一文读懂汽车制动系统的前世今生

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汽车制动系统是指对汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。其作用主要是使行驶中的汽车强制减速甚至停车，或者使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车，以及使下坡行驶的汽车速度保持稳定。

汽车制动系统是汽车的关键技术，也是衡量汽车性能的关键指标。汽车行业经过百余年的发展，汽车制动系统也经历了从机械制动、液压制动，到如今电子制动和将来线控制动的过程。前几个阶段，如今已是十分成熟的技术。

然而，纵观国内汽车行业，在制动系统领域，依旧是博世、大陆、采埃孚等几家外资公司的天下，这些公司掌握着制动系统开发的关键技术。尽管很多产品都在国内生产，然而技术却牢牢掌握在外国人手中。

本文就借助华西证券的《制动系统：电动智能催化 国产曙光已现》这篇报告，给大家深度分析下，制动系统的前世今生。汽车制动系统构成及演进图

一、汽车制动系统如何演变？

1.制动控制演变史：机械制动—传统液压—电子控制—线控制动

2. 制动器执行层：阻止车轮转动的机械装置

3.行车制动的三种方式

所谓行车制动就是在行车过程中，采用行车制动（脚刹）使车辆减速停车。过去主要是通过液压制动硬件升级 → 电子制动的软件升级，现在主要是线控制动硬+ 软件的升级。液压制动是基础，电控制动为主流，线控制动是方向。行车制动的发展历史

（1）行车液压制动原理：帕斯卡定律为基础构建的传统液压制动系统

（2）行车电控制动原理：融入电子控制的液压制动系统

（3）行车线控制动EHB原理：电机液一体化，电机取代真空助力器

EMB原理：电机一体化，电机直接驱动制动器

4.驻车制动

所谓驻车制动，就是车辆停稳后，采用驻车制动（手刹） 稳定车辆避免溜车。过去：机械式驻车制动（鼓式→盘中鼓式DIH→综合盘式制动器IPB）现在：电子式驻车制动（EPB）。其发展历史是从机械式到线控的升级。驻车制动的发展历史

（1）机械式驻车制动（机械手刹）原理：人力拉动制动器实现驻车制动

（2）电子驻车制动（电子手刹）原理：电机驱动制动器实现驻车制动

二、国内制动系统竞争格局

1.盘式制动器为市场主流，但EPB替代下销量增长有限。

盘式制动器更适用于乘用车：对比鼓式制动器的热衰减效应明显，制动性能更稳定的盘式制动器更适用于乘用车。

盘式制动器成本降低带动渗透率上升：随着盘式制动器的成本降低，乘用车中逐渐开始从“前盘后鼓”向“四轮盘式”的配置转变，后轮的盘式制动器逐渐从中高端车型向低端车型渗透，成为市场的主流产品。

前盘式制动器随乘用车销量波动变化，而后前盘式制动器逐渐被EPB取代：由于EPB（电子驻车制动）渗透率的提升，传统后盘式 制动器逐渐被EPB取代，预计2025年较2019年将减少137 万套，CAGR为-4%。因此，盘式制动器销量增长有限，综上预计2025年盘式制动器总销量略微提升至2,725万套，CAGR不足1%。

2.制动器竞争格局：集中度低，轻量化趋势渐显

制动器供应商超千家：根据Wind企业数据库，国内从事制动器总成、制动盘、 制动片、制动泵等配件生产的企业超过1000家，行业进入壁垒相对较低，整体格局相对分散。

外资、国产供应商各据一方：外资供应商包括博世、大陆、布雷博、万都、天合、爱德克斯、中山日信等。国产供应商有伯特利、亚太、纳森、联创、力邦、上汽制动、汇众、万安、东光奥威、元丰、信义等。

副车架、控制臂、转向节轻量化主要赛道：目前底盘轻量化主要集中在副车架、控制臂、转向节等产品上，预计渗透率约20%-40%。

制动器轻量化渗透率低：目前制动器行业集中度低，竞争激烈，低价竞争策略下，目前仍以铸铁制动器为主，轻量化铝合金卡钳、制动盘的渗透率较低，预计在5%左右。随着国内汽车减排政策趋严，预计2025年轻量化铝合金卡钳、制动盘的渗透率可提升至17%，对应市场规模39亿元。

3.电子驻车制动格局（1）顺应汽车电子电气架构升级，EPB终将取代机械式

由于两种方案的制动性能相差不大，出于成本考虑，仍有畅销车型采取机械式驻车制动。伴随汽车电子电气架构升级与APA（自动泊车）、AVP（代客泊车）的推广，EPB必然成为主流。（2）电子驻车制动市场规模：渗透率超60%，低端渗透下有望突破150亿元

EPB渗透率整体较高：我们认为EPB产品将逐渐向低端车型渗透，2019年渗透率为64%，未来随着汽车电子电气架构向集中式方向升级，电子化的EPB将进一步取代机械式手刹，2025年渗透率有望达到79%。

德系提升空间较小：德系价格

EMB理论上完美，但由于冗余备份、电机性能等限制，预计未来5-10年内仍将以EHB为主。EHB路线对比：One-Box vs. Two-Box

One-Box较Two-Box性能上更具优势，但Two-Box目前安全性更有保障，One-Box需要看踏板调教的安全性。One-Box方案集成ESP，需以成熟ESP技术为基础，Two-Box方案协调ESP，可通过外采ESP降低技术难度。

四、线控制动能否实现国产替代？

（1） EHB厂商对比：One-Box vs. Two-Box

（2）EHB渗透率：对比ESP 成本降低至传统水平将迎来渗透率爆发

ESP渗透率是随着价格下降与技术成熟迎来爆发：

ESP产品渗透率并非线性增长，稳步替代ABS，而是随着价格下降与技术成熟，向中低价位车型渗透，在合适的时间点迎来爆发。

EHB有望5年后实现渗透率的爆发：我们预计随着EHB产品量产规模扩大，2025年价格年可下降至1,200元水平，接近目前传统液压制动系统价格，同时技术也将进一步成熟，渗透率会实现爆发增长。

新能源车EHB的渗透率高于燃油车：2019年新能源车EHB渗透率在17%左右，显著高于2019年EHB在燃油车2%左右的渗透率。我们认为是由于新能源车在真空助力、能量回收等方面的需求， EHB产品对于新能源车性价比更高，预计2025年EHB在新能源车渗透率将保持高速增长，有望达40%，高于燃油车15%的渗透率水平。

（3）EHB竞争格局：One-box将成为主流 国产替代尤为可期

燃油车渗透率低，预计增速相对慢：燃油车中EHB主要适用智能驾驶的场景，我们预计渗透率目前在1%左右，渗透率增速将低于新能源车，但由 于销量高于新能源车，整体市场规模更大，预计2025年有望达30亿元，CAGR为32%。

新能源车渗透率提升速度相对快：新能源车中EHB适用于智能驾驶、能量回收等多场景。我们预计渗透率高于燃油车，但整体市场规模较小，预计2025年有望达20亿元，CAGR为37%。

性价比更优的One-Box有望成为主流：

One-Box方案由于将ESP集成在EHB中，更需要以成熟的ESP量产经验为基础，由于其在性能、成本等方面的优势，博世、大陆、采埃孚正在逐步加码One-Box产 品，有望成为市场主流。

具备先发优势的国产供应商有望实现国产替代：伯特利是国内首家研发出One-Box产品—WCBS，预计2021年量产，与博世等外资的量产时间差距不大；且WCBS集成了双控EPB（竞争对手无），具备一定的性价比优势，国产替代尤为可期。

五、结语

随着电动化和自动驾驶的推进，汽车制动系统也在随之发生着巨大变化。电子驻车制动EPB未来将逐渐取代机械式手刹、EPB产品已经逐渐步入成熟期。此前采埃孚天合、大陆、泛博（前博世基础制动器事业部）等外资供应商占据EPB市场主导地位，而泛博于2012年被博世出售给KPS，于2019年又被KPS转手给日立，竞争力逐年下降，竞争格局有所松动，EPB国产替代有望加速。

同时，EHB在新能源汽车的渗透率更高且增速更快，国产One-Box方案在价格上较主流Two-Box方案具有明显优势，具备先发优势的自主供应商有望实现国产替代。