汽车空气悬架系统前瞻

差异化配置的典范，空气悬架有望进入爆发期

当前自主品牌份额持续提升，差异化配置成为自主品牌产品力上升的核心竞争力之一。

从 15 万元以上分派系市场份额来看，2021年之前自主品牌份额主要在 11%上下徘徊，而 2021 年上半年该份额已提升到了 16%以上。

从 2021年广州车展新发布的主要车型 来看，自主品牌、造车势力不管在智能化配置还是科技配置上均领先合资品牌：

在智 能驾驶功能上，包括在高速路段智能驾驶的投放，以及在智能驾驶硬件如摄像头、毫米 波雷达、激光雷达以及更高算力芯片的应用上均大幅投入。

在科技配置上，在 2021年广州车展自主品牌（包括新势力、自主新高端和自主品牌）推出的 19 款主力车型中 线控制动配置达到 7 款、空气悬架达到 6 款、智能大灯的配置达到 6 款。

以空气悬架为例，自主崛起，豪华品质逐渐下沉，其作为高端配置比例有望提升。2017 年开始，蔚来汽车相继推出 ES8、ES6，空气悬架首次搭载于 50 甚至 40 万元以下的车 型

2021 年东风岚图 FREE 与吉利极氪 001 继续将空气悬架搭载车型价格下沉至 30 万元以内（极氪 001 在 2021 年 7 月 31日下订前的入门价格是26.6 万，算上空气悬架 选配后售价 28.6 万）。

空气悬架价格下沉带来应用的推广，2021 年中国乘用车空气悬 架实现销量约 46 万辆，占乘用车市场的渗透率从 2018 年的 1.27%提升到了 2.2%，占 25 万元以上车型市场渗透率达到了 9%左右。（注：统计口径为标配空气悬架的车型，考虑选配的话渗透率更高）。

消费持续升级，高端智能电动加速空气悬架应用。近年来我国汽车消费升级趋势显著，随着购买力提升+增换购比例提升，乘用车平均购车单价持续向上。

尤其是 25 万元以上 高端车型销量占比明显提升，从 2018 年的 17.3%到了 2021 年的 23.8%，空气悬架也 进入了更多人的配置清单。

另一方面，新势力正快速崛起，在高端智能电动的品牌定位 之下对于新兴、高端配置的接受度更高、更愿意使用。

如蔚来汽车，新势力有望拉动空气悬架消费趋势，未来有望出现更多车企搭载空气悬架，如红旗、极氪、岚图等已经成为继蔚来之后的先行者。

市场空间：预计 2025年乘用车空气悬架规模达到 187 亿元

假设：消费升级下预计乘用车 25 万元以上市场销量与份额有望继续提升，诞生更多空气悬架需求。

未来国产化与规模化带来单价下降，更便于空气悬架市场普及。根据计算，到 2025年我国空气悬架乘用车市场规模 187.0 亿元，复合增速 41.3%。

空气悬架难点如何？

在空气悬架中，内部组件包括了前空气支柱、后空气弹簧、压缩机、阀块、储压罐、传 感器和电子控制单元，前空气支柱在前轮，电子控制单元在车身中央，其余集中在车辆 尾部。

在运行中存在空气路径和数据路径：

在空气路径中，由压缩机压缩空气，经过阀 块将压缩空气分给空气支柱、后空气弹簧、储压罐，压缩机无法满足前后弹簧时，储压罐中的压缩空气会分给前空气支柱和后空气弹簧；

在数据路径中，传感器完成数据收集 经由电子控制单元处理，完成对前空气支柱、后空气弹簧、压缩机、阀块的控制。

由于 车身稳定性对空气悬架依赖性较高，故而在空气悬架的设计开发和使用中对于空悬系统 开发设计、电控系统和橡胶件的稳定性要求较高。

系统集成：开发复杂，检测规范繁琐

空气悬架系统开发过程复杂，需要多种零部件的共同作用。根据工信部 2010 年实施的 《空气悬架设计规范》，对空气悬架设计开发过程有明确规定：

在空气悬架的设计开发 过程中，需要完成辆侧倾角刚度和侧倾角、空气悬架刚度、高度控制阀、运动上下极限、限位阀计算，并符合空气悬架设计规范中参数标准；

需要完成导向机构、减震器、后稳 定杆、后导向臂、推力杆等多种压铸件的选型；并对承载零件进行 CAE 分析，最终在 保证零件强度的前提下，降低空气悬架重量、优化空气悬架结构。

空气悬架验收试验规范复杂，多维度进行测试保证空气悬架上车的安全性。根据工信部 2010 年实施的《空气悬架设计规范》，明确了空气悬架设计验收阶段所需要完成的检测 方式和试验方法：

需要从方案、图纸、实物多维度进行评审；需要对悬架系统的平顺性、稳定性、零部件强度、运动协调性等多维度进行验收检测；需要完成多种多次验收试验。

电控系统：精准控制提高舒适性，电控终端壁垒明确

电控系统结构复杂，算法需求较高。空气悬架的电控系统中，电子控制单元需要收集多 种传感器发出的数据信息完成加工处理后再实现对零部件的精准控制。

软件端需要进行 多线程的高位运算，算法开发有较大难度。并且由于空气悬架各个组件遍布车身各个位 置，其管路也相对复杂，对于传输速度要求和控制精准性要求较高。

舒适性需求催生空气悬架电控系统算法升级。对于乘用车而言，舒适度是用户衡量乘驾 体验好坏的重要指标。

在汽车急加速和急减速的过程中，由于自车巡航（ACC）系统会 紧急制动，从而出现车辆“抬头”或者“低头”的现象。

空气悬架电控系统通过 对前后弹簧抽放气，改变车头车尾高度，抵消由于自车巡航系统产生的附加垂向力，从 而提升整车舒适性。

在这一过程中，电控系统需要与更多传感器连接，电子控制单元数 据处理难度加大，算法能力和开发难度再次升级。

空气供给单元作为电控系统终端之一，其技术难度较高行业壁垒明显。电控系统的终端 是阀块和空气供给单元。

在空气悬架系统中，通过电控系统对阀块和空气供给单元的控 制调节实现压入空气和放出空气的操作，并控制空气流向。

空气供给单元行业壁垒明显：由于压缩机需要短时间内快速达到 15-20bar 的压强，内部电动机转子、缸体等部 分的摩擦需要极小才可以保证压缩机不会过热。

悬架系统中大量的橡胶件和金属件，需要保证压缩机压入的空气是绝对干燥。面向后市场时，需要保证空气供给单元的 易操作性。

空气供给单元需要有强大的干燥能力、较小的产热、较小的体积和完 整性，技术难点较多，生产要求较高。

橡胶气囊：受力复杂寿命要求高，配方和工艺形成壁垒

橡胶件受力复杂，改变形变因素多，对于悬架稳定性影响较大。在汽车运动过程中，橡 胶件承受着多个方向的力和力矩，在空间上存在向各个方向发生形变的可能。

受到 安装位置、结构形状、是否有金属约束等多个方面的影响，各个方向的形变会发生耦合。

由于形变情况复杂、影响因素多，橡胶件的形变对于车轮姿态的调整和控制、悬架稳定 性都带来极大的挑战。

对于悬架供应商来说，需要完成控制橡胶件的形变，从而保证悬 架能够获得整车厂需要的弹性运动学特性。

橡胶件要求复杂，功能要求繁多、精准。橡胶空气弹簧大致结构为一层压延橡胶内衬、一层加强骨架层、一层压延橡胶外层胶。

橡胶件需要做到无需维护和润滑，无需内部操 纵杆或活塞、有一定的弯折角度、安装简易、低廉的成本、高度控制精确，并要实现防 止共振、减少噪音等功能，功能复杂，需求繁多，需要公司有强大的研发能力。

橡胶件 的运输、保存环境特殊，需要避免尖锐物品、避免阳光直晒、避免和有机物接触，需要 公司有强大的仓储和物流能力。

橡胶件耐用性决定空气悬架使用寿命。根据汽车维修技术网的信息，空气悬挂出现问题 集中在气囊漏气和管道破裂，由于使用时限过长或者空气中的水分进入到系统内部，龟 裂的橡胶可能会造成空气悬挂失效。

除去气囊和管路外，悬架支臂架间的橡胶件由于受 力复杂、使用频繁、工作力学强度较高等因素，也是极易老化的零部件。空气悬架的橡 胶件，其耐用性将决定空气悬架的寿命。

空悬巨头从何而来？

在空气悬架行业中，大陆集团和威巴克是公认的行业巨头。通过对巨头在空气悬架业务 的历史进行复盘，佐证空气悬架的技术难点即是行业护城河。

大陆：减震、电子、橡胶的综合王者

大陆集团康迪泰克事业部对于橡胶材质产品不断迭代和技术积累造就目前的领先地位。

康迪泰克最初的业务是生产橡胶材质的工业传送带，并通过环形三角带实现了无损耗的 动力传输。在一战期间，康迪泰克在汽车轮胎、自行车轮胎等多种橡胶业务实现突破。