汽车与零部件行业：产业趋势加速线控转向有望实现0-1的突破.pdf

产业趋势加速，线控转向有望实现0-1的突破（核心观点 智能化+硬件标准化趋势推动线控转向0-1突破 智能化驱动线控转向升级，头部智能化车企有望实现产品落地。从机械助力-线控转向，转向系统智能化程度不断提升。线控转向能够实现静默方向盘、随需转向、方向盘折叠等智能化功能，提供更好的自动驾驶体验。特斯拉公布线控转向专利，CyberTruck上有望率先搭载。对标一体化压铸，线控转向或成为全新技术趋势。我们认为线控转向与一体化压铸相似，是对整车制造过程中全新的工艺升级，通过线控转向技术（线控制动+线控油门已经实现），使得底盘与车身实现完全解耦，个性化驾驶体验通过软件进行调教，而底盘的硬件制造趋于标准化，从而通过大批量的规模效应，降低差异化成本，同时带来车辆生产装配并行性的可能，促进生产效率的提升，有望获得大规模普及应用。线控转向产业链有望重构，国产替代空间巨大 线控转向对转向产业链的改变：1）安全冗余需求下线控转向价值向电子件集中；2）新增的路感反馈总成带来对转矩反馈电机以及传感器更多的需求；3）线控转向只能在DP-EPS/R-EPS的基础上实现，R-EPS使用滚珠丝杠作为减速传动机构性能更佳，线控转向渗透率提升有望带动滚珠丝杠在汽车上的应用。线控转向国产供应链有望崛起。国外供应商在EPS领域具有先发垄断优势。目前国内厂商在ECU/MCU、电机、传感器等领域已有成熟产品，线控转向导入期为自主供应商带来国产化替代的良机。2oPqNrRnRsPtNqMwOmMnPyRbRcM9PpNrRtRoNjMnNwOfQmMpQaQoPtQuOsQwOMYrNtM（核心观点 核心受益标的 转向系统总成，推荐：1）有望最早实现线控转向落地量产的自主供应商【耐世特】；2）国内领先的转向系统供应商【华域汽车】；3）布局转向系统底盘平台型企业【伯特利】【拓普集团】。关注：国内布局线控转向供应商【浙江世宝】；转向EPS电机，电机用量增加+自主替代，关注【德尔股份】、【德昌股份】；转向系统传感器，线控转向系统用量持续增加，推荐【保隆科技】【嵘泰股份】；齿轮齿条，转向系统轴等机械件，国内份额领先供应商，关注【北特科技】、【德迈仕】、【中马传动】；滚柱丝杠，线控转向提升需求，关注【五洲新春】、【贝斯特】、【长盛轴承】。风险提示：汽车智能化进程不及预期；线控转向渗透率不及预期；下游乘用车需求复苏不及预期。3目录目录4机械-电控，转向系统持续升级智能化+硬件标准化推动线控转向0-1突破线控转向产业链梳理线控转向上游供应链标的线控转向重点关注总成标的风险提示一、机械-电控，转向系统持续升级（底盘横向控制核心单元，技术持续更新迭代 底盘四大核心系统之一，负责控制车辆运动方向。汽车底盘由转向、制动、传动与行驶四大系统构成，转向系统是控制汽车行驶路线和方向的主要装置，用于保持或改变车辆的行驶方向。目前主流转向系统主要由方向盘、转向管柱、中间轴、转向器及转向节组成，其中转向器为核心部件。当驾驶员转动方向盘时，所做的转向运动通过转向管柱传递至中间轴，中间轴传递至转向器，由转向器拉动转向拉杆传递至转向节，转向节接着向内或向外旋转，牵动车轮向左或向右，从而改变行驶中车辆的方向。数据来源：浙江世宝定增募集说明书，东吴证券研究所图：汽车转向系统主要构成6图：转向系统转矩传导方向盘转向管柱万向节中间轴万向节转向器助力电机转向拉杆转向节/车轮底盘横向控制核心单元，技术持续更新迭代 机械助力转向-线控转向，转向技术逐渐升级。最初车辆转向系统是纯机械结构转向(MS)，通过机械传动放大操作力矩，需要较大的转向力矩。随着技术的进步，陆续出现机械液压助力转向(HPS)、电子液压助力转向(EHPS)、电子助力转向(EPS)，到线控转向(SbW)已实现全动力转向。助力电动化趋势，转向性能全面升级。随着转向系统向电子助力及线控转向发展，转向系统的助力能够实现随速改变，低速增大助力，提升转向便捷度，高速减小助力，提升高速稳定性；助力控制更加精准，有效降低油耗；在线控转向结构下，硬件解耦，实现转向路感可调。数据来源：汽车之家，东吴证券研究所绘制图：转向系统技术演进过程表：各类转向系统技术特点7底盘横向控制核心单元，技术持续更新迭代 机械转向系统（MS）结构简单，成本低廉 以人力为主要动力源，通过机械传动结构放大。MS以驾驶员体力作为转向系统主要动力源，驾驶员转动方向盘，通过转向器中的减速器放大旋转力矩，通过拉杆控制转向节完成车辆转向。纯机械结构，结构简单且成本低廉。机械助力转向系统全部传力部件均为机械，其助力力度相比其他助力转向系统是最弱的（无辅助助力），不过全机械的特征使其结构简单且成本低廉，过去主要在轻型车辆（如微面等）上装备，现阶段基本淘汰。图：机械助力转向系统核心部件图：搭载机械转向系统的昌河铃木方向盘转向节转向拉杆转向器万向节数据来源：汽车之家，东吴证券研究所8底盘横向控制核心单元，技术持续更新迭代 机械液压助力转向系统（HPS）发动机提供液压动力，实现转向助力 发动机驱动液压泵，为转向机构提供助力。发动机液压泵提供助力，对转向系统施加辅助作用力，协助实现转向。由于其提供液压的液压泵由发动机通过皮带驱动，因此只有发动机运转，转向泵才能够运转，转向系统才有助力源。液压泵持续建压，消耗发动机动力。在车辆运行过程中，无论是否进行转向操作，液压泵始终需要进行压力储备，因此发动机部分动力需要消耗在液压泵上，从而增加整车的燃油消耗量。图：机械液压助力转向系统核心部件油液管路机械控制阀液压缸活塞齿轮齿条液压泵液压油储液罐图：采用机械液压助力的富康车型数据来源：汽车之家，东吴证券研究所9底盘横向控制核心单元，技术持续更新迭代图：电子液压助力转向系统核心部件 电子液压助力转向系统（EHPS）电机驱动液压泵工作，实现助力随速变化 电机驱动液压泵，通过液压助力转向。电子液压转向助力系统原理与机械液压转向助力相同，最大的区别在于不再使用发动机驱动液压泵，而改为电机驱动的液压泵。新增的电控系统包括车速传感器、电磁阀、转向ECU等，实现助力随速变化功能。精准控制助力泵开关，减少能量消耗。助力泵启动和关闭全部由电控系统控制，在不做转向动作的时候，助力泵关闭，因此它对于发动机动力的消耗更小,从而相比HPS油耗下降。执行机构与机械液压助力相同助力泵图：法拉利-Roma搭载电子液压助力转向系统数据来源：汽车之家，东吴证券研究所10底盘横向控制核心单元，技术持续更新迭代图：EPS 系统结构 电子助力转向系统(EPS)取消液压系统，电机产生助力，能耗最低，实现ADAS功能基本配置 电机直接提供助力，实现ADAS功能基本配置。EPS系统转向时，转矩传感器检测到转向盘的转矩后将电压信号输送到ECU，ECU向电机发出指令，使电机输出对应转向助力转矩，从而产生辅助动力。EPS是实现ADAS功能的基本配置，结构更精简、随速转向更精确。EPS实现更高能效控制，符合节能减排趋势。据智研咨询，EPS的百公里油耗率为0.5%，相比之下EHPS和HPS的百公里油耗率分别为2%/3%，EPS更符合推崇节能减排的大趋势。方向盘转向柱转向角传感器电子机械助力转向机万向节传动轴转向力矩传感器转向助力控制单元（ECU）转向齿轮图：转向系统油耗率对比数据来源：汽车之家，耐世特，智研咨询，东吴证券研究所11底盘横向控制核心单元，技术持续更新迭代 EPS根据位置和结构，有多种分类，各自具有特点 转向柱助力式(C-EPS)结构紧凑，扭矩输出相对较小。C-EPS的转矩传感器、电动机等安装在转向柱上，结构紧凑，电机的响应性较好。但由于电机安装在驾驶舱内，体积较小，输出扭矩不大。小齿轮助力式(P-EPS)助力较大，布置相对方便。P-EPS的转矩传感器、电动机整体安装在转向小齿轮处，直接给小齿轮助力，各个部件布置更加方便，可用于中型车辆，提供较大的助力值。齿条助力式(R-EPS)直接驱动齿条，提供最大助力。R-EPS转矩传感器单独地安装在小齿轮处，电机安装在小齿轮另一端的齿条处，安装位置自由，直接给齿条助力，能提供最大的助力值。齿条助力式（R-EPS）数据来源：耐世特官网，东吴证券研究所图：各类转向系统电机布置位置管柱式（C-EPS）小齿轮助力式（P-EPS）12（EPS的渗透率趋于稳定，中国市场外资领先。相比于HPS，EPS环保、耗电小、操纵精确，成为新能源汽车的首选。中国乘用车市场EPS的渗透率已经基本达到顶峰。目前我国EPS市场以博世为代表的外资占据主导地位，耐世特等国产供应商也有较强的竞争力。智能化趋势下，线控转向渗透率的提高预期将挤压EPS的空间。数据来源：佐思汽研，QYReseach，高工智能汽车，东吴证券研究所13-14%-12%-10%-8%-6%-4%-2%0%2%4%6%020406080100120140160180200市场规模（亿美元）Yoy图：全球ESP市场规模测算图：中国乘用车市场EPS渗透率图：2021年中国EPS市场格局汽车转向系统发展历程60%70%80%90%100%2016201720182019202020212022E18.8%18.5%17.5%12.3%8.5%4.9%19.5%博世NSK采埃孚JTEKT豫北光洋联创汽车电子其他二、智能化+标准化，线控转向有望实现0-1突破（智能化+标准化，线控转向有望实现0-1突破数据来源：耐世特年报，东吴证券研究所15 智能化驱动，线控转向更符合高级别自动驾驶需求。SBW增强自动驾驶的智能化体验，以耐世特为例，可以实现：1）随需转向，安全切换传统与自动驾驶间的转向控制；2）静默方向盘，自动驾驶时保持静止，消除转动的潜在危险；3）可收缩式管柱，自动驾驶时自动收缩，增加座舱可用空间。SBW方向盘布置更灵活，甚至可以折叠，为L4及以上自动驾驶取消方向盘做铺垫。智能化驱动软件占比提升，线控转向提供更多个性化选择。SBW相比EPS代码量近3倍增长，为车企个性化转向功能提供可能。SBW可通过算法实现可变转向比（如低速与高速同样转弯角度所需方向盘转量不同）、可变路感反馈等智能化功能。未来汽车的差异化价值将更多由软件算法决定。图：转向系统代码量增加图：汽车软件价值占比变化2015年2030年（取消机械连接，线控转向带来安全冗余高需求。线控转向（SBW）在EPS的基础上发展而来，用线控代替了转向管柱与转向器间的物理连接，实现了上下车身的解耦。相比于EPS，SBW能够实现更快响应、更自由布置、更智能等特点，是实现L3及以上自动驾驶的核心功能之一。由于取消了机械连接，为保障出现故障时的行车安全，SBW对核心零部件的安全要求更高，并且需要满足冗余设计。数据来源：中国汽车工程学会，东吴证券研究所16关键零部件主被动安全功能安全网络安全追踪性平顺性稳定性舒适性智能性转向机构传感器转向控制器转向电机减速机构传动机构手感模拟单元扭矩角度传感器手感控制器手感模拟电机手感模拟减速机构手感模拟传动机构手感模拟机械限位表：线控转向核心零部件要求图：线控转向系统结构智能化+标准化，线控转向有望实现0-1突破智能化+标准化，线控转向有望实现0-1突破 底盘环节占据较高研发成本，软件定义汽车驱动硬件标准化。根据FCA集团前CEO测算，车企每年的研发费用有45-50%花费在消费者难以感知到差异性的领域，如底盘调教、发动机和变速箱研发等，在这些方面很难让消费者感受到车企间的不同。在“软件定义汽车”的趋势下，把宝贵的资源花在算法或者其它更加能够增加企业区分度的方向，让底盘系统、电池系统等成为统一标准件，将是未来研发结构优化重要大方向。图：车企研发成本占比测算数据来源：FCA发布会，东吴证券研究所17（智能化+标准化，线控转向有望实现0-1突破 线控底盘完成上下车体解耦，线控转向有望实现0-1突破。线控底盘技术（转向、制动、悬挂）实现了上车身与底盘的机械解耦，将油车时代最具备个性化调教的领域进行了硬件标准化，性能调节由算法实现。目前线控制动、线控悬架已经处于1-N的量产阶段，而线控转向仍处于导入期。我们认为线控转向是打通线控底盘的最后一个环节，硬件标准化下线控转向的量产是必然趋势。大批量+标准化有望降低整车生产成本。规模效应是汽车产业链降本的核心所在，传统底盘与车身高度耦合，需要与车身同步开发、生产。线控底盘下同一底盘可以适配多个车型，使得更大批量生产变为可能，实现降低差异化成本与更大的规模效应。数据来源：汽车之家，拓普资讯，东吴证券研究所18图：上下车身解耦图：线控底盘示意图上下车体解耦车身快速迭代底盘标准化、模块化线控转向线控制动空气悬挂（智能化+标准化，线控转向有望实现0-1突破数据来源：electrek，Wolfgram，东吴证券研究所19 全球智能化头部车企申请专利，有望在2023年率先实现搭载装车。2022年底特斯拉申请线控转向专利，设计图纸在2023年6月份公开。整套系统以传统转向为基础，取消了中间轴，通过电信号来传输转向意图，并且在传感器、控制器等多个维度做了相关的冗余设计。根据即将于2023年底量产交付的最新CyberTruck车型的行驶视频推测，该车型很有可能已经搭载了线控转向产品。作为全球电动智能化领军车企，特斯拉对于线控转向技术的使用，有望引领全新的一次产业变革趋势。图：特斯拉线控转向专利图：CyberTruck可能搭载线控转向（智能化+标准化，线控转向有望实现0-1突破数据来源：特斯拉投资者日，东吴证券研究所20图：特斯拉下一代汽车制造模式更新 持续探索新型制造技术工艺，通过规模效应有效降低成本。2020年特斯拉推出一体化压铸制造技术，颠覆传统汽车的冲压焊接工艺，全面提升了车身生产制造效率。2023年投资者日，特斯拉展示了下一代车型装配模式革新，能够提升44%的操作密度、降低30%的生产时间、减少40%的工厂面积并降低50%的成本。线控转向技术能够实现上下车身解耦，很好的配合特斯拉新一代车型装配模式的革新，并且通过软件调教适应不同车型配置，做到硬件制造的统一性，通过规模生产效应，进一步的实现成本下降。图：特斯拉一体化压铸技术智能化+标准化，线控转向有望实现0-1突破 政策端支持力度加强，相关标准有望清晰。2022年1月1日汽车转向新国标正式实施，删除了执行20年的不得装用全动力转向机构的要求（线控转向即为全动力转向），2023年6月工信部等五部门进一步提出“汽车行业重点聚焦线控转向”。线控转向政策端解绑后支持力度逐步加大。线控转向落地前景逐渐明确。2013年英菲尼迪Q50成为第一款量产线控转向的车型，技术不成熟多次召回后停产；2022年丰田自研线控转向的纯电车型bZ4X已经量产。特斯拉、长城等主机厂有望2023-2024年逐步落地搭载线控转向的车型，我们认为SBW渗透率有望于2024年开始提升。数据来源：全国标准信息公共服务平台，工信部，东吴证券研究所21相关政策时间部门相关内容汽车转向系基本要求GB17675-19991999.02国家质量技术监督局不得装用全动力转向机构汽车转向系基本要求GB17675-20212021.02国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会删除了不得装用全动力转向机构的要求线控转向相关标准开始制定2021.12中汽研标准所集度、蔚来、吉利牵头线控转向相关国家标准的制定制造业可靠性提升实施意见2023.06工信部等五部门汽车行业重点聚焦线控转向、线控制动、自动换挡、电子油门、悬架系统等线控底盘系统表：线控转向相关政策梳理图：线控转向发展历程2013英菲尼迪Q50搭载线控转向量产2017耐世特开发线控转向系统2021万都在CES 2021上发布SbW线控转向技术2022丰田bZ4X搭载自研线控转向系统2022采埃孚与蔚来将在线控转向产品领域合作2023特斯拉、长城线控转向车型有望陆续落地（智能化+标准化，线控转向有望实现0-1突破 智能化+硬件化推动渗透率持续提升，2030年市场规模有望突破250亿元。基于以下假设我们对SBW的市场规模进行了测算：1）中国汽车工程学会发布的线控转向技术路线图提出SBW渗透率目标2025年达到5%，2030年达到30%；2）SBW大规模量产下成本不断降低，单车价值预期从2023年的4500元逐渐降低至2030的3000元。最终我们预计SBW的市场规模2025将达到51亿元，2030年突破250亿元，2025-2030年CAGR达37%。数据来源：乘联会，东吴证券研究所测算22表：中国线控转向渗透率测算图：中国线控转向市场规模/亿元05010015020025030020222023E2024E2025E2030E0%5%10%15%20%25%30%35%20232025E2030E三、线控转向产业链梳理线控转向实物图拆解24图：线控转向设计图数据来源：日产，浙江世宝定增募集书，东吴证券研究所整理扭矩角度传感器（内部）：1）传递驾驶员扭矩给ECU；2）模拟路感反馈ECU：1）根据驾驶员扭矩计算转向动力；2）根据车速等传感器计算路感反馈方向盘：供驾驶员提供转向力矩&安全气囊载体转矩反馈电机（内部）：模拟路感反馈转向管柱：传递扭矩&安全件中间轴：提供故障时的机械冗余，可省去转向电机：提供转向力角速度、车速传感器（内部）：提供路况信息供路感模拟转向器：本质为减速传动机构，由齿轮齿条、蜗轮蜗杆/滚珠丝杠组成齿轮齿条滚珠丝杠图：线控转向实物图（冗余设计推动转向系统价值向电子件集中 产业链上游外资领先，下游车厂议价权较强。汽车转向系统产业链的上游主要为转向操纵装置、ECU、电机、齿轮齿条等零部件供应商，中游为转向系统方案提供商，利用上游零部件完成转向系统总成，提供给下游整车厂客户。产业链由下游向上游传导，中游供应商议价能力较弱。目前我国转向产业链上游核心的ECU技术被外资垄断，电机、传感器市场也由外资主导。数据来源：各公司官网，东吴证券研究所整理25图：汽车转向系统产业链上游中游下游零部件供应商转向系统方案提供商整车厂ECU电机齿轮齿条等传感器（冗余设计推动转向系统价值向电子件集中 安全冗余要求下线控转向系统电子件价值占比提升。ECU与电机是EPS转向系统成本的核心构成，分别占总成本的44%/20%。在成本1800元的EPS系统中，ECU约为800元，电机约为360元，中间轴约为120元，传感器、转向器等超过500元。基于冗余设计的要求，线控转向系统通常会采用双电机、双控制器、双传感器等设计。即使取消中间轴，线控转向的价值量明显上升（超过3000元），电子件的成本占比也进一步提升。数据来源：头豹研究院，东吴证券研究所测算2620%44%7%11%18%电机ECU中间轴传感器其他图：EPS转向系统价值构成图：SBW转向系统价值构成22%48%15%15%电机ECU传感器其他（MCU：海外供应商占据主流，自主实现突破 全球MCU市场外资供应商占据绝对份额。ECU承担着处理传感器信号、输出控制信号驱动电机、系统监控诊断的重任，是转向系统的最核心、价值量最高的部件。MCU是ECU的核心，对功能性与安全性有着极高的要求，目前以英飞凌为代表的外资在全球EPS的MCU市场有着绝对的领先优势，是当前转向系统最难实现国产替代的环节。数据来源：乐晴智库，英飞凌官网，东吴证券研究所27图：全球MCU竞争格局图：英飞凌EPS系统产品方案30%26%23%7%7%5%2%瑞萨电子恩智浦英飞凌德州仪器微芯科技意法半导体其他（MCU：海外供应商占据主流，自主实现突破 本土企业发力破局，取得产品量产突破。目前国内芯钛科技已率先在转向系统的MCU取得突破，2021年公司与博世华域合作研发全本土化EPS主控MCU芯片Alioth，搭载国产MCU的DP-EPS产品已于2023年上海车展亮相，未来有望向线控转向延伸，迈出了转向核心件国产替代的一大步。数据来源：芯钛科技公众号，华域汽车公众号，东吴证券研究所测算28图：芯钛科技Alioth通用MCU芯片图：博世华域搭载国产MCU的DP-EPS产品图：中国乘用车转向电控单元市场空间测算/亿元0501001502002503003502020202120222023E2024E2025E2030E（EPS电机：进入壁垒较高，自主份额稳步增长 EPS电机自主份额稳步增长。国外电机厂商转向电机比国内早起步近20年，在我国EPS电机市场占据主导地位。近年来国内德昌电机、德尔股份等电机厂商已有成熟EPS电机产品，份额稳步增长。根据彭博测算，2018年自主EPS转向电机出货量已经达到375万台。线控转向推动转向电机市场规模提升。相比于EPS，取消物理连接后SBW需要转矩反馈电机来提供路感模拟，冗余设计也需要装配更多的电机，推动转向电机单车价值与市场规模提升。数据来源：头豹研究院，彭博，Marklines，东吴证券研究所测算29图：2022年全球助力转向电机市场格局0%10%20%30%40%50%60%70%050100150200250300350400201020112012201320142015201620172018销量YOY图：国内自主品牌生产EPS转向电机销量/万套日本电产,19%电装,18%三菱电机,18%三叶,9%天合,6%LG伊诺特,6%台全电机,3%日本电产电装三菱电机三叶天合LG伊诺特台全电机图：中国乘用车市场转向电机市场空间测算/亿元0204060801001201402020202120222023E2024E2025E2030E（EPS电机：进入壁垒较高，自主份额稳步增长 EPS电机作为转向核心件，具有极高的进入壁垒。技术壁垒：EPS电机精度要求高，需要与传感器、ECU等适配，生产工艺较为复杂。EPS电机安全等级仅次于驱动电机，从转向系统到整车验证需要1.5年-2年左右。资金壁垒：由于EPS电机对于生产工艺的高要求，前期厂商需购买较多的高精度自动化设备，后期也需要大规模的仿真及实物测试，总体资金需求较大。客户壁垒：EPS电机属于汽车核心安全件，整车厂和Tier供应商在采购时均较为审慎，不会轻易更换技术成熟的供应商，因此新兴企业难以进入头部车企供应体系。数据来源：e车研，东吴证券研究所30图：六相冗余EPS电机试验验证过程（传感器：价值量逐步提升，自主供应商相继布局数据来源：保隆科技官网，公司公告，汽车线控转向系统研究进展综述，东吴证券研究所图：保隆科技传感器产品轮速传感器轮速传感器转角扭矩传感器加速度传感器图：线控转向传感器使用情况 EPS-SBW，转向传感器种类与数量增多。线控转向除与EPS相同需要转角扭矩传感器将方向盘转动信息传递给ECU外，也需要车速、横摆角、侧向加速度、电机位置等传感器采集路况信息以实现路感模拟反馈，冗余安全要求+传感器种类增多导致SBW的传感器价值相比于EPS显著提升。汽车传感器市场外资领先，国内供应商相继布局。目前我国汽车传感器市场绝大份额被海拉、法雷奥和博世等外资占据。国内企业中保隆科技已有成熟的扭矩、速度、电机位置等转向传感器产品；2023年6月嵘泰股份拟控股的嘉善逸航，主要产品扭矩角度传感器主要供应博世华域转向。31（转向管柱：智能化驱动，实现电动化升级 传递转向力矩，逐步实现电动化升级。方向盘转动管柱产生转矩，转矩传递至转向器。智能化功能需求下，转向管柱逐步的向电动化维度升级，国内自主零部件供应商具备成熟的量产能力。耐世特：耐世特已有电动可调、电动一触式调节等多款量产的电动转向管柱产品。2023年上海车展耐世特展示了可收缩式转向管柱的线控转向，可在不使用时将方向盘收回仪表盘并远离驾驶者。浙江世宝：浙江世宝旗下子公司芜湖世特瑞拥有电动四向可调转向管柱发明专利，产品已具备成熟的量产能力。拓普集团：已经研发出电动调节转向管柱产品，截至2022年底，公司电动四向调节转向管柱（EASC）新增7个定点，预计于2023年Q3量产。数据来源：浙江世宝定增说明书，耐世特，拓普集团，东吴证券研究所32机械管柱电动管柱图：中国转向管柱主要供应商及产品图：耐世特可收缩式转向管柱多向电调管柱转向器：蜗轮蜗杆-滚珠丝杠升级数据来源：智能汽车电子与软件，汽车人高工，东吴证券研究所33 蜗轮蜗杆转向器工作原理。电机收到ECU的指令后输出转速驱动蜗杆转动，由于蜗杆与减速齿轮（蜗轮）啮合，动力进一步传递至蜗轮，形成最终的扭力。扭力通过齿轮传递至齿条上，最终实现转向。转向器实质为减速传动装置。转向器将电机输出的转向力进行适当的变换（主要是减速增矩），再输出给转向拉杆机构，从而使汽车转向，所以转向器本质上就是减速传动装置。目前较常用到的是蜗轮蜗杆转向器和滚珠丝杠转向器。图：蜗轮蜗杆式转向器图：滚珠丝杠转向器（转向器：蜗轮蜗杆-滚珠丝杠升级数据来源：知乎，东吴证券研究所图：C-EPS转向系统 C-EPS-P-EPS-DP-EPS，均使用蜗轮蜗杆作为减速传动机构，通过齿条完成转向。传统电动助力转向C-EPS，P-EPS，助力装置与方向盘轴未分离：C-EPS转向系统（C为转向管柱），电动助力装置位于转向柱上（驾驶室内）；P-EPS转向系统（P为小齿轮）电机安装于小齿轮轴上（引擎室内），采用了小型化设计，相比于管柱式（C-EPS），静音效果得到提升。DP-EPS实现电机与方向盘轴分离。DP-EPS（DP为双小齿轮），相比P-EPS多一个小齿轮轴，新增的小齿轮轴与转向轴分离，将电动助力装置与方向盘轴分离，实现灵活自由安装的系统结构。34图：P-EPS转向系统图：DP-EPS转向系统比P-EPS多的第二根小齿轮轴转向器：蜗轮蜗杆-滚珠丝杠升级数据来源：博世，东吴证券研究所35滚珠丝杠图：皮带传动式R-EPS图：同轴式R-EPS剖面图 R-EPS传动减速机构从蜗轮蜗杆转变为滚珠丝杠。R-EPS中电机与滚珠丝杠通过皮带传导，皮带两端不同半径的齿轮为一级减速机构，滚珠螺母为二级减速机构。除皮带传动式外，还有电机直接安装在转向齿条上的同轴式REPS，但同轴式只有滚珠螺母一级减速，传动比过大，并且每个项目的壳体需要重新设计。基于DP-EPS/R-EPS结构，实现线控转向功能。C-EPS/P-EPS的电机助力作用在管柱/小齿轮轴（与中间轴相连），线控转向取消中间轴后电机动力无法传递至转向器。DP-EPS与R-EPS的电机直接作用于转向齿条，接收到ECU的信号后可以输出转速实现转向过程。大同步带轮大同步带轮同步带轮同步带轮滚珠丝杠减速器性能更优异数据来源：汽车智能控制技术，东吴证券研究所36 软质材料用于吸收冲击，R-EPS采用皮带/C-EPS采用尼龙材料。滚珠丝杠属于精密件容易受损，需要考虑系统受到的逆向冲击。皮带传动除减速作用外，软性材质能够吸收冲击，避免因震动出现噪音与损坏。蜗轮蜗杆减速结构中同样有吸收冲击的软性材料，例如C-EPS中的蜗轮使用尼龙材质吸收逆向冲击。图：C-EPS中的软性材料产品类型单价/元减速机构最大齿条推力适用车型代表车型C-EPS800-1000蜗轮蜗杆10000N前轴负荷650kg950kg五菱宏光mini EV，哈佛H6P-EPS1000-1500 蜗轮蜗杆10000N前轴负荷800kg950kg本田雅阁DP-EPS 1500-2000 蜗轮蜗杆13000N前轴负荷850kg1150kg奔驰GLA，奥迪Q3R-EPS2000-2500 滚珠丝杠16000N前轴负荷1000kg1300kg特斯拉Model3，保时捷911表：不同减速机构下转向系统性能对比尼龙材质转向器：蜗轮蜗杆-滚珠丝杠升级数据来源：SKF，比亚迪，东吴证券研究所37 滚珠丝杠工作原理：R-EPS中螺母位置固定，电机接受到ECU的指令后产生旋转扭矩，由同步带轮通过皮带传动传递至大同步带轮及丝杠螺母上。当螺杆相对于螺母旋转时，滚珠会对螺杆产生推力，进而将扭矩转化为轴向力完成转向。降低系统摩擦力，承载能力更强。R-EPS滚珠丝杠中的滚珠与螺母间为滚动摩擦，大大降低了摩擦力，提高了平顺性。滚珠丝杠传动系统承载远大于蜗轮蜗杆结构，R-EPS输出的齿条推力远大于其他三种EPS。丝杠螺母丝杠螺杆滚珠返回器螺杆运动方向螺母位置固定螺杆旋转螺杆旋转方向图：滚珠丝杠工作示意图图：R-EPS工作结构电机螺杆丝杠螺母皮带转向器：蜗轮蜗杆-滚珠丝杠升级数据来源：AMT论坛，东吴证券研究所38 滚珠丝杠减速传动与蜗轮蜗杆对比 滚珠丝杠依赖于滚动摩擦进行工作，传动精度和传动效率高。在优良的润滑条件下，滚珠丝杠的传动效率可以达到90%-95%。相较于蜗轮蜗杆，其结构更为稳定，可以更好地抵抗较大的力矩和载荷。蜗轮蜗杆依赖于滑动摩擦进行工作，传动精度相对较低，传动效率较低。传动效率在50%-90%之间，由于摩擦损耗较大，不适合承受较大的载荷。在较大的载荷下，蜗杆和蜗轮可能会受到过大的力，出现变形或损坏。图：滚珠丝杠示意图图：蜗轮蜗杆示意图线控转向中滚珠丝杠应用前景可观数据来源：华经产业研究院，乐晴智库，东吴证券研究所39 应用场景广泛，滚珠丝杠市场规模可观。目前我国滚珠丝杠市场仍以外资主导，国内贝斯特、长盛轴承等企业已经进行产能布局。滚珠丝杠能够应用于R-EPS、线控制动、机器人关节等领域，线控转向的转向执行机构只能选取R-EPS/DP-EPS，其中R-EPS的性能更优。我们认为线控转向将提升R-EPS的渗透率，推动滚珠丝杠市场规模增长。图：中国滚珠丝杠市场规模（亿元）0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%051015202530201420152016201720182019202020212022E市场规模YOY图：中国滚珠丝杠市场格局26%26%14%12%8%8%6%Rollvis（瑞士）GSA（瑞士）SKF（瑞士）Rexroth（德国）南京工艺济宁博特其他四、线控转向上游供应链标的液压转向泵变速箱油泵（转向EPS电机：德尔股份 专注汽车主业二十余载，液压转向泵细分领域龙头转型综合供应商。公司凭借机械泵类产品优势成功转型综合性零部件供应商，目前形成隔音降噪产品+电机、电泵及机械泵类产品+汽车电子产品三大业务支柱。电机、电泵类业务持续带来高毛利。2022年，公司实现营收40.35亿元，其中电机、电泵及机械泵类产品营收11.98亿元（占比29.69%），毛利率为19.31%，远高于其他业务。数据来源：公司官网，东吴证券研究所图：德尔股份营收（亿元）及电机类业务占比图：德尔股份主营业务毛利率0%5%10%15%20%25%30%35%01020304050201720182019202020212022营收电机、电泵及机械泵类产品占比0%5%10%15%20%25%30%35%40%20182019202020212022隔音降噪产品电机、电泵及机械泵类产品汽车电子产品图：德尔股份电机、机械泵、电泵产品驻车电机蓄能电机换挡电机电动转向电机电机电子液压助力转向泵启停电泵换挡执行电泵 润滑冷却电泵电子电泵电机机械泵电泵41（转向EPS电机：德尔股份 自研转向产品，全球化供应。公司集成自主研发的机械液压、无刷直流电机、智能电控系统等转向产品已批量供货国内外知名客户。其中，电液转向泵产品配套斯特兰蒂斯，与采埃孚、捷太格特等国际巨头直接竞争，具备较强的国际竞争力，2017年以来海外营收占比在70%以上。产能逐步释放，电机电泵业务有望再度放量。截至2022年年末，公司电机电泵类产品年产391万套，预计2024年将新增产能200万套以满足市场需求，业绩有望再度攀升。数据来源：公司官网，东吴证券研究所图：德尔股份主要客户表：上市以来公司新增产能国内主要合作伙伴国际主要合作伙伴64%66%68%70%72%74%76%78%05101520253035201720182019202020212022营收占比图：德尔股份海外营收及占比/亿元产品产能/万台量产时间自动变速箱油泵、电机100+1002024电液转向泵452019自动变速箱油泵1002019电液转向泵52019EPS电机102017EPS电机702017液压转向泵1502017自动变速箱油泵50201742（转向EPS电机：德昌股份 切入EPS电机赛道，2022年成“量产年”。公司凭借多年家电电机技术积累，于2017年进军汽车零部件行业，确立EPS电机为战略性业务，主要依托子公司德昌科技开展相关业务。2021年，公司EPS业务实现零的突破，订单金额达0.04亿元；2022年顺利规模量产，EPS电机等汽零收入达0.74亿元，同比+1902%。EPS客户囊括采埃孚、耐世特等转向龙头。公司与EPS系统一级供应商龙头舍弗勒、采埃孚、耐世特等国际知名龙头转向系统供应商的合作陆续取得突破，获得了多款型号电机的定点。截至2022年末，公司已累计实现了26个型号电机项目的定点。数据来源：公司年报，东吴证券研究所图：德昌股份营收及EPS业务增速/亿元图：德昌股份EPS电机产品示意图1650%1700%1750%1800%1850%1900%1950%05101520253020182019202020212022营收EPSEPS同比增速图：2022年至今新增EPS定点情况客户名称定点产品预估销售金额/亿元合同履行期限采埃孚EPS电机3.2生命周期为5年，2024年4月量产采埃孚某型号EPS转向系统电机22023年8月-2027年7月上海同驭某型号制动电机7.82023年12月-2030年11月捷太格特某型号EPS转向系统电机3.82023年7月-2031年6月上海利氪某型号制动电机1.52022年10月-2025年12月(含开发周期90天)耐世特某型号EPS转向系统电机3.22022年-2027年43（转向EPS电机：德昌股份 打破国外EPS无刷电机技术垄断。为打破EPS无刷直流电机技术长期被欧美日韩等国家垄断的局面，公司大量引进国外技术和研发人才，成功开发出基于定子总成加工工艺、转子总成加工工艺和电机总成加工工艺的生产工艺，掌握了电机核心部件转子、定子以及电机封装核心技术。EPS电机开启放量周期。截至2022年底公司汽车零部件业务总产能达到300万台/年。随着募投项目陆续建设完成，公司已有5条产线投产进入量产阶段，另有2条产线在安装调试中，预计2023年可实现年产EPS电机150万台以及刹车电机150万台，以满足客户的订单需求。数据来源：公司公告，东吴证券研究所图：公司掌握的核心技术核心技术内容技术来源EPS助力电机固定技术在机壳外壁上设有环形工字凹槽，法兰内壁上设有盘通孔，通过对工字凹槽进行铆合的工艺，将之固定于盘通孔内，即防止法兰盘的轴向窜动，也防止了周向回转，降低成本，也减少了设备的投入自主研发电机的绝缘技术绝缘形状优化：绝缘物之间设计有两个凹起和凸起，使绝缘物在圆周方向排布时，凹起与凸起之间进行接触，完美覆盖了整个定子铁芯，大大的提高电机的绝缘性能。自主研发电机位置传感器技术摒弃常规的霍尔式样以及磁阻式样，利用变压器的特性开发出一款旋变位置传感器，该传感器可在各种恶劣工况下运作，精度在MR或者霍尔式样10倍以上，大大提高电机的位置检测精度自主研发六相冗余电机设计通过六相冗余电机的开发，即使是出现一相短路的情况，电机还能工作，只是失去一半的助力，大大提升了系统的安全级别自主研发44（转向齿条：北特科技 转向齿条细分行业龙头。公司底盘零部件细分为转向器类零部件、减震器类零部件、高精密类零部件，转向器类产销规模、转向器齿条市占率在细分行业处主导地位。2022年公司转向器类零部件销售2732.86 万件，其中齿条产品销量占齿条市场份额 50%以上。营收持续提升，转向业务短期净利承压：2022年底盘转向减震零部件业务实现主营收入10.63 亿元，同比增长 9.44%，主要得益于新业务及出口业务的增长。2022年公司转向业务净利率约10%，主要原因在于公司近几年布局的底盘高精密业务、铝合金轻量化业务属于高投入期。数据来源：公司公告，东吴证券研究所45图：北特科技零部件收入（亿元）及增速（%）图：北特科技转向零部件产品-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%0.002.004.006.008.0010.0012.002016201720182019202020212022转向类(齿条及相关部件)减震类(活塞杆及相关部件)汽车底盘零部件业务增速（转向齿条：北特科技 汽车转向