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中信证券-全球产业策略系列报告:独角兽十问十答系列11,智能线控底盘头部企业~格陆博-220926

上传日期:2022-09-26 15:01:09 / 研报作者:何翩翩雷俊成 / 分享者:1005681
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  格陆博成立于2016年,是国内汽车智能驾驶线控底盘系统供应商,以底盘线控技术正向研发为主导,具备整车系统匹配能力,在南通建有研发生产基地,并在上海设有研发销售中心。产品端,公司主营电子驻车制动系统EPB、电子稳定控制系统ESC、制动系统的Two-box产品GIBS、集成制动系统的One-box产品GIBC、底盘域控制器产品iCDM、电子制动系统EMB等核心线控系统,并可提供线控底盘平台;生产端,公司已投产14条产线,在建6条,且拥有全套测试设备,并通过IATF 16949验证,主要产品年产量可达50万台以上;商业化方面,公司已向国内主流自主品牌和合资品牌车企供货,以乘用车为主,其中EPB和ESC订单量达约100万台,Two-box单月订单达3万台,One-box已经定点并少量出货。公司在8月宣布完成数亿元的Pre-C轮融资,在2022年底前投入3条全自动生产线。我们就近期与公司创始人&CEO刘兆勇博士电话会交流后,结合公司介绍情况汇总为十问十答。
  ▍Q1:公司的核心竞争力是什么?格陆博认为自身的核心竞争力包括:
  1.研发实力与产品性能领先,公司创始人刘兆勇曾任东风科技技术中心副主任、伯特利副总经理兼技术中心主任,公司团队主要来自于大陆、博世、采埃孚、华为、东风、伯特利等,有20多年线控底盘研发及产业化经验,致力于打造支持L0-L5级别自动驾驶全栈冗余线控产品线。公司自研包括EPB、ESC、GIBS(Two-box)、GIBC(One-box)、电磁阀以及底盘域控制器等核心产品:1)Two-box由eBooster和ESC组成,eBooster具备响应速度快(<150 ms)、建压时间短(<200 ms)、最大制动压力高(>120 bar)等优势,并做到解耦,ESC搭载公司自研线性电磁阀和控制算法,具备建压时间短(<250 ms)、建压能力强(>180 bar)、控制精度高(<1 bar)等优势。2)One-box需具备ESC、eBooster、EPB功能,公司在其中运用多核锁步MCU等创新技术,电机采用“空心轴式永磁同步电机设计”,并将位置传感器与滚珠丝杠等组件高度集成,其中核心电磁阀由公司自研,寿命可达220万次以上。公司的One-box具备全液压解耦、系统高度集成、高动态响应(150 ms@100 bar)以及失效备份(失效情况下制动力可达0.5g,高于Two-box的0.25g)等优势,且预留客户定制接口,支持L0-L4不同自动驾驶需求。此外受益于算法鲁棒性高,可以做到一冬一夏高效验证。3)EPB电子驻车是重要的制动冗余系统,公司的双控MOCR-EPB 2.0和CPEPB 1.0可分别满足L3+自动驾驶及特定场景商用无人车需求,且主要性能指标优异(最大夹紧力达28kN,响应时间小于1.2s,NVH噪音小于60 dB)。4)EMB电子制动系统趋向与轮毂电机一体化,走集成式角模块路线,适配滑动底盘及自动驾驶。公司目前采用前电子液压制动系统EHB+后电控机械制动系统EMB结构,兼顾冗余性和成本,满足平台化、可拓展、时延低、多层冗余要求的电器架构,并预留系统运动控制与自动驾驶接口。5)底盘域控产品iCDM集成整车动力学控制VMC、ESC算法等,实现软硬件解耦以及驾驶动态性的可变操控,并减少ESC介入,提高驾驶舒适性。公司产品通过协调各线控执行器,实现车辆轨迹准确跟踪,并整合车辆纵向、横向、垂向控制。软件定义下,采用算法仿真建立动力学模型,实现代码自动生成与软件功能快速标定,且大部分产品开始支持OTA,软件模块化设计有助于快速升级。
  2.商业化落地进程领先,公司已在南通投产14条自动化产线,在建6条,主要产品年产量可达50万台以上,线控执行系统产品已向国内主流自主品牌和合资品牌车企供货,目前定点以国内自主品牌乘用车为主。针对线控底盘安全等级高,需要大量测试流程的要求,格陆博拥有35台不同类型的测试台,能够对环境、惯性、综合性能、在环仿真、EMC等环节进行不同测试,并通过IATF 16949验证。订单方面,公司今年ABS/ESC订单超100万套,明年或达200万套以上;Two-box单月已达3万套以上,并持续扩充产能;One-box已经定点并少量出货,公司预计今年底规模量产,受益于持续的新项目需求,明后年或超50万套;EPB制动器总成订单也达到几十万套的量级。
  ▍Q2:能否介绍下线控底盘以及各类底盘执行器?
  公司认为,线控底盘是智能汽车最核心的控制系统。1.底盘域控制器集成制动、转向、悬架等纵横垂向运动控制以及驱动控制和高安全高协调控制。公司能做到软硬件解耦,具备实时性高、协调处理速度快、功能集成度高等优势,并且对感知、执行等标准化,将感知芯片集成在域控制器上。公司认为,底盘控制模块新趋势为不同域的集成,通过模块化软件适配不同车型以及软件定义。2. Two-Box由eBooster和ESC组成,eBooster有解耦式和耦合式,耦合式为踏板和增益联动,解耦式采用踏板模拟器,踏板感相对差,但支持制动能量回收。eBooster未来趋势是解耦,响应速度可达到150ms,踏板感可调,集成EPB与LC纵向控制,支持制动能量回收。ESC则趋向线性电子化,集成EPB和胎压监测,同样支持制动能量回收,同时要求建压时间在250ms左右,需支持智能底盘域系统协调控制。3. One-box作为新型的一体式智能系统,响应速度更快、安全等级更高,踏板可调可控,支持OTA升级,且做到轻量化。到这个阶段,一辆车的制动系统即为One-box + EPB,制动需求通过踏板模拟器,建立电压模块传递,且在电机失效情况下,依然可以传递液压。公司预计One-box未来5-10年的市场渗透率有望从1%提升至50%,由ABS+ESC升级至液压全解耦,其60-70%的功能来自ESC,可满足L0-L5级别自动驾驶。4.EPB为行路一体重要的冗余系统,双控EPB可去除车辆P档锁止机构,执行器将有刷电机换成无刷电机,并去除自锁结构。5. EMB未来趋向于轮毂电机一体化设计的轮端角模块,适配线控底盘及自动驾驶。其执行部件主要是无刷电机推动减速机构,从传统制动系统集成到电子机械控制,再加上部分变压系统。完全EMB制动系统是对电液制动系统颠覆性的功能上移设计,EMB和液压的One-box IBC从可靠性、功能性和工艺上看各有优劣,未来5-10年还是以One-box IBC为主,EMB省去了液压系统,但因为冗余备份以及对高算力的依赖,成本相对较高。公司认为后续底盘域控制器可作为EMB的控制器,满足平台化需求。6.线控转向SBW是未来趋势,它需要电控和执行部分冗余,公司认为SBW阶段的控制部件或集成于底盘域控制器,转向结构作为执行器。综合来看,以上执行器加上动力部分基本构成智能线控底盘,也就是滑板底盘。
  ▍Q3:线控底盘产业趋势如何?
  智能化和电动化是全球汽车产业大趋势。市场规模方面,公司预计中国市场2022年线控底盘车型或超500万辆,线控作为关键技术正处在大规模商业化前夜。公司预计到2025年按渗透率40%计算,线控底盘市场规模在2000多亿元,其中线控制动市场规模700亿元,线控转向500亿元,悬架也有数百亿元市场。线控制动单车价值5000元左右,如再加上底盘域控,可能会在7000-8000元甚至更高。
  自动驾驶的感知和决策逐步成熟带动ESC需求上升,执行系统和线控制动是高级别自动驾驶的基石。线控优势在于布置简单、部件更少、成本降低、响应速度更快且控制精度高。制动系统逐步向电动化、解耦化、集成化、智能化发展;转向系统亦是如此,以后可能没有方向盘,转向管路会逐步消失;驻车系统现主要是行路一体的EPB,EPB控制器开始采用双控,运用电子行驻一体卡钳;行车制动目前应用最广的仍是VSC和ESC,过渡方案为Two-box(eBooster +ESC),趋势是One-box集成eBooster和ESC,但是难度较大,国际巨头在这两年开始投产。
  公司认为One-box将成为趋势的原因在于,从功能角度域控制器下的ESC、eBooster、Two-box系统可应用于L0-L3级别智能驾驶,但Two-box无法满足L4-L5级别法规要求,需要One-box +冗余制动单元RBU。如果Two-box主控制单元失效,eBooster不能单独控制各轮压力,所以如果刹车时路面湿滑,可能导致甩尾侧翻,无法满足终端安全要求。从成本平台化角度,One-box可支持L3,串联RBU即可支持L4-L5,但Two-box无法做到,Two-box以后主要市场为新能源汽车。从法规角度,L4-L5级别需要多级冗余,One-box+RBU+EPB可以形成三级冗余制动系统,也能符合法律规定。
  产业再往后趋势为全电制动,踏板模拟器+制动控制器+电驱制动卡钳。真空泵、真空助力器或在未来2-3年内被淘汰,Two-box更多会在中低端车型,中高端车型将逐步搭载One-box。公司认为,EMB未来5年会逐步上量,商用车领域目前常用EBS,也有部分EMB系统。
  ▍Q4:自动驾驶是否必须要配置线控底盘?
  线控底盘不光应用于电动车,也应用于传统车。目前中国传统汽车占70-80%,在智能化过程中,例如L2-L3级别的主动刹车(AEB)、自适应巡航(ACC)、智能泊车(APA)等功能均要用到线控底盘部件。制动需要线控以及冗余,转向也需要一定的线控,因此市场巨大。传统的制动系统ESC反应速度慢,从0到最大压力需600 ms,在高速上时速80公里以上时,反应速度不足,因此需要升级到One-box+ EMB。One-box的反应速度目前为120 - 150 ms。
  智能化需要冗余,尤其L3级别以上,需要Two-box、eBooster、ESC以及电子制动力分配系统EPD,但Two-box一旦ESC失效,而eBooster没有ABS功能,因此到L4/L5级别需要One-box + RBU。线控化可以降低整车成本,One-box比Two- box价格低,且一旦上量,可能比传统的真空泵、ESC加管路更具成本优势。
  ▍Q5:公司认为软件和硬件哪一块研发更重要?
  公司认为,软件做得再好,如果电磁阀、电机、减速机构等做不出来,滚珠丝杠寿命不足,也无法形成大规模量产。硬件可以在一段时间内攻克,因为国内的供应链能力越来越强,但软件短期内难以完整做出来,因为它需要大量的验证,这需要较长时间,从这方面看应该是软件更难一些。
  One-box里电磁阀比较关键,公司从十几年前就一直在做正向开发,以前是开关阀,现在是线性阀。公司电磁阀均为自研自产的算法,其中ESC的算法编译完之后有几百万行代码,有几百种失效处理模式。因为公司有大量正向开发经验,所以针对不同客户匹配较快。例如一个项目,去年12月底刚拿到车,今年5月就开始规模量产,中间完成冬季夏季实验,实现20多种ESC功能,并且也完成两个多月5万公里的路试。公司在软件方面拥有长时间积累,在匹配经验、算法鲁棒性、自适应性上表现较好。因为现在项目有大的SUV,也有A00级小车以及轿车,明年可能有几十款车的项目,长时间积累对公司做One-box、底盘域控制器以及EMB都有帮助。
  ▍Q6:线控底盘各类硬件产品未来的价格趋势如何?
  集成度越来越高后,成本会降低。例如现在国际巨头的Two-box和再生制动系统ESPHev,两者相加在2000-3000元左右。One-box现在常见价格1800-2000元左右。公司认为,大规模量产后One-box的价格区间(根据功能不同,可分基本版和plus版)会在1200 -1800元左右,中位数会在1300-1400元,但如要支持更多智能驾驶功能与软件,可能在2000元以上。硬件稳定后更多是软件增值服务。One-box主芯片是6核,主频达800兆以上,Flash达8兆以上,以后可以根据驾驶员需求,有越野版、舒适版、节油版等。这些软件增值服务也可以定制,写到域控制里。ESC现在相对比较成熟,根据功能不同在500-1000元范围,例如ESC pro版含有6个柱塞泵,可以支持高阶智能驾驶功能,价格在1000元左右。eBooster目前在1500元左右,公司认为eBooster以后更多会面向中低端车型,取代真空助力器和真空泵,价格可能下探到600-800元,高配会支持RC、RB控制,集成EPB的价格在1000元左右。EPB从原来一套4000-5000元下探到现在1500-2000元左右。底盘域控制器因为目前全世界基本没有量产产品,公司搭建了一个组合框架,把轮速传感器、高度传感器、位置传感器集成,然后输出悬架控制,再把车辆的横向、纵向、角速度传感器集成,预计要3000-4000元。如果再把VMC和ESC功能,横向、纵向、垂向包括转向控制集成进来,价格有可能在4000-5000元,另外行业也有将底盘域跟动力域结合的趋势,售价可能更高。
  总体线控底盘的集成度提高会更优势,例如现在车上的真空助力器、真空泵、管路、ESC以及P档所有机构,部件较多成本较高。另外,集成之后可以省电,例如公司现在的ESC和One-box,静态暗电流达0.1毫安,未来整车厂会更加关注静态电流效果,从而节省成本。
  ▍Q7:线控系统未来的行业格局会怎样?从竞争力角度,几大供应商如何排序?
  市场格局上,现在国外三大巨头在ESC、eBooster、EPB上占据90%市场。但公司认为,未来3-5年之内国内厂商会占40-50%。原因在于智能驾驶阶段,部件和整车的交互,客户的定制化需求增多,本土厂商从开发费用、周期和相应速度上都有优势,现在是国内厂商最好的发展时机。
  公司的ESC对标国外最新一代产品功能,可以快速抢占市场。eBooster作为过渡产品,目前国外只有博世在做,eBooster未来可能主打低成本7-8万元以下的车,甚至不匹配ESC而只匹配ABS基本功能。因为这部分市场相对小,国内厂商和博世可能各占分一部分市场。One-box方面,博世、大陆、采埃孚各有千秋,ESC做好是One-box的基础,所以博世有一定优势。但One-box把ESC和eBooster取代,对公司来说是抢占全新市场,而对博世来说可能要抢自己原有的蛋糕。公司认为One-box国内外差距就在几年之内,不像原来ESC的国内外有几十年差距。现在One-box的全球渗透率1%左右,如果3-5年内中国渗透率要超过40%,每年或有几百万辆的新增市场。
  从客户端看,国内自主品牌整车厂也更愿意用自主One-box,因为国外的开发费用达几千万甚至更高,国内厂商有一定价格优势。ESC、eBooster和EPB有一些存量市场,在供应链自主可控趋势下,为国内企业打开窗口期。
  ▍Q8:国内除了格陆博之外,还有上市公司伯特利、亚太等,非上市公司擎度、拿森等,如何评价国内同行在线控底盘领域的发展?
  公司认为各有优势,格陆博在制动领域,从软件算法、电磁阀到系统匹配有多年积累,包括EPB、ESC、eBooster、One-box以及底盘域,在整体产品性能与功能上有一定优势。其他几家有的原先做转向系统,迭代为eBooster。但eBooster需要整体制动系统的匹配,公司在基础制动深耕多年,这点也有优势。公司认为做好One-box首先要攻克ESC,因为ESC可实现One-box 60%-70%功能,eBooster和One-box在结构和功能上没有关联。
  ▍Q9:无人小车的线控底盘市场规模如何?在Robotruck和Robotaxi中渗透会加速吗?
  底盘线控化是基础,不一定是无人驾驶或智能驾驶才会用。One-box比传统车的基础制动有成本优势,且有更多安全冗余功能,又能延伸出智能驾驶,这催生第一处需求。Robotaxi需要线控底盘、线控软件和线控制动,悬架不一定需要,但从法规角度,高速无人驾驶中One-box+RBU+EPB冗余是必须。目前市场上一些无人驾驶车,因为速度较低也有安全员,实际上冗余做的还不够。从法规要求上,即使主控失效,也必须要有稳定性的控制功能,这是另外一大需求。当车辆开始电动化,原来传统发动机真空助力的制动系统无法使用,而L2+的智能驾驶需要主动刹车、冗余和线控,这也是需求的爆发点。公司现在很多One-box项目,再加毫米波雷达,就可以做到L2+智能驾驶。
  ▍Q10:公司的融资情况如何?
  公司在8月宣布完成数亿元的Pre-C轮融资,将加快新产品全液压解耦式GIBC(One-box)的生产,并将在2022年底前投入3条全自动生产线,确保产品的供货能力。
  ▍风险因素:公司线控底盘研发不及预期;公司车端客户拓展不及预期;智能驾驶行业发展不及预期等。

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