新闻丨行业观察：迎自动驾驶浪潮，线控转向应运而生
汽车的底盘由传动系统，转向系统，行驶系统，制动系统四大系统组成，包括驱动、换挡、制动、悬架、转向五大部分。
其中汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构，并在受到路面传来的偶尔冲击及汽车意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统共同保持汽车的操作稳定性和安全性。
对于汽车转向系统，除了要求其工作安全可靠、操作轻便、机动性好、高效节能以外，还要求它能够在各种工况（包括直线行驶、正常转向、快速转向、原地转向等）下，根据不同的行驶速度和路面状况提供最佳的路感。
电动助力转向（EPS）为主流产品，线控转向系统（SBW）受益于智能化发展方兴未艾
▶ 汽车的转向系统经历了机械转向系统（MS）、机械液压助力转向系统（HPS）、电动液压助力转向系统（EHPS）、电动助力转向系统（EPS）的发展过程。目前，HPS 和 EHPS 已广泛应用于商用车，EPS 则大量地运用于乘用车上，随着线控技术的发展，线控转向系统（SBW）也逐步应用。汽车转向系统经过了数次迭代，目前以电动助力转向(EPS)为主流，而线控转向是未来技术发展方向。
图：汽车转向系统发展路径
电动助力转向系统（EPS）
电动助力转向系统工作原理
▶ 电动助力转向系统（EPS）通过电动机产生转向助力力矩，并将力矩施加到转向柱或转向器上。
▶ 电动助力转让系统（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。
电动助力转向：不同类型EPS对比分析
▶ 根据电动机的位置不同，EPS 可分为转向轴助力式（C-EPS）、齿轮助力式（P-EPS、DP-EPS）和齿条助力式（R-EPS）三种类型，单车价值分别为 1000-1500、1700-2000、2500+元，产生价格差异的主要原因在于动力不同，C-EPS 用于经济型和微型车，P-EPS、DP-EPS 用于中小型车，R-EPS 用于中大型车。
▶ 结构上，C-EPS 的电动机布置在靠近方向盘的下方，通过蜗轮蜗杆机构和转向轴连接；P-EPS 的电动机布置在与转向器主动齿轮相连接的位置，再通过驱动主动齿轮实现助力作用；R-EPS 的电动机与减速机构等布置在齿条处，并实现直接驱动齿条实现助力。
图：EPS的类型
线控转向（SBW）应时而生，相关技术成果已具雏形
线控转向工作原理及发展历程
▶ 线控转向系统是将驾驶员对方向盘的操纵信号转换成电信号传送给电子控制单元，对数据处理后用电机驱动齿轮齿条转向器实现车轮转向。
▶ 线控转向系统去除了从方向盘到转向器之间的机械操纵杆件和液压系统，增加了一套主动控制系统。
▶ 不仅从汽车零部件布局上节省了空间，可以获得更快的响应速度，在行驶安全性和驾驶操纵性方面也得到了很大的改善，推动了汽车集成化、网联化、模块化、智能化的快速发展。
▶ 另外，通过主动控制可以实现车道保持功能、自动泊车甚至自动驾驶等辅助驾驶功能。
线控转向布置方式
按照转向电机的数量、布置位置与控制方式不同，目线控转向系统的典型布置方式可分为 5 类，分别为单电机前轮转向、双电机前轮转向、双电机独立前轮转向、后轮线控转向和四轮独立转向。
图：线控转向布置方式比较
智能化趋势驱动线控转向渗透
线控转向系统被认为是实现高级自动驾驶的关键部件之一，其性能直接影响主动安全与驾乘体验。
图：国际汽车工程师协会（SAE）发布的 5 级自动驾驶体系
线控转向直接掌握自动驾驶路径和方向的精确控制，是智能网联汽车实现路径跟踪与避障避险的关键技术，也是实现自动驾驶的重要条件。
图：智能驾驶系统架构
政策限制解除促进线控转向系统落地
新国标放宽约束，促进线控转向系统落地。2021 年《汽车转向系基本要求》新国标（GB 17675-2021）发布，新国标删除了原“不得装用全动力转向机构”的规定，在方向盘位置、转向偏转性、转向系统设计与装配等方面修订了原标准，放宽了对转向系统的约束，线控转向将进一步落地。
图：汽车转向新国标与原标准对比
2022 年，《线控转向技术路线图》征求意见稿正式发布，线控转向系统将加速渗透。意见稿提出，计划在 2025 年、 2030 年实现线控转向的渗透率达到 5%、30%，满足 L3+、L4+级自动驾驶的线控转向系统达到国际领先位置。
图：《线控转向技术路线图》征求意见稿
商业化爆发前夕，潜在市场规模广阔
EPS 市场规模维持稳定，国产替代持续推进
▶ 根据博智咨询的统计数据，2021 年全球 EPS的市场规模为 159 亿美元，2025 年将增加至 178 亿美元，年复合增速为 2.87%；
▶ 2021 年我国 EPS 的市场规模为 44.3 亿美元，2028 年将增加至 55.8 亿美元，年复合增速为 2.94%。
▶ 从产品市场应用情况来看，EPS 主要用于乘用车配套，2021 年全球市场乘用车应用销量份额为98.52%。
▶ 市占率方面，前十大供应商份额合计超 90%，市场集中度较高，其中前四大厂商博世、日本精工、采埃孚、捷太格特均为外企，市场份额合计达 67%；市占率最高的国内企业为豫北光洋，是中航集团与捷太格特的合资企业，市场份额为 8.48%。
图：2021年前装EPS各厂商市占率
线控转向单车价值量有望达4000元，2030年市场规模有望达239亿
市场规模的测算基于以下假设：
1）2021 年我国新能源汽车的销量为 352 万辆，预计 2025 年达到 1152万辆，年复合增速为 34%，燃油车销量随新能源汽车的渗透率提高而下滑，2025 年销量为1510 万辆；
2）参考线控转向技术路线图预测 2025、2030 年线控转向的综合渗透率分别为 8%、30%；
3）预计 2021 年线控转向产品的单套价格为 5000 元，此后随着成本的降低逐渐下探，2025 年单套价格为 4000 元。
综上所述可得 2025、2030 年线控转向市场规模分别为 85、239 亿元，25-30 年复合增速达 23%，呈现出快速增长的态势。
图：2019-2025 年我国线控制向产品市场规模预测
参考资料
[1]《汽车智能电动汽车赛道深度:线控转向，高阶智能驾驶核心部件》
[2]《EPS产品结构迭代带来价值增量》
[3]《汽车行业线控底盘系列研究之四：线控转向，迈向高阶智能驾驶，2023年迎量产元年》
[4] 华经产业研究院、汽车工程学会、智能汽车电子与软件、博智咨询、国际汽车工程协会、艾瑞咨询、国家标准全文公开系统、佐思汽研、皮卡网、耐世特公告、wind、电动汽车产业技术创新战略联盟
[5] 《汽车线控转向系统的研究》、《汽车线控转向系统研究进展综述》《新能源汽车智能驾驶线控地盘技术应用研究》、《智能网联汽车的线控技术研究》
[6] 信达证券、东北证券
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