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>> 招商证券-汽车行业点评报告:特斯拉Cybertruck首搭线控转向简析-231218
上传日期:   2023/12/18 大小:   324KB
格式:   pdf  共3页 来源:   招商证券
评级:   推荐 作者:   汪刘胜,杨岱东
行业名称:   汽车
下载权限:   此报告为加密报告
2023年12月,特斯拉Cybertruck全球首批交付,确认首次搭载线控转向技术,其大规模量产和示范效应将推动线控转向渗透。本篇报告梳理了相关要点。
  Cybertruck首搭线控转向:
  北京时间12月1日,特斯拉Cybertruck全球首批交付,确认搭载线控转向技术,成为丰田bZ4X和雷克萨斯RZ450e后,又一款大规模量产的线控转向车型。根据已知信息:
  1)方向盘最大可旋转180度,根据车速提供可变的转向比,以改善操作性能。此外搭配后轮转向,低速行驶时(40英里/小时以下),后轮最多可以朝反方向旋转10度,减少车辆转弯半径(比Model S更小);高速行驶时(40英里/小时以上),后轮会在与前轮相同的方向上转1-2度,提供更稳定的运动,使得变道时更加平稳。
  2)在提升性能和驾驶体验之外,预计动机还包括:1)降本增效。线控转向比传统机械转向更简洁,减少零部件数量,提升装配效率;2)为高阶自动驾驶铺平道路。
  3)秉承极简产品方法论,毫不意外Cybertruck没有转向柱作为机械备份;根据现有信息,其转向系统采用了多重冗余设计,至少为双重冗余,关键零部件做到三重冗余(e.g.当两个传感器信号不一致,以第三个作为决胜),以满足安全性及监管要求。参考雷克萨斯RZ450e,其关键零部件均为冗余设计,例如为防范断电风险,转向系统配备主电源+车载12V电源+转向专用备用电源的三重电源冗余。
  4)有较大概率在未来新款Model S&X上搭载线控转向,并标配Yoke方向盘。
  投资观点:
  目前线控转向尚处于发展早期阶段,渗透率极低,但基于智能驾驶产业趋势,长期发展方向明确。当前Cybertruck及潜在Model S&X搭载线控转向,大规模量产及示范效应将刺激渗透率提升,预计行业将开启从0到1的发展阶段。
  标的关注:耐世特,浙江世宝,及其他特斯拉产业链领军企业。
  以下为线控转向相关信息梳理
  特斯拉线控转向专利:
  2023年6月特斯拉提交线控转向专利申请,主要包含部件:
  1)带有两个控制器的方向盘扭矩反馈执行器组件(接收方向盘的转向信号,通过扭矩反馈路面信息);
  2)带有两个区域隔离电机和控制器的前轮转向执行器组件(分区隔离的冗余设计);
  3)两个独立的电源组件;
  4)两个独立的车辆通信网络;
  5)系统节点之间的三个专用系统通信网络。
  该系统取消了转向轴,通过电信号来传输驾驶员的转向意图、做出路面信息反馈,有望提高驾驶效率并提供更好的转向体验。同时采用了分区隔离的冗余结构,即使某个或多个组件发生故障,也不会危及整个系统的安全性。
  什么是线控转向:
  线控转向系统(Steering-By-Wire, SBW)在电子助力转向系统(Electric Power Steering, EPS)的基础上发展而来,取消了方向盘与转向车轮之间的机械连接,以线控驱动。其基本原理是传感器接收方向盘转动时产生的电信号,然后由转向电机驱动车轮转向。线控转向系统主要由方向盘模块、主控制器、转向执行模块三个主要部分构成。
  发展历史:
  2013年,英菲尼迪Q50成为第一款应用线控转向技术的量产车型,采用机械转向系统作为冗余备份(有转向柱);2017年,耐世特开发了由“静默转向盘系统”和“随需转向系统”组成的线控转向系统;2022年,丰田bZ4X纯电动车型搭载线控转向系统,并完全取消了方向盘和转向轴之间的机械连接;雷克萨斯RZ450e搭载同款系统。
  线控转向的优势:
  1)安全性:取消了转向柱等机械结构,避免了碰撞事故中转向柱等机械结构侵入对驾驶员的伤害。
  2)操控性:可调节转向比提升了操控灵活性,且降低紧急转向时的操作难度;通常搭配异型方向盘。
  3)降本增效:简化了零部件数量和系统复杂性,利于节省成本,提升制造效率;取消机械结构降低了汽车重量,利于轻量化。
  4)舒适性:ECU能够根据汽车的行驶状态进行稳定性控制,更好的适应不同驾驶环境和驾驶风格;去除机械连接增加腿部活动空间,且颠簸、震动不会传递给驾驶员。
  5)智能化:SBW控制器可以与其他汽车控制器交换并共享数据,综合提升车辆的操纵稳定性。
  潜在问题:
  1)安全性:需解决断电、故障时的风险,因此多采用冗余设计。
  2)驾驶习惯:转向比调整对旧有驾驶习惯形成挑战。
  线控转向与自动驾驶:
  线控转向是实现高级别自动驾驶的核心功能模块。自动驾驶功能的实现,需要感知层、决策层、执行层的紧密配合。执行层对执行的精度和响应速度要求高。但传统的EPS受限于安装空间、力传递特性、角传递特性等诸多因素,不能自由设计。线控转向可以完全脱离驾驶员实现转向控制,具有响应迅速、布局灵活、安全性更高等优势,切合自动驾驶的需求。
  政策方面:
  2021年2月,中国的转向标准GB 17675-2021删除了不得装载全自动转向系统的要求,允许转向系统方向盘和车轮物理解耦
 
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