汽车制动系统迭代历程、竞争格局及行业空间分析

产品升级带动行业扩容，国产替代趋势已现。

1.汽车制动系统持续升级，处于向线控制动迭代的关键期

1.1. 阶段一：传统机械制动阶段

最早制动器的制动力来源主要来自于人力以及真空助力泵助力，再通过液压或气压 传导。以液压伺服系统为例，驾驶员脚踩制动踏板，人力通过真空助力泵（发动机抽真 空产生负压，可以将力量增大八倍左右）放大后，将制动主泵的制动液顺着管路推动到 制动器的制动分泵里。 两种动力传导方式比较来看：1）液压伺服制动系统制动响应精准而快速，易于操 控，更易集成于高级驾驶辅助系统，但力量较小无法用于重型车辆；2）气压动力制动系 统力量大，多用于重型车辆，但因气体易被压缩，响应时间较长。

执行端以传统机械制动装置为主：1）行车制动方面：盘式/鼓式制动器是最终实现 车辆制动的执行装置，原理是利用与车身相连的非旋转元件和与车轮相连的旋转元件产 生摩擦力抵消轮胎的动能，其中盘式制动器由于散热性好、可靠性高普遍应用于乘用车。 2）驻车制动方面：传统机械拉索式手制动，通过钢制拉绳对制动盘施加拉力，从而夹紧 车轮实现驻车制动功能。拉索式手制动的优点在于：1）结构简单，成本低；2）易于实 现漂移等极限驾驶功能。缺点在于：1）无法自动检查拉索松紧度；2）停止和起步需要 频繁操作，便利程度低于电子手刹；3）无法进行二次夹紧，制动盘热胀冷缩易导致制动 力不足。

1.2. 阶段二：引入电子辅助控制，推出电控产品

行车制动方面：一方面机械制动部件向电子化升级，如真空助力器升级电子助力系 统；另一方面集成辅助制动系统 ABS（纵向制动控制）/ESC（横向+纵向制动控制）， ABS 可防止车辆紧急制动时因车轮抱死造成车辆失控，ESC 通过将制动力输出的液压 进行再分配实现车身行驶稳定。 驻车制动方面：传统拉索式手制动升级为拉索式 EPB（电子手刹），进一步可升级 为集成式 EPB。新的行业趋势是将 EPB 的基本硬件和逻辑电路与 ESC 架构集成，既可 实现硬件有效降本、降低制动系统复杂性，亦可提高系统可靠性。

行车制动系统融入电控产品 ABS/ESC，更有利于行车稳定性与安全性。在液压制 动系统的基础上，现代的汽车制动系统引进了电子制动产品 ABS 及 ESC：1）ABS 防抱 死系统，能够保证车轮始终保持最大的制动力，并保证转向功能和增加制动时方向的稳 定性，从而实现最佳的纵向制动控制；2）ESC 车身稳定系统，该产品为 ABS 的升级产 品，通过多项传感器的数据，对车身姿态进行调整控制，在保留 ABS 系统功能的基础 上，能够防止转向过度/不足，并具有主动建压功能。

电子驻车制动（EPB）最初实现静态制动功能，逐渐向动态控制演变。 拉索式 EPB，电子驻车系统过渡形态。拉索式 EPB 通过电控的方式，将驻车制动 拉索进行拉紧和放松。除了具备传统手制动的静态驻车还有静态释放功能外，拉索式 EPB 能够集成自动驻车（AUTOHOLD）和上坡起步辅助功能。并且免去了手刹拉杆， 使得驾驶舱内空间布局有较大的优化。 硬件解耦，集成式 EPB 实现线控功能。集成式 EPB 在拉索式的基础上，通过电动 机组件代替了制动拉索，当驾驶者操作驻车电子按钮后，电子控制单元将控制集成在左 右制动卡钳中的电动机工作，带动卡钳活塞产生机械夹紧力，从而完成驻车动作。 集成 式 EPB 通过驻车制动系统硬件的解耦，实现了驻车制动的线控功能。在线控功能的基础 上，EPB 能够作为行车制动的冗余部分，在制动失效的情况下介入行车制动。

1.3. 阶段三：线控制动作为自动驾驶时代必需品，放量可期

线控制动（Brake-by-wire）实现硬件解耦，数据线传递信号，成为电动智能化背景 下最佳选择。线控制动主要构成包括传感器、中央控制器（ECU）、制动执行模块、通信 单元和电源五部分，踏板位移与制动力传导解耦，通过踏板位移传感器来识别制动意图， ECU 单元通过车载网络接受制动指令信号并计算出各个车轮所需的最佳制动力，并通 过电机来完成建压过程。线控制动系统可以分为电子液压制动（EHB）和电子机械制动 （EMB）两种。

EHB 是目前的主流选择，是目前兼顾成本、性能的最优解。 1）结构上，EHB 更加精简，相较于传统液压制动取消了真空助力器（用电机取代） 以及制动踏板和车轮制动器的机械或液压管的链接，主要由踏板感觉模拟器、液压控制 单元和电控单元三部分组成。按照是否集成 ESC 或 ABS，EHB 可分为 Onw-Box 和 TwoBox 两种形式。 2）功能上，1）取消了真空助力器，更适用于新能源汽车；2）响应速度提升，短距 离制动停车和行驶稳定性方面有了较大改善；3）系统算法可补足由于机械特性变化导 致的制动力不足等情况；4）安全性更高，eBooster 失效时可切换 ESC 作为备份制动； 5）系统能够实现制动能量回收，降低能耗。6）与 EMB 方案相比，可直接采用现有的 车载 12V 电源，更为可靠。

电子机械制动（EMB）是未来方向：1）结构上，EMB 完全取消液压传导，四轮的 电控制动模块取代了传统的盘式制动器/鼓式制动器，使用通过电信号直接控制轮侧电 机制动器。2）功能上，EMB 使用电信号完全取代了液压制动，制动速度更快且能实现 四轮制动器的独立控制，更适配与新能源汽车，是完全自动驾驶时代的必然选择。但是 诸多难题制约 EMB 量产，如电源适配问题、安全控制问题、恶劣工况下驱动电机稳定 性问题以及成本问题。

2.竞争格局：基础制动赛道拥挤，电控产品多被国外巨头垄断

制动器市场跟随下游整车行业周期波动，跟随整车行业逐渐扩容。21 世纪以来我 国商用车和乘用车市场规模持续扩大，制动器行业景气度和整车行业紧密关联，根据中 国汽车工业年鉴数据，21 世纪初到现在盘式和鼓式制动器出货量增长接近 10 倍，市场 扩容与自主崛起给予国产制动系统供应商超车机会。 格局来看，制动系统行业由于安全标准要求高、主机厂验证周期长，长期被海外老 牌零部件供应商如博世、大陆瓜分大半市场，但随着国产制动系统供应商配套经验增加、 配套产品从传统机械制动拓展到电子控制产品以及线控制动产品，具备整套制动系统配 套能力，制动系统行业国产替代趋势增强，国内供应商伯特利、亚太股份、万安科技等 逐步占据一席之地。

电控产品市场国产供应商起步较晚，国产替代空间大。制动系统电控产品在 20 世 纪 90 年代后由国际大型零部件供应商相继推出，国内制动系统电控产品市场主要被国 际零部件供应商垄断，国内供应商起步较晚处于弯道超车的黄金阶段，伯特利作为国产 制动龙头在中国 EPB 市场中占据 8.3%的市场份额。 国产供应商份额提升的驱动因素：1）疫情导致的行业“缺芯”促使自主主机厂纷 纷选择保供能力更强的国产供应商；2）自主主机厂市场份额逐渐提升，从产业链自主可 控的角度出发更多选择国产供应商，带动国产供应商市场份额提升；3）国产供应商具备 联合开发、响应速度更快的优势。

线控制动涉及行车安全，国产化替代较难进行。相较于 EPB 驻车制动，行车制动 在工作环境，算法复杂度，技术实现等多个维度要求更高，且直接涉及行车安全，主机 厂推动国产化较为谨慎。因此导致在线控制动之前的 ESC 产品上，虽然自主底盘件供应 商 15 年即推出了各自的 ESC 产品，但 ESC 的国产化替代进程依然较慢。线控制动是在 ESC 基础上集成的产品，面临 ESC 同样的问题。市场格局看，全球线控制动市场被博 世、大陆、采埃孚天合等国际供应商垄断，其中博世集团份额最高。

3.行业空间：基础制动产品渗透率位居高位，线控产品存在广阔市场空间

根据汽车之家参数以及乘联会车型销量数据测算：1）乘用车中鼓式制动器渗透率 极低，多为 10 万以下低端车型配置且有逐年下降趋势。2）EPB 产品 2019 年渗透率约 为 47%，2021 年渗透率 79%，预计 2025 年渗透率将达到 95%。3）ESC 涉及行车安全， 发展较晚但渗透率较高，据我们测算 2021 年到达 90%以上高位水平。

根据我们测算，由于乘用车制动市场盘式制动器、ESC、EPB 产品渗透率位居高位， 向上空间不足，预计基础制动市场规模跟随下游乘用车放量稳态上涨。

电动智能车必备执行单元，价值量快速提升，未来空间广阔。电动化真空源缺失+ 智能化执行单元灵敏度需求提升角度来看，线控制动是未来电动智能车必备的执行单元， 单车价值量从传统制动系统 1000 元左右提升到 2000 元以上，未来有望随着电动智能化 渗透率的不断提升，市场空间快速打开。据高工智能汽车数据，2021 年中国新车前装市 场线控制动搭载率为 15.04%，纯电车型 EHB（Two Box）搭载率为 30%，2022 年 1-9 月 中国乘用车市场 EHB 前装搭载率达到 23.45%，呈现快速提升趋势，其中新势力品牌搭 载意愿最强。据我们测算 2021 年市场空间约为 39 亿元，假设 2025 年新能源车渗透率 达到 50%，市场规模有望达到 246 亿元，2021-2025 年，CAGR 达到 58%。