他產品

根據公司歷史公告,公司2020/2021年其他產品(主要包括真空助力器)收入分別約0.49億元/0.46億元,毛利率分別約22.1%/20.3%。我們預計2022E/2023E/2024E公司其他產品營收分別約0.46億元/0.45億元/0.45億元,毛利率分別約20.0%/20.0%/19.5%。

4)其他收入

根據公司歷史公告,公司2020/2021年其他收入分別約1.49億元/0.75億元,毛利率分別約64.6%/77.7%。我們預計2022E/2023E/2024E公司其他產品營收分別約0.79億元/0.83億元/0.87億元,毛利率約70%。

綜上所述,我們預測2022E/2023E/2024E年伯特利總營收人民幣46.1億元/60.8億元/75.3億元,總體毛利率分別約23.1%/24.2%/25.2%。

公司經營成本控制穩定,我們預計1)銷售、管理以及研發費用將繼續保持相對穩定的營收佔比(預計後續將保持約9.5%);2)公司將繼續維持較高的研發費用佔比,以維持並增強公司產品的核心競爭力,預計後續長期研發費用營收佔比將穩定在6.4%左右。隨着全球汽車市場的逐步恢復,供應鏈壓力的釋放以及WCBS等高附加值產品市場份額的拓展,疊加相對穩定的經營成本,公司經營利潤率和淨利率穩中向好,我們預計2022E/2023E/2024E年公司經營利潤率分別約13.4%/14.0%/15.0%,預計歸母淨利潤率分別約13.3%/13.4%/14.5%。

5.2、耐世特

耐世特專注汽車轉向業務,有着超過百年的發展歷史,2013/10港股上市。公司前身是於1906年在美國成立的Jackson,Church&Wilcox公司,1909年被別克汽車公司收購,隨後一起併入新成立的通用汽車公司,並在之後的90年中作爲通用汽車旗下部門爲其提供零部件。1999年,經過拆分成立德爾福公司,2004年德爾福破產,2009年重新被通用收購併改名耐世特,最終在2010年通用汽車將耐世特出售給太平洋世紀汽車,2011年中國航空工業集團下的中國航空汽車系統控股有限公司通過控股太平洋世紀汽車成爲公司實際控股人。

5.2.2、公司主要產品

作爲全球領先的轉向系統及動力傳動系統供應商,公司主要產品可分爲4大模塊,電動助力轉向系統(EPS)、液壓助力轉向系統(HPS)、轉向柱和中間軸(CIS)以及動力傳動系統(DL)。其中EPS爲公司主要收入來源,21年收入佔比達69.2%。公司產品結構豐富,除了傳統的助力轉向系統產品之外,還推出了磁助力扭矩疊加轉向器(MTO,可協助HPS實現駕駛輔助功能),更是首創推出了高輸出R-EPS(HOR-EPS)將助力範圍相較於傳統R-EPS提升40%,給大型乘用車和商用車提供了實現高階自動駕駛的條件。

公司線控轉向系統的轉向手感和生產準備都處於行業領先地位,配合可收縮式轉向管柱、靜默方向盤以及隨需轉向系統,公司提前佈局高階自動駕駛所需的轉向技術,於2021年斬獲了線控轉向系統的第一個訂單,並有望隨着高階自動駕駛的逐步落地釋放更大業績彈性。轉動業務中的半軸(Halfschafts)因其出色的噪音、震顫、平順性(NVH)特性,有望在電動車領域快速提升市場份額。

5.2.3、業務發展趨勢

公司持續保持行業內技術領先地位,並將業務拓展的重心向亞太、歐洲地區傾斜,同時積極跟隨汽車電動化、智能化的趨勢,新能源汽車的訂單佔比逐步提升。從地區業務收入分拆來看:

1)北美市場貢獻了公司的主要營銷,受益於與美國3大汽車廠(通用、福特、Stellantis)的深度綁定,以及長期良好合作關係,將長期保持穩定趨勢。

2)積極拓展亞太市場,新訂單中亞太市場佔比持續攀升,(a)新斬獲日本OEMREPS訂單,成功進入日本汽車產業鏈,有望通過高粘性電動轉向助力產品深度綁定主機廠,並進一步擴大產品配套範圍;(b)高附加值的高可用REPS成功配套吉利極氪,有機會隨着中國市場電動車滲透率的提升獲得更多訂單,實現價量雙升。

3)歐洲市場方面,隨着新客戶(雷諾)的拓展,以及摩洛哥工廠的產能利用率爬坡,有望獲得收入、利潤率雙振。

從訂單規模上看,公司21年總計獲得訂單量達到59億美元,同比+59.5%,其中新項目訂單佔比高達72%,爲未來公司業績的增長提供了有力保障;截至21年底,公司累計訂單規模達到歷史最高的268億美元,其中電動車相關訂單佔比攀升至訂單總量的25%,較20年增長5pct。

我們認爲,1)公司背靠北美三大汽車製造商提供的長期穩定收入,積極拓展亞太、歐洲等市場,擴大業務規模的同時提高盈利能力;2)公司具有較強的新訂單獲取能力,隨着高技術壁壘產品的持續推出(SbW,HOREPS),公司有望在未來幾年持續保持高新訂單增速;3)隨着電動車訂單佔比的持續增高,公司產品單車配套價值有望得到提升。

5.2.4、核心增長點

我們認爲,公司長期處於轉向系統的行業領先地位,積累了大量的先進技術;積極拓展市場,並提前佈局電動車相關產品,爲公司提供瞭如下潛在增長點:

1.公司核心產品R-EPS,具有較大的技術壁壘,該零件功能涉及駕駛安全,需要早期介入整車廠底盤開發流程,產品粘性極高,由此帶來了較高的產品單價和較爲可觀的利潤空間。目前公司主要R-EPS營收來自於北美市場,然而隨着亞太地區新能源汽車的快速放量,公司有望藉助電動車對轉向助力系統更高的助力要求,精準切入到新能源車型,實現與車企深度綁定,增厚公司利潤。

2.隨着北美市場皮卡、商用車等中大型車輛的電動化、智能化推進,高輸出REPS(HOR-EPS)的配套率有望得到提升,有力增強公司電動助力轉向業務盈利能力。

3.線控轉向產品(SbW)憑藉其市場領先的轉向手感調教,建立了良好的技術壁壘,我們預計在2023-2025年左右開始大規模量產,成爲公司新的盈利增收點。

4.半軸產品(Halfschafts)因其優良的NVH表現,貼合電動車發展的趨勢,公司有望藉助全球新能源汽車發展的東風,提升公司半軸產品的市佔率,進一步拓寬公司營收。

5.2.5、財務分析和盈利預測

利潤率短期承壓,中長期回暖趨勢確定

耐世特2021年總營收約33.6億美元,同比+10.8%,實現歸母淨利潤約1.2億美元,同比+1.4%,歸母淨利率3.5%,相比20/19年分別-0.4pct/-3.0pct。公司2021年毛利率10.8%,同比-2.8pct,主要由於芯片短缺,原材料和物流成本的高漲以及OEM排產計劃的搖擺等因素,拖累公司整體盈利能力。我們認爲,隨着新冠疫情影響的慢慢減弱,原材料、供應鏈等問題的逐步緩解,公司有望隨着汽車市場的復甦逐步修復其盈利能力。

我們判斷,1)根據2021年公司毛利率按業務排序,分別是電動助力轉向業務EPS(估計14.6%)、傳動系統(半軸爲主)(估計8.5%)、管柱業務CIS(估計3.4%)以及液壓助力轉向業務HPS(估計3.2%);2)從營業區域來看,毛利率最高是亞太地區(中國爲主)(估計18.8%)、北美地區(估計8.8%)以及歐洲,中東南美地區(估計6.1%);3)公司未來毛利率的拉動點,主要來自高利潤市場(主要是亞太地區中國市場)以及高利潤產品(主要是R-EPS)的拓展;4)半軸業務憑藉匹配新能源汽車的性能優勢,有望拓展市場份額,但其相對較低的盈利水平,或在一定程度上拖累公司整體毛利率。

關鍵假設

1)電動助力轉向業務(EPS)

公司目前電動助力轉向系統業務線產品主要包括C-EPS,SP-EPS,R-EPS,其中R-EPS貢獻主要營收(2021年R-EPS/電動助力轉向業務營收高達55%)。根據公司2021年報,公司電動助力轉向業務總營收23.2億美元,同比+13.0%,預計毛利率約14.6%。

隨着全球汽車工業電動智能化的穩步推進,電動車對轉向助力系統要求的提高,公司核心產品R-EPS市場份額有望得到進一步拓展(尤其是亞太市場);預計2022E/2023E/2024E公司電動助力轉向產品銷售市場佔比分別約14.5%/15.1%/16.0%,對應營收分別約25.6億美元/28.3億美元/31.8億美元,同比+10.0%/+10.6%/+12.4%;3)綜合考慮芯片短缺的緩解,原材料價格回落、高附加值產品佔比提升等因素,預計2022E/2023E/2024E電控轉向產品業務毛利率分別約16.2%/18.4%/19.9%。

2)傳動系統業務(DL)

公司目前傳動系統業務線產品主要以半軸爲主,公司21年報披露傳動系統業務總營收5.8億美元,同比+13.3%,預計毛利率約8.5%。我們判斷:

1)公司傳動系統產品具備良好的NVH特性,匹配新能源汽車需求,並伴隨摩洛哥工廠產能利用率的爬坡,有望提升營收的同時增強盈利能力;2)預計2022E/2023E/2024E公司傳動系統產品銷售市場佔比分別約4.3%/5.1%/5.9%,對應營收分別約7.4億美元/9.3億美元/11.1億美元,同比+28.6%/+24.4%/+20.0%;3)綜合考慮原材料價格回落,產能利用率爬坡,產品年降等因素,預計2022E/2023E/2024E傳動系統業務毛利率分別約9.4%/10.6%/11.2%。

3)管柱業務(CIS)

公司21年報披露管柱業務總營收3.2億美元,同比-7.5%,預計毛利率約3.4%。我們預計2022E/2023E/2024E公司傳動系統產品營收分別約3.3億美元/3.5億美元/3.6億美元,同比+4.0%/+5.0%/+3.3%,考慮到原材料價格回落,年降等因素,預計毛利率分別約4.3%/5.3%/6.2%。

4)液壓助力轉向業務(HPS)

公司21年報披露液壓助力轉向業務營收1.4億美元,同比+14.1%,預計毛利率約3.2%。我們預計2022E/2023E/2024E公司傳動系統產品營收分別約1.4億美元/1.5億美元/1.5億美元,同比+3.4%/+4.2%/+2.6%,考慮到原材料價格回落,年降等因素,預計毛利率分別約4.1%/5.0%/5.1%。

根據以上假設,我們預計公司2022E/2023E/2024E營收分別約37.7億美元/42.5億美元/48.0億美元,毛利率分別約11.7%/13.2%/14.2%。

經營管理與研發費用方面,我們預計2022E-2024E:1)銷售、管理費用將持續保持相對穩定的營收佔比(總計4.6%左右);2)爲維持行業龍頭地位,公司將持續保持較高的研發投入,預計後續研發收入佔比將提高至4%左右。隨着全球汽車行業回暖,供應鏈壓力放緩以及高附加值產品市場份額的拓展,疊加相對穩定的經營管理與研發費用率,我們預計2022E/2023E/2024E公司經營利潤率分別約3.8%/4.8%/5.8%,淨利潤率分別約3.6%/4.6%/5.6%。

盈利預測

我們認爲,公司長期處於並將保持全球轉向系統龍頭地位,1)隨着新能源汽車的快速放量,高粘性、高附加值的電動助力轉向系統銷量將有望同步攀升;2)線控轉向產品行業內的性能優勢,將爲公司在汽車電動智能化後半場的業務增長提供強有力的保障;3)針對新能源汽車性能要求的精準錨定,公司半軸業務有望實現快速爬坡。

我們測算2022E/2023E/2024E年公司營業收入分別約37.7億美元/42.5億美元/48.0億美元(對應同比增速分別約12.4%/12.7%/13.0%),歸母淨利潤分別約1.3億美元/2.0億美元/2.7億美元(對應同比增速分別約爲13.9%/44.8%/38.0%)。

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