图源：摄图网
报告出品方/作者：华西证券，白宇
文章来源｜未来智库
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➤ 空气悬架的总体介绍
悬架是什么？
悬架是指车轮与车身之间连接的部分，它主要有两大主要作用：一是减震作用；二是支撑作用。悬架系统主要由三种部件组成：连杆、弹簧和减震器。（1）连杆：用来控制车轮运动的方式和角度，比如双臂式、单臂式、扭转梁式、多连杆式等。（2）弹簧：用来支持车身的重量，也可在车轮通过凹凸不平的路面时发挥缓冲作用，比如螺旋式、钢板式、扭杆式、空气弹簧等。（3）减震器：抑制弹簧的过分振荡，比如液压式、充气式、电磁式等。
悬架的形式
汽车悬架可以从多种维度进行分类，根据结构的不同，可以分为独立悬架和非独立悬架。独立悬架：指左右两个车轮之间没有硬轴连接，一轴侧车轮跳动时不会影响到另一侧车轮。独立悬架结构相对复杂，成本相对较高。常见的独立悬架包括麦弗逊式悬架、双叉臂式悬架和多连杆式悬架。
1）麦弗逊式悬架：连杆是A形控制臂，A臂可以承担车轮下端的横向力和纵向力。具有结构紧凑、集成度高的优点，但受限于机构制约，横向刚性较差，对车辆俯仰和扭矩转向抑制不足。
2）双叉臂式悬架：它的下部构造与麦弗逊式悬架一样，是一根A臂，同时车轮上部也有一根A臂与车身相连。
3）多连杆式悬架：它的连杆比一般悬架要多，一般把四连杆或更多连杆结构的悬架称为多连杆式悬架。优点是设计自由度高，缺点是对布置空间需求大，成本高。
非独立悬架：指两个车轮之间有硬性连接物，当一侧车轮跳动时，另一侧车轮也会受到影响。常见的非独立悬架为扭转式悬架。扭转梁式悬架：左右车轮之间通过一个扭转梁连接。结构相对简单，成本适中，虽然是非独立悬架，但在动态性能方面的表现接近于独立悬架，适用于紧凑型轿车和SUV的后悬架。
空气悬架及工作原理
空气悬架：与传统悬架相比，空气悬架最大区别在于弹性元件的升级，并新增电子控制系统及气泵等部件。空气悬架的工作原理：传感器收集车身状态信号传输给控制单元ECU，ECU根据一系列算法输出控制信息，控制空气供给系统工作，空气供给系统中的压缩机吸入空气通过干燥器去除杂质与水分后送入储气罐，再通过分配阀送到各轮边空气弹簧，从而调节悬架刚度与阻尼。空气弹簧和电控减震器是空气悬架的核心部件。空气弹簧用于调节高度与刚度，电控减震器用于调节阻尼。
乘用车空气悬架的优势
1）舒适性更好：可以根据路面情况和车速自动调整悬架硬度，从而减少车身的颠簸和震动，提高车辆的平稳性和舒适性。
2）安全性更高：可以根据车速和转向角度自动调整车身高度和硬度，从而提高车辆的稳定性和操控性，减少侧倾和翻车的风险。在高速行驶和急转弯时，空气悬架能够更加有效地控制车身的姿态，提高驾驶安全性。
3）符合汽车智能化大趋势：在EE架构下，汽车底盘也从各个模块独立运作向XYZ底盘域控集成发展，使用电子控制系统的空气悬架更容易与智能化汽车相结合，实现精准控制，实现底盘XYZ的底盘域控融合。
空气悬架的法律法规
根据工信部最新发布的《2022年汽车标准化工作要点》，其中提出完善整车基础相关标准，在零部件领域中特别提到了空气悬架关键零部件领域，对空气悬架在我国的发展起到积极作用。受法规强制安装要求，空气悬架在商用车中逐步推广。中国工信部、交通部GB7258-2017《机动车安全运行技术条件》中规定：总质量大于等于12000kg的危险货物运输车的后轴，所有危险货物运输半挂车，一级三轴栏板式、仓栅式半挂车应装备空气悬架，该法规于2020年1月1日起实施。
➤ 空气悬架的系统结构及发展趋势
空气悬架核心零部件总体介绍
空气悬架是目前应用最广泛的主动悬架。空气悬架由空气供给系统（空气压缩机、储气罐、分配阀）、减振系统（空气弹簧+电控减振器）、电子控制系统（车身高度/加速度传感器+ECU控制器）三大系统组成。
空气悬架核心零部件-空气弹簧
空气弹簧是一个充满压缩空气的橡胶气囊，可以通过控制充气量来调整车身高度。相较于传统螺旋弹簧的线性刚度，空气弹簧具有非线性刚度特性，并且其刚度特性曲线可以根据整车需求，通过调整活塞截型设计成理想的刚度曲线。空气弹簧的囊皮非常重要，其配方和工艺结构决定它的耐久性以及扭转表现。目前国内乘用车空气悬架车型采用的大部分是单腔空气弹簧，单腔空气弹簧只有一个气室。实车前后空气弹簧结构略有差异，主要包括：
前（单腔）空气弹簧滑柱总成主要由上顶座总成、扣压环、气囊、铝护筒、防尘罩、活塞、缓冲块、密封盖、减震器等部件组成，其中前空气弹簧与减震器进行合装。后（单腔）空气弹簧总成主要由轴承座、上座、活塞、扣压环、铝护筒、下座、气囊、防尘罩等部件组成，其中后空气弹簧与减振器通常分开布置，也有少数车型采用后空气弹簧滑柱总成形式。
空气悬架核心零部件-空气供给系统
空气供给系统：一般由空气压缩机、空气干燥器、阀块等组成。按照系统与外界空气是否交互，可分为开式系统和闭式系统两类。开式系统与外界交互，而闭式系统不与外界交互。闭式系统将分配阀、空压器机、控制单元ECU集成一体化，而开式系统各个零部件相互独立。因此，闭式系统集成度更高，布置空间较小，设计相对复杂，控制方式更精确，价格略低。目前国内市场上采用开式空悬系统的车企较为普遍，如岚图、理想、小鹏等均采用开式空悬系统，而上汽智己、高合及蔚来ES8（参数丨图片）等采用闭式空悬系统。
空气悬架核心零部件-CDC减震器
主流的电控减震器有CDC可变阻尼减振器和MRC电磁减振器两种方案，目前CDC减振器更为普及。连续阻尼控制减震器（ContinuousDampingControl，CDC）：是萨克斯（SACHS）开发的一种阻尼力可调阻尼器。核心部件是电磁阀。CDC减震器每秒扫描100次，响应时间为10ms。工作原理：电子控制单元ECU基于外部输入数据及内部算法算出控制信号，向CDC悬架中的CDC电磁阀发送控制信号，从而改变两个腔室间小孔的大小。而CDC减震器分为内外两个腔室，里面充满液压油，内外腔室的油液可以通过之间的空隙流动，从而改变减震器的阻尼特性。
空气悬架核心零部件-MRC减震器
MRC磁流变液减震器：(Magneto-rheoloicaldamper，MRD)：在此系统中，减振器内部采用磁流变液替代普通液压油。当控制单元ECU发出指令时，内置的电磁线圈会产生磁场，并作用于磁流变液中的磁性颗粒。磁性颗粒在磁场的作用下能够迅速改变排列方式，形成链状结构，使液体的粘度在毫秒之间迅速增加，从而改变减振器的阻尼特性，实现悬架性能的实时调整。目前，磁流变流体相关专利几乎被洛德（LORD）、德尔福、通用三者垄断，尽管2009年，京西重工（BWI）成功收购德尔福旗下减震制动部门，但LORD仍然是BWI公司的磁流变流体技术唯一供应商。磁流变减震器每秒扫描1000次，响应时间为1ms，是目前所有阻尼可调减振器中响应速度最快的，但是成本也最高。现阶段，主要装配在法拉利、凯迪拉克、保时捷等旗下的高端车型中。
➤ 空气悬架的应用
过去空气悬架配置车型
过去空气悬架的价格较高，因此主要配置于60万元以上的进口豪华汽车中，如:奔驰、宝马、保时捷等。空气悬架对汽车的操控性、舒适性提升明显。
空气悬架的驱动因素
空气悬架行业发展的驱动因素：（1）国家政策支持：国家政策、法律法规对空气悬架赛道的支持。(2）舒适性需求增加：随着社会发展和消费升级，市场对舒适性产品配置的需求增加。(3）新能源车渗透率提升：新能源汽车相比燃油车底盘更重，传统钢制螺旋弹簧操控体验差，空气弹簧操控体验性更好。(4）国产替代，产品价格下降：主机厂开始采用拆散发包的形式，国产供应商获得机会，产品价格下降，配置率提升。
目前空气悬架配置车型
由于空气悬架行业的发展，空气悬架配置车型也有所变化。从近年新上市的车型来看，空气悬架配套车型的价位下探明显，且新能源车中配置空悬的比例较大。如自主品牌车企中，蔚小理配置占比较高。我们认为随着空悬产品价格的下降，空悬有望加速渗透至20万元左右车型。可以看到，奇瑞星纪元ES价格段位到达22.58-33.98万元。
乘用车空气悬架市场空间
根据中国汽车工业协会数据显示，我国2021年、2022年、2023年乘用车国内销量分别为1986.8万辆、2103.5万辆、2192.3万辆，我们以每年4%的增长计算，预计2024年、2025年乘用车国内销量分别为2279.99万辆和2371.19万辆。根据盖世汽车数据显示，2021年、2022年、2023年空气悬架的渗透率分别为0.8%、1.2%、2.7%。目前来看，30-40万车型为贡献空气悬架增长的主要动力。
根据新车型空悬配置率来看，我们预计到2025年渗透率约15%，市场规模约266.76亿元，2023-2025年年复合增长率为74.38%。
根据易普咨询，商用车领域，空气悬架在欧美市场渗透率较高，高级大型客车的渗透率已达100%，中、重型货车和挂车也超过80%，而国内，空气悬架市场才刚刚起步，渗透率提升空间广阔。另外，商用车领域，危化品运输车安装空气悬架已有强制性规定，预计未来渗透率会加速渗透。
2023年商用车空气悬架渗透率约5%，商用车空悬品类多样，包括客车类、卡车类、挂车类、驾驶室类等，价格区间跨度较大，我们取平均值1-2万元计算。商用车空气悬架后装出口较多，因此包括商用车出口量计算，预计到2025年市场规模约49.28亿元，2023-2025年年复合增长率为10.75%。
➤ 空气悬架的竞争格局
空气悬架国外主要供应商
从全球来看，海外空气悬架供应商起步较早，因此在技术储备、客户关系上积累了深厚基础。以威巴克、大陆集团、AMK为代表的老牌空气悬架供应商具备覆盖ECU、空气弹簧、减震器等零部件的较全面供应能力，并已配套宝马、奥迪、奔驰等海外高端品牌。
国内供应商的竞争优势
国内供应商相较于国外厂商的竞争优势：
1）体制灵活：国外工程师数量及产能较难支撑国内主机厂更多开发及配套，国内供应商扩产更为灵活。
2）成本优势：目前产品售价国内供应商较外资供应商低30%左右。
3）快速响应：国外供应商开发周期长达2年以上，但国内新势力主机厂开发周期都希望压缩到18个月左右，国外供应商无法满足国内主机厂压缩整车开发时间的要求，国内供应商响应速度更快。
4）开放度高：国外供应商配合度低，且几乎都是黑盒交付，无法满足主机厂开发需求，国内供应商配合度高，开放意愿强。
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