汽车悬架新能源车&国产替代推动搭载门槛下探

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一、工作原理：传感器识别→ECU控制→空簧减振器总成调节

首先，由主要分布于车身前端的各类传感器实时监测车身的速度、加速度、高度等运动状态，并识别潜在的路面冲击(在具备高阶环境识别系统的主动悬架配置下才可实现，半主动悬架主要根据输入指令进行调整)，通过网路传输至控制单元。其次，ECU接受各类信号后，结合车辆载荷、系统预设及驾驶员需求后确认对应工况下最优的底盘状态，并将指令传输至各执行单元。最后，根据ECU发出的指令，由气源装置提供空气源，通过分配阀对空簧气囊进行充放气操作，进而自适应调节车身高度，同时配合调节减振器的阻尼系数，对悬架高度、刚度和阻尼进行实时综合调整，以保证车辆舒适性、能耗经济性、通过性、便利性和操稳性，全面提升驾乘品质。

与传统悬架工作原理相一致的是，空气弹簧与CDC减振器之间也是相辅相成的关系，空气弹簧能够通过簧内气压变化来改变车身的高度以及弹簧刚度，CDC减振器可以通过阻尼系数的连续变化来调节悬架软硬，两者共同作用则能够提升驾乘的舒适性和操控性。在车辆高速行驶时，气囊气压较大且阻尼增大，悬架变硬，以提高车身操纵性;而长时间低速行驶时，ECU会识别为正在经过颠簸路面，通过减小气囊气压并调节阻尼，使悬架变软来提高减振舒适性。比传统悬架更进一步的是，空悬系统能够调节底盘离地距离，在高速行驶时车身高度自动降低，以提高贴地性能，确保良好的高速行驶稳定性并降低风阻和油耗，而在慢速通过颠簸路面时底盘则会自动升高，以提高通过性能。

二、优劣势分析：高配置及维修成本带来的舒适性、操控性与通过性

空气悬架的弹性特性具有非线性、自适应的特点，可使汽车簧载质量的偏频在负载变化时保持相对稳定，具有质量轻、内摩擦小、隔振消声特性好等优势，搭载空气悬架系统的汽车在运行中能获得良好的平顺性和道路友好性。

1)悬架软硬可调节，平衡操稳性与平顺性

通过接收来自传感器、CAN以及驾驶员输入信息，ECU能够进行综合处理并输出指令，调节空簧气囊的气体量及气压以改变弹簧刚度，同时辅以减振器阻尼系数的调整，利用二者配合来实现悬架硬度的切换，实现不同场景下操稳性与平顺性的平衡。

2)利用气体压缩性，隔振效果与承载能力更好

空气弹簧内部的气体具有可压缩性，对应的隔振效果就会比传统钢制弹簧更佳，在遇到不平路面冲击时，很多细小震动不易传递到车内，从而可以提升整车的舒适性。对于重型车辆而言，空气弹簧还能够有效控制车轮动载，具有道路友好性。

3)车身高度能变化，有助于提升通过性与经济性

空气弹簧气缸内的充放气过程还能够对弹簧行程和长度进行调整，从而自适应调节车身离地高度。在颠簸路况下，抬高底盘能够防止刮蹭，提高道路通过性;在平顺路况下，调低底盘能够降低风阻，辅以空气弹簧自身的轻量化，降低能耗，使得电动车能够拥有更高的续航里程，提升整体经济性。空气悬架能够带来驾乘体验的升级，但与之对应的就是更加高昂的配置成本与后续保养维修费用：一方面，空悬系统与传统悬架相比多出了气源装置、传感器、控制单元、管路等部件，加上空气弹簧本身价值量的提升，目前整套空气悬架总单车价值量在1.1-1.6万元左右，是传统钢制悬架的数倍，预计在未来国产化空气悬架整体价格将控制在8000元以内。另一方面，由于空气悬架中各部件的精密复杂程度高，因此在实际运用中损坏的概率更大，对应的维修成本更高。例如空气弹簧所用的橡胶由于长时间暴露在空气中，耐磨损和抗老化能力相对较弱，若弹性元件损坏整个系统就会失效，因此乘用车空气弹簧的维保相对钢制弹簧而言更短。

三、搭载车型演化：新能源车&国产替代推动搭载门槛下探

从上世纪50年代开始，空气悬架进入实质性应用，目前在欧洲、北美和亚洲发达国家，高速客车、豪华大巴上空气悬架已成为标准配置，重型载货车的空气悬架装载率已达80%以上，而部分小型高级轿车和运动型多用途车上也都提供可选配的ECAS系统。由于空气悬架能够显著提升驾乘体验，因此在追求多场景运用和乘坐舒适性的趋势下，空气悬架逐步向乘用车进行推广普及;但由于空悬系统的原装、维修成本较高，且关键技术由外资垄断，因此早期仅主要在保时捷、BBA、沃尔沃等进口豪华车上进行配置，对应单车售价往往不低于70万元。我国的空气悬架产业发展迟于欧美发达国家，目前已掌握从零部件到系统的集成配套能力，但部分核心零部件仍主要依靠外采，本土企业也在不断尝试实现核心部件国产替代。虽然从产品的实际应用效果来看，国产空气悬架在稳定性、疲劳耐久性方面不及进口空气悬架，但随着核心技术壁垒的逐步攻破，国产化替代所带来的显著降本优势，以及主机厂全栈自研或与供应商的合作研发将有利于空气悬架在乘用车领域的进一步渗透。目前，围绕续航里程、智能化体验、驾乘舒适性等多角度展开的新能源车市场竞争已愈发激烈，以造车新势力为代表的自主品牌车企为抢占高端市场份额，在强调为消费者提供更优质驾乘体验的前提下，主推高性价比优势。空气悬架则是各自主品牌在竞争蓝海中的主要抓手之一：蔚来、理想、岚图、极氪、红旗等品牌的新一代车型都可选配或是标配空气悬架系统，装配的价格底线已下探至30万以下。据盖世汽车，随着国内自主车型的高端品牌不断推出，叠加供应链国产化降本的优势，搭配空悬系统车型的价格带将有望进一步下沉至25万元，而25万以上车型的渗透率也将不断提升。