2022年菱电电控之四大主营业务专题分析 菱电电控具备发动机和电机控制技术

一、燃油车：菱电电控稀缺的自主发动机EMS供应商

1.1、公司是稀缺的自主发动机EMS供应商，在高壁垒产品中进行国产替代

公司主营业务为发动机管理系统、纯电动车动力电子控制系统、混合动力汽车动力电子控 制系统、车联网产品 T-BOX 以及相关的技术开发及标定服务。其中发动机管理系统包括 汽油乘用车、混合动力汽车、商用车、摩托车的 EMS 产品；纯电动车动力电子控制系统 包括 VCU、MCU、GCU 等产品。目前公司营业收入的主要来源为汽油机 EMS 产品，2019 年-2021 年汽车 EMS 产品销售收入占比分别 84.63%/89.97%/90.02%（其中 2021 年营收 分产品拆分为测算数据，非年报数据）。

发动机管理系统 EMS（Engine Management System）是发动机的核心零部件，是发动机 计算机，即发动机的“CPU”、“大脑和神经中枢”，主要由传感器、控制器和执行器三大 部分组成。通过各种传感器（温度传感器、氧传感器）以及电路信号传输，将发动机的吸 入空气量、发动机转速、加速度等物理量转换成电信号，然后将相应信息处理之后输出控 制信号，通过各种执行器（喷油器、节气门、点火线圈等）控制发动机的燃油供给量、空 气流量、点火提前角等，其主要目标是控制发动机的输出扭矩，提升燃油经济性和发动机 性能。

目前行业以国际龙头汽车电子标的供应商为主，行业集中度非常高，国产替代难度艰巨。 全球市场以博世、大陆、电装、德尔福、日立、马瑞利等国际龙头垄断，国内市场以博世 以及其相关合资企业联电一家独大，自主电控厂商市占率极低。近几年国内自主品牌在动 力总成方面已经取得了突破进展，动力总成控制包括发动机管理系统 EMS 和自动变速箱 控制系统 TCU，其中变速箱、整车控制集成等技术已经取得一定突破，但是对于发动机 电控技术等核心零部件仍有较大差距。整车厂对于 EMS 的供应商选择也比较严谨审慎， EMS 供应商需要经历两冬两夏、整车道路耐久试验、发动机标定等各种试验认可以及量 产大规模使用，得到充分的验证之后才会考虑批量量产和推广。发动机是一个动态、非线 性、多变量的系统，其管理系统 EMS 以下特点决定了他的高技术壁垒：

① 系统性，EMS 系统是传感器、控制器和执行器的系统零件，涉及燃油喷射系统、点火 控制系统、怠速转速控制、诊断和数据通讯、排放控制等多系统控制，是机电一体化 产品。

② 精确性，EMS 是一台小型的计算机，除了各类传感器的感知精度，还需要精确控制燃 油喷射量、进气量，使发动机输出最佳扭矩，满足最经济的油耗，符合法规尾气排放 标准。单以执行器中的喷油嘴为例，低温环境燃油的挥发性较差，因此难以形成较好 的雾化程度，虽然喷油加浓可以解决该问题，但是喷油加浓又会影响常温启动的排放， 因此需要平衡进气、喷油、点火以及排放的博弈关系。国内喷油器仍然没有实质性渗 透，国内市场 CR4 高达 82%，仅博世即占据 48%份额。除了喷油器，车规级芯片、 前氧传感器等核心零部件均缺乏国产化。

③ 整车性能和安全，动力总成的 EMS 和 TCU 是基于不同工况进行发动机输出扭矩的控 制，直接影响了汽车的整车性能和安全性，与 ABS、ESC、线控底盘、ACC 等辅助 驾驶功能类似，需要进行充分的试验验证和量产验证才能进行量产装车。

公司通过正向研发+外延并购，国产替代技术壁垒较高的发动机核心零部件，打破“核心 技术空心化”局面。

① 正向研发：技术战略落实“技术向上走、市场向下沉”的策略。公司承接多个国家高 技术研究发展计划（863 计划）项目、工信部工业强基项目，经过多年的自主研发， 目前已经掌握了完整的电控系统底层程序和应用层的控制策略与逻辑算法，并建立了 独立仿真分析系统和标定软件工具等核心技术，包括涡轮增压、缸内直喷发动机管理系统等核心技术，并于 2020 年被列入工信部第二批“专精特新”小巨人企业名单。 公司的产业化道路沿着“低端-高端，边缘-核心”的技术路径行进，目前公司的 EMS 已经从商用车领域走向乘用车领域。

② 外延并购：筑起电喷件等关键子零件的护城河。对于喷油器等成熟市场，虽然技术成 熟但是国内技术仍接近“空白”，公司通过并购方式掌握技术核心壁垒，2022 年 5 月， 公司公告拟以现金形式（人民币 2340 万元）取得 Vitesco Technologies GmbH 及其 关联方所拥有的乘用车和轻型卡车用部分知识产权及专有技术在中国的非独家许可 （知识产权许可），并且购买纬湃汽车电子（长春）有限公司的相关部分资产（喷油器 保护 3 个子装配站，生产线的购买价格为 588 万元），后续还有其他喷油器、喷孔板 等相关资产和知识产权的收购计划。公司通过外延并购方式，以最大效率建立起关键 子零件的护城河。

1.2、燃油车趋势向下，公司商用车转乘用车，量价双击，空间向上

1.2.1、量：商用车N1市场龙头地位稳固，进军乘用车，市场空间打开

公司在商用车 N1 类车型市场中为龙头供应商，在乘用车板块占比较少。公司研发的具备 自主知识产权的发动机管理系统 EMS 产品主要应用于市场占比较低的商用车 N1 车型和 乘用车 M1 类交叉型乘用车，开始逐步进入 M2 市场。在商用车 N1（质量低于 3.5 吨载货 商用车）市场中占据龙头地位，奥易克斯份额第二，其次是博世、大陆等国企龙头汽车电 子厂商，公司是汽油车实现国产突破的两家公司之一。

根据公司的招股说明书，截至 2019 年底，公司获得 N1 车型公告为 2033 个，占全部 N1 类汽油车公告的 59.58%，其中燃油 车公告有 45 个，占全部燃油车公告的 68.18%。虽然公司在 N1 商用车细分领域做到龙头 地位，但是 N1 商用车细分市场较小，以 2021 年商用车产量为例，总质量在 3.5 吨以下 的商用车总产量为 172 万辆，占整体商用车产量比例为 41%。而在乘用车 M1 类市场， 截至 2019 年底，公司获得 M1 车型公告 88 个，占比 1.07%，以公司为代表的自主品牌 电控企业还处于国产替代的初级阶段。

乘用车市场规模广阔，公司进军乘用车，市场空间打开。虽然燃油车市场份额是一个负增 长函数，但是对于公司而言，乘用车的市场远大于商用车，公司从商用车切换至乘用车， 打开负函数下的国产替代正向逻辑。燃油车与发动机 EMS 的配套关系为 1:1，因此汽车 产销反馈了发动机 EMS 的销量数据，商用车和乘用车相比，体量仅有乘用车的 1/5 左右 （2021 年商用车总销量占乘用车的 22%）。因此商用车发动机 EMS 市场空间较小，公司 进军乘用车，市场空间将实现 4-5 倍的翻番。目前公司的 GDI 发动机 EMS 已经进入量产 准备阶段，2022 年下半年开始国产替代进程。公司于 2021 年完成国六 GDI 软硬件平台 的开发，搭载客户产品完成了高温、高原和高寒试验，其余多款 GDI 项目同步进行台架标 定，自主品牌客户的多款车型在待量产阶段。（报告来源：未来智库）

1.2.2、价：立足PFI，拓展GDI，价格翻倍，赋能新增长

公司的GDI（Gasoline Direct Injection缸内直喷）发动机EMS产品相较于PFI（Port Fuel Injection 歧管喷射）发动机价值量翻倍，新产品赋能新增长。GDI 发动机燃油直接喷射 进缸内，而传统的 PFI 发动机是将汽油喷射在进气门外侧的进气歧管中，通过均质混合的 方式完成可燃混合气体的形成，即两者的本质区别是可燃混合气体的形成方式不同。GDI 发动机直接喷射汽油到缸内，具备以下优势：①其油滴蒸发依靠空气吸热而非壁面吸热 （PFI 在进气门附近形成瞬时的液态油膜，可能导致气门口燃油湿壁现象）；

②减少了汽 油在进气道蒸发时占用的体积，可以提升充气效率；③喷油嘴在缸内可以精确控制空燃比。 因此 GDI 的燃油经济性更好，响应速度更快，空燃比控制更精确。在价值量方面，GDI 发动机的 EMS 相较于 PFI 发动机的 EMS 价值量实现接近翻倍（PFI 发动机 EMS 约 1300 元，GDI EMS 约 2300 元），量价双击下，公司从商用车 PFI 进军乘用车 GDI 有望将市场 空间拓展 8-10 倍，考虑到公司原本的产品销售主体在商用车 N1 车型，那么市场空间的拓 展或达到 20x。

1.3、经营稳健强势，研发驱动，厚积薄发

公司产品装车量强势放量，整体经营收入稳健增长。公司成立于 2005 年，其首款动力电 子控制产品机械式节气门电控系统于 2008 年首先在江南汽车奥拓车型匹配完成并进行批 量销售，正式开启主营业务的产业化道路，2018 年公司的汽车 EMS 累计装车突破 100 万套，2020 年公司的汽车 EMS 累计装车突破 200 万套，销售增速带来营收的强势增长， 2018 年-2021 年公司的营业收入从 2.5 亿元翻倍至 8.3 亿元，期间的年复合增长率达到 49.58%。其中 2019 年 7 月 1 日起，公司有大量的国六配套车型投放市场，软件程度和硬 件版本快速迭代，百万件不良率 PPM 快速下降，一方面逐步树立自主品牌的质量口碑， 另一方面公司在大部分车型的匹配开发阶段收取的技术服务费显著增长。

分产品看，公司的汽车EMS产品收入和配套的技术开发服务收入增速均获得高增长。2018 年-2021 年汽车 EMS 产品和技术开发服务收入的年复合增长率分别为 46.2%/110.3%。受 益于商用车国六法规切换以及乘用车 EMS 产品的拓展，公司的核心产品实现快速增长， 后续的乘用车有望打开二次成长曲线。

2021 年公司盈利能力短期承压，主要是原材料价格上涨以及缺芯影响了短期业绩表现。 公司的近几年综合毛利率中枢为 30%左右，其中技术开发服务由于非产品销售类业务，故 毛利率达到 70%左右的中枢。公司 ECU 产品主要采购的三种零部件电喷件、芯片、电子 元器件价格随行就市，目前所用车规级芯片基本从 ST 意法半导体、Infineon 英飞凌、NXP 恩智浦等国外芯片厂采购，通过代理商采购。由于芯片供应链紧张，对公司的芯片采购带 来不确定性，整车厂降低生产计划从而影响公司业绩，短期承压。

公司客户集中化程度较高，后续随着乘用车市场打开和车规级芯片国产化加速，公司客户 拓展有望朝多元化方向发展。公司的主要客户为北汽集团、东方鑫源、重庆小康、东安动 力等，2021 年公司前五大客户的销售收入占总收入的比例为 64.79%，虽然前五大客户 营收占比呈现下降态势，但是比例依然较高。由于整车厂将一款车型交由一家 EMS 企业 开发后，会倾向于将平台相关车型均交由该供应商，以减少开发和采购成本，提升效率。 未来一段时间，公司将仍然面临客户集中度较高的潜在风险，不过随着乘用车市场的打开， 车规级芯片国产化进程加速，越来越多的乘用车自主品牌开始选择国内自主电控企业，公 司的客户拓展有望进入快车道。

公司与上游芯片厂商积极锁定年度数量，计划收购电喷件产线，确保客户产品的按时交付。 公司的原材料中电喷件和芯片采购金额占比达到 90%，ECU/VCU/MCU/GCU/T-BOX 等 相关硬件由公司自主设计、生产和组装，其使用的芯片、电子元器件、功率器件等原材料 则由公司向外部供应商采购。由于芯片供应的紧缺，公司与进口芯片厂商和代理商锁定订 单，一般提前一年即确定好本年度的芯片数量，确保芯片的准时交付。电喷件方面为了实 现产业链的自主可控，公司拟以人民币 2340 万元购买纬湃科技相关知识产权许可及对应 的喷油器产线，解决喷油器等“卡脖子”核心零件。

公司是典型的技术研发驱动型企业。公司 21 年研发费用同比增长 113.38%，主要是乘用 车 GDI、电动车 VCU 和 MCU、混合动力汽车 EMS、T-BOX 领域的研发投入，向电动化、 网联化转型。公司的研发人员数量持续提升，21 年占比达到 70.16%，另外公司在上市后， 实施股权激励（21 年股权激励确认支付 21.29 百万元，研发股权激励费用为 18.60 百万 元）进一步吸引和留住行业高端研发人才，公司核心技术人员增多。与可比公司相比，公 司的研发费用率和研发人员占比属于较高水平，研发费用前置而利润后置，积累后续高增 势能。

1.4、员工激励充分，管理层技术背景深厚

公司员工激励充分，管理层技术背景较为深厚，参与决策公司电机控制器、国三、国四、 国五等排放软件平台。王和平、龚本和为公司的控股股东、共同实际控制人，两人分别直 接持有公司股份 25.96%/23.86%。公司现有员工持股平台梅山灵控，王和平通过持股平 台间接持有公司 1.7%股份。汽车动力电控系统行业具备技术壁垒高、产业化周期长的特 点，研发人员需要有长期坐冷板凳的思想准备，为了吸引留住更多的科研人才，公司于 2021 年实施股权激励计划，8 月发布公告以 36.45 元/股的授予价格向 221 名激励对象授 予 191.86 万股限制性股票，研发方面期末计提研发人员股权激励费用 1.86 千万元。

二、纯电动车：菱电电控开辟电控新市场

纯电动车电控系统将受益于新能源渗透率的快速提升，供应链格局与车型销量深度绑定， 目前 MCU 格局较为分散，VCU 格局较为集中。纯电动车的整车控制器 VCU 的功能类似 于燃油车发动机 EMS，主要功能包括驱动力矩控制、制动能量优化控制、整车能量管理、 充电管理、故障诊断等；电机控制器 MCU 根据 VCU 的指令，控制电源和电机的信号和 能量传输。纯电动车销量与 VCU 的配套关系为 1:1，与 MCU 的配套关系为 1:1 或者 1:2 （根据所用的电机数量有不同的配套关系），因此汽车产量也直接反应了汽车动力电子控 制系统的销量情况。当前 MCU 市场竞争较为激烈，头部团队既有弗迪、特斯拉、蔚来等 主机厂内部配套，也有汇川、联合电子、英搏尔等第三方配套；VCU 技术壁垒相对更高， 利润率更高，目前竞争格局较为集中，联合电子即占据接近一半的份额，国产化程度待提 高。

公司一直将“电动化”作为战略方向，持续加码纯电动车电控产品电机控制器 MCU 和整 车控制器 VCU。公司在 2016 年开始在多款电动车上实现了电机控制器 MCU 和整车控制器 VCU 的产业化量产，公司一直将“电动化”作为战略方向之一。目前公司的 VCU 配套 应用的车型包括江南奥拓 TT、鑫源电动物流车、力帆电动车、泰鑫电动车等。21 年公司 累计销售 VCU 16318 套（相较于 2020 年实现翻倍），MCU 1541 套，市场份额较少，后 续公司将持续不断向 MCU、VCU 领域投入大量研发资源保持电动领域的增长动能。

三、混动汽车：菱电电控全面布局油/电耦合技术

3.1、政策端：混动东风起，节能化趋势下的新机遇

《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》的发布强化了对混合动力汽车的重视程度，目标 2025 年混合动力乘用车新车占传统能源乘用车销量的 50%，2030 年提升至 75%，2035 年提升至 100%。混动将长期成为“节能汽车”的主旋律，各家车企已经加快布局混动领 域。

3.2、供给需求端：企业油耗压力分化严重，自主混动异军突起

企业油耗压力分化严重，通过复盘 2017-2021 年的双积分 CAFC（平均燃油消耗量积分） 和 NEV（新能源积分）情况，我们发现： 1）新能源汽车得到快速发展。NEV 正积分从 2017 年的 179 万分增加到了 2020 年的 435 万分，CAGR 达到 34%。根据乘联会数据，2021 年新能源乘用车产量同比增长 149%， 新能源积分合计 843 万分，同比增长 56%。 2）车企分化非常严重。合资品牌的 CAFC/NEV 积分压力较大，自主品牌受益于电动车 的布局，压力较小。 3）新能源单车积分贡献依然很低。这反映了新能源汽车市场的 A 级以下车型居多。 2020 年整个市场 CAFC 正负相互抵充之后，仍然有-744.82 万分的 CAFC 缺口和-108.05 万分的 NEV 缺口，而全市场的 NEV 正积分为 434.94 万分，远远无法抵充新能源积分缺 口。

油耗法规与双积分政策是引导行业研发方向的重要影响因素。2020 年修订的双积分新规 《关于修改〈乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法〉的决定》新增 了低油耗乘用车在核算新能源汽车积分达标值时的优惠条款，2021-2023 年低油耗乘用车 的生产/进口量按照 0.5、0.3、0.2 倍计算。我们假设 A 车企传统能源汽车产量 100 万，如 果混动车占比能够做到 2025 年 50%的指标，那么 2021-2023 年新能源积分要求将减少 3.5/5.6/7.2 万分，对应于相关纯电动车的产量要求将分别减少 25%/35%/40%。因此将混 动汽车纳入双积分核算标准将鼓励车企生产混动汽车以实现双积分目标，缸内直喷、涡轮 增压技术、各种混动架构的混动汽车加速研发进度和产业化落地。（报告来源：未来智库）

混动汽车销量实现高增速，我们预计 2022 年混动市场将延续高增长态势，自主品牌异军 突起。根据乘联会数据，2021 年新能源汽车中插电混动车型 PHEV 销量达到 54.5 万辆， 同比增长 171.2%，增长幅度超过纯电动车；根据高工产业研究院（GGII）数据，2021 年国内油电混动车型 HEV 销量约 58.6 万辆，同比增长 43%。其中自主品牌异军突起，我 们梳理 2022 年上市的混动汽车，发现自主品牌无论从混动架构的变革还是混动产品的投 放均领先行业，有望在混动市场拔得头筹。

3.3、公司掌握机电联调，混动项目进展顺利

发动机 EMS 控制策略和标定是混合动力汽车燃油经济性和性能的关键。无论是 P1+P3 结构的混动结构、P2 单电机混动结构还是增程式混动，混合动力汽车电控系统的关键是 油电的耦合以及最佳的系统节油率，实现纯电/混动，串联/并联不同工况的控制。 公司主营产品夯实混动技术基础，即汽油车 EMS+纯电动车 MCU+纯电动车 VCU+纯电动 车 GCU，从策略端控制不同动力源的耦合技术以及多电机的控制技术。

公司同时具备发 动机和电机控制技术，坚持捆绑销售的市场战略，在油电耦合控制方面具备以下相对的优 势： ① 油+电技术全面布局，技术融合有望形成一站式解决方案。混动电控技术包括燃油电 控和纯电动车电控，公司的产品覆盖两者，有助于开拓混动市场。 ② 本土化零部件的快速响应；公司的商务定价一般跟随联合电子和德尔福，而不采用低 价竞争策略，主要依靠服务优势和车型开发速度优势和跨国 EMS 公司竞争。 ③ 技术服务配套产品，塑造强客户粘性。电控行业本质属于服务行业，除了产品的研发 生产和销售，车型项目的测试、标定也是塑造客户粘性的关键环节。

目前公司在混动技术方面重点研发了 BSG 电机控制技术、油电耦合控制技术、多电机耦 合技术、功率分流式控制策略、制动能量回收控制策略、自动启停控制策略，研发了适用 于混合动力汽车的阿特金森发动机管理系统和混合动力汽车 OBD 诊断策略。针对不同的 混动结构，公司开发了 48V 轻混、P2 单电机、增程式混动、功率分流式混动的核心产品。 从量产进度上看，公司已经在增程式混动核心零部件取得产业化成绩。

四、动力域控制器：菱电电控有望成为平台型供应商

在 E/E 架构演进的趋势下，动力域、自动驾驶域、座舱域、底盘域、车身域等向着集中式 方向发展，动力域对于高安全、高性能、低能耗、低成本、小尺寸和轻量化需求下也朝着 多合一高度集成发展。“多合一”电驱系统最终也会融合到域控制系统，从目前市场上的 技术路径看，三合一电驱已经成为新能源汽车的主流，电机+电控+减速器的集成化，提升 了系统的紧凑化和高性能化，优化了机械空间和成本。而市场上比亚迪等车企已经将动力 域整合计划升级至八合一电驱系统，包括驱动电机、电机控制器 MCU、减速器、高压配 电箱 PDU、高低压直流转换器 DC-DC、 车载充电器 OBC、整车控制器 VCU、电池管理 器 BMS。随着集成化技术的提升，各大主机厂均将动力域的深度集成化作为未来的发展 方向。

公司提供动力域控制系统的设计、研发、生产与销售，并结合技术服务提供近乎一站式的 解决方案，有助于在混动领域成为平台型供应商。公司主营业务聚焦于动力域汽车 EMS 领域，纯电动汽车动力电控系统和混合动力电控系统领域，随着燃油车+电动车产品型谱 的逐渐丰满，公司顺势而为，在域控制器方面发力。公司的 HECU 混合动力域控制器集 成控制技术兼具发动机控制、混动控制和整车控制，结合了公司的油+电耦合控制技术， 可以简化整车线束,降低控制器和线束硬件成本，同时有利于整车布置。目前该项目已经完 成硬件和软件平台开发工作，控制器集成了 ECU、VCU 和 HCU 的功能，已经搭载自主 增程式混合动力车型完成了高温、高原、高寒试验。

T-BOX车联网服务协同，提供车-端的一站式方案

T-BOX（车联网控制单元）实现了车-车、车-道路、车-云的各种节点的实时通信。T-BOX 包括 GPS 单元、移动通讯单元、微控制器以及存储器，T-BOX 与 EMS 配合可以实现车 辆定位、远程监控、远程 OBD 故障诊断、远程排放监控等功能。根据高工智能汽车研究 员统计数据，2021 年国内市场乘用车新车前装标配车联网功能的上险量为 1189.28 万辆 （搭载量为 58.31%）。T-BOX 在 2023 年在产车型将强制安装，前装市场 2000 多万辆乘 用车对应近百亿市场。

公司 T-BOX 与 OBD 具备技术协同性，配合 EMS 实现车-端的全方面服务协同。T-BOX 的控制原理与公司现有产品 OBD 所实现功能的控制原理基本相似，T-BOX 通过 CAN 总 线读取更多的车辆数据，满足车联网的更多需求，T-BOX 主要市场为前装市场，OBD 主 要市场是后装检修。公司沿着 OBD+EMS 提供技术服务，拓展至前装 T-BOX，配合 EMS 提供车-端的全方面服务协同。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）