翊弼收藏帖｜汽车空气悬架行业全面深度解析，看这一篇就够了

2022年1月，随着岚图FREE车型的销量攀升，翊弼生态企业——孔辉科技，量产交付其第10000台（套）空气悬架系统产品。搭载于岚图FREE的孔辉科技自行开发和生产的空气悬架系，堪称填补国内乘用车领域空白之作，也是首次将乘用车空气悬架配置下探到30-35万元车型。

无独有偶，根据吉利汽车旗下极氪品牌公告，截至 2021年6 月 ，极氪 001 已下订单当中高性能空气悬架比例达到了 61%，也就意味空气悬架下探至 30 万元以内车型并取得过半的配置比例。

梳理整理极氪001各项选装包，我们可以发现，空气悬架选配价格2万元，是仅次于AD完全自动驾驶辅助包的价值量最高的配件。

此前在豪华品牌中高端车型上应用的空气悬架，市场普及率不断提高，尽管应用车辆市场价格不断下沉，但是依旧较高的价值。今天让我们对汽车空气悬架行业一探究竟。

作为主动悬架

空气悬架显著提升乘车质感?

汽车悬架核心用途为缓冲地面冲击，改善乘车舒适度。汽车的悬架系统是车架与车桥或 车轮之间传力连接装置的总称，核心功能为传递作用在车轮与车架间的力和力，并且 缓冲路面凹凸传给车架或车身的冲击力，衰减引起的震动，从而保证汽车平稳行驶。汽车悬架核心部件有三个：弹性元件（弹簧）、减振器与导向机构。其中：

1）弹性元件主要用来承受垂直力并转化为弹性势能，从而减缓汽车在凹凸路面行驶引起的冲击；

2）减震器用来吸收与释放弹性元件的弹性势能（通常通过热能形式排出），从而迅速减和车身的振动，防止车身因弹性元件伸缩造成的反复颠簸；

3）导向机构用来传递纵向力矩、侧向力和由此产生的力矩，保证车轮相对于车或车身 有一定的运动规律。

空气悬架属于最高端的主动悬架，刚度与阻尼均可调节。汽车悬架性能会直接影响到车行驶地平顺性和操纵稳定性。悬架最重要两个特性参数分别是刚度与阻尼，而实现度特性与阻尼特性的零件，分别对应是弹簧与减振器。根据可以主动控制参数特性，汽车悬架可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。

具体来看：

1） 被动悬架，指的是悬架的刚度和阻尼都不可调（已事先调校好），这种悬架实现最优减振效果的路况比较有限，难以适应多种不同路况，从而使得日常乘坐舒适性与操 纵稳定性较差。但是这种悬架胜在结构简单、性能可靠、成本较低，是中低端车型的主流配置。从结构上看，弹簧一般采用螺旋弹簧，减振器采用的也是比较简单的液压减振器；

2） 半主动悬架，指的是悬架的刚度和阻尼当中有一项可调，可按储存在计算机内部弹 簧和减振器的优化参数指令来调节弹簧的刚度和减振器的阻尼状态。如果阻尼可调，则通常采用阻尼可变减振器，即我们常说的 CDC 减振器或 MRD 电磁减振器；如刚度可调，则通常采用空气弹簧来替换传统的螺旋弹簧（这种情况需要悬架提供能量输入）。

半主动悬架通常不用能量输入装置，所以调节弹簧刚度难度较大，通常采用的是调节减振器阻尼的方式，即采用阻尼可变减振器。单独应用空气弹簧的也有，通常在商用车上，后者不追求舒适性而追求通过性（空气弹簧高度可调节）；

3） 主动悬架，指的是悬架的刚度和阻尼均可调，这也是通常意义上的空气悬架，可据不同路况实时调节悬架性能从而实现舒适性与操控性。从结构上来看，弹性 元件采用的是空气弹簧，减振器采用的是阻尼可变减振器。不过主动缺点在于结构复杂带来的成本较高，并且潜在耐用性较低，尤其是空气弹簧核心材料为橡胶，老化程度通常高于钢制的螺旋弹簧。

舒适性提升与高度可调，也可与智能驾驶结合满足未来需要，空气悬架相比其他悬架具备显著优势：

1、 空气悬架可通过改变刚度性能，从而动态维持舒适度。车辆的固有频率（偏振）会 影响到乘坐舒适度，理想范围为1-1.5Hz。固有频率同时受到弹簧刚度与簧上质量的影响，与弹簧刚度正相关，簧上质量负相关。由于车辆载人或载物的差别导致簧上质量变化，会影响到车辆固有频率，空气悬架空气弹簧刚度会随着载重而变化或自行调整（载重较高，提升刚度，载重较低，降低刚度）从而使得固有频率维持在理想范围，保持乘坐舒适度。相对地，传统的螺旋弹簧的刚度是维持不变的。

2、 空气悬架可通过调节悬架高度，改变车辆通过性与驾驶性。空气弹簧可通过控制其内部气体多少来达到伸缩效果，从而主动调节车身高度，在路障较高的情况下通过调高车身来提升通过性，在车速较高情况下通过调低车身来降低风阻，从而满足多路况下的行驶需要。

3、 空气悬架的主动控制功能可与视觉感知相结合，满足未来自动驾驶需求。由于空气悬架通常依赖于传感器识别路况，主动调节或存在延迟与失误等情况。目前已有车辆（如奔驰的 MBC、宝马魔毯智能空气悬架）通过车前方或底盘搭载摄像头来提前 识别路面信息，从而达到空气悬架调整的目的。

随着未来自动驾驶程度提升，视觉融合技术与 V2X 技术更加发达，根据路况信息提前判断与调整悬架从而实现完全主动智能控制或成为大势所趋。

高品质兼高壁垒，空气悬架技术难度较大空气悬架通常由4大部分构成：空气弹簧、减振器、空气供给单元以及传感器/ECU，其中：

1、 空气弹簧：可通过内部气室当中空气的进入与排出调节弹簧长度（车身高度）与刚度；

2、 减振器：通常为阻尼可调减振器，与空气弹簧相配合，根据车厂设计方案可与空气弹簧相集成（减振器上增加空气弹簧模块）或分离；

3、 空气供给单元：主要包括空压机、储气罐、气体分配阀、空气管路等，用于气体的运输工作；

4、 传感器/ECU：传感器有高度、加速度传感器 2 种，与 ECU 配合实现根据路况调节 空气供给单元气体输送的效果。具体工作原理可简单概况为：行车过程中，传感器/ECU 根据路况信息，调节空压机实 现储气罐与空气弹簧之间的气体输送（通常为封闭式），从而达到调节空气悬架的目的。

空气悬架当中，空气弹簧、空气供给单元与减振器是核心部件。

空气弹簧：空气弹簧通常由气囊和滚动活塞组成，气囊内充满压缩空气，活塞则与车桥 相连或与悬架支柱集成在一起，电子控制单元计算空气弹簧是否应充气或排气以达到预 设的底盘高度。

空气弹簧主要有三种：

1）囊式空气弹簧，一般做成两节形式，节数愈多 弹性愈好。气囊的上、下盖板将气囊密闭，内层是气密性橡胶，外层是耐油橡胶，多用于商用车；

2）膜式空气弹簧，由橡胶膜片和金属压制件组成。与囊式弹簧相比，其弹性特性曲线比较理想，刚度也更小，车身自然振动频率低，且尺寸较小，多用在乘用车上，但制造困难，使用寿命较囊式短；

3）复合式空气弹簧，兼有囊式与膜式优点，但工艺更复杂，成本更高。

空气弹簧使用橡胶材料，需要适应高低温恶劣条件、耐化学腐蚀、耐灰尘和道路渣石的 持续磨损、永久变形小，对弹性材料要求较为严格。

另外，更舒适、更大刚度调节范围 的空气弹簧也要求更大空间，对弹簧空间设计能力提出了更高要求，如高端车上会使用多腔气囊，例如威巴克研发了三腔式空气弹簧，在有限空间内其调节效果比双腔更好。

空气悬架的减振器通常选用阻尼可调减振器来与空气弹簧搭配，可与空气弹 簧集成或分离。阻尼可调减振器主要可分为CDC减振器与MRC电磁减振器，前者通 过控制阀改变减振器内部两个腔室间油液穿过小孔的大小来改变阻尼，后者通过磁流 变液体通电后磁化的效果来改变阻尼，通常而言 MRC电磁减振器响应速度更快，成本也更高。更好的减振效果不仅取决于减振器的设计，也涉及到更加精确智能的控制策略。

空气供给单元：空气供给单元主要由空压机、储气罐、气体分配阀、空气管路等组成。更好性能的空气供给单元需要做到：1）更好的散热性能与降噪；2）更紧凑的空间设计， 空气供给单元通常位于发动机舱或后备箱；3）更低能耗，尤其对于电动车而言；4）更 长使用寿命，高材料强度实现更多循环测试可靠性。

消费升级与国产化共振

空气悬架有望步入爆期?

现状：需求增长与配置下沉趋势渐起，空气悬架持续渗透

空气悬架价格下沉，渗透率逐步提升。空气悬架诞生历史较为悠久，1920 年法国已经 研发出了世界上第一副空气悬架，随后1957 年由凯迪拉克率先拉开空气悬架量产序幕。由于空气悬架系统复杂、造价昂贵，迄今仍然主要搭载在中高端车型上，尤其在2017年之前基本都应用在BBA与超豪华品牌或中大型商用车上。

消费升级与国产降本催化

空气悬架有望加速爆发?

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年前10月的 23.6%，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。

空气悬架作为重卡治超的有效手段有望加大应用。近年我国对重卡超载治理趋严，2016 年超限超载治理和GB1589新规实施后，物流车单车运力平均下降 20%左右。2019年5月15日，国务院办公厅印发了《深化收费公路制度改革取消高速公路省界收费站实施方案》，按照新规，按轴收费车辆更容易辨别，同步实施封闭式高速公路收费站入口不停车称重检测，拒绝超限车辆。

空气悬架作为对于重卡传统钢板弹簧悬架的替换品具备三点优势，渗透率有望提升：

1） 装载空气悬架的重卡不可超载，否则空气悬架会损坏，从硬性指标上杜绝超载的存在， GB7258-2017 在第 9.4 条中提出了对于空气悬架的新要求：总质量大于等于 12000kg 的危险货物运输货车的后轴，所有危险货物运输半挂车，以及三轴栏板式、仓栅式半挂 车应装备空气悬架；

2）空气悬架相比传统悬架能提高舒适性；

3）虽然空气悬架系统的 购置成本高于钢板弹簧悬架系统，但是根据世界各地使用经验证明，空气弹簧的总使用 寿命一般数倍于钢板弹簧悬架系统，后续维护成本反而更低。空气悬架成本高，未来国产化趋势+规模效应降低成本，便于推广。

目前，空气悬架系统开发难度较大，当前仍由海外供应商主导（大陆、威巴克等），在空气悬架系统的打包供应 （软硬不解耦）下，不仅硬件成本高（通常在 1 万以上），而且系统开发、控制策略开 发等软性成本也不低，通常来看一款悬架的开发费达到 2000 万欧元左右，假如按单一车型 4 年生命周期，每年 5 万销量计算，平摊到单件的成本也有接近 1000 元人民币。

随着整车厂降本与核心软件自主掌控的需要，一方面空气悬架的供应逐渐从总成方案分 拆为部件供应，节省了开发费，另一方面海外供应商选择在中国建厂+整车厂寻找中国 本土供应商配套方案，从国产化的角度也降低了供应成本。降本以及规模化给空气悬架 未来的推广创造了有利条件。

中国汽车用空气悬架市场规模 2025 年有望达到 175 亿元左右。综合来看，我们认为受 益于以下因素，未来空气悬架市场有望迎来快速增长：

1） 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；

2） 新势力引入空气悬架有望提供示范效应，加快其他车企普及空气悬架的进程；

3） 重卡市场受益于治超要求，空气悬架配置率逐渐提升；

4） 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 年我国空气悬架市场规模有望达到 175 亿元左右，复合增速为 30.0%， 其中乘用车市场规模 160 亿元，复合增速 33.4%，重卡市场规模 14 亿元，复合增速 8.2%。

外资主导局面松动

自主供应商量产破局?

外资供应商依托技术优势，长期主导系统总成与部件市场

具体到细分市场，商用车空气悬架的渗透率远超乘用车，欧美发达国家重型商用车空气 悬架渗透率超过 90%。在商用车的销量只有乘用车的三分之一的情况下，全球商用车和 乘用车空气悬架市场规模基本一致。

外资空气悬架厂商凭借多年的技术积累和市场布局，已经积累一大批车企客户资源。从 欧美空气悬架供应商的客户情况来看，商用车生产商和豪华乘用车生产商是其主要客户， 包括宝马、奔驰、捷豹、保时捷、宾利、奥迪等豪华乘用车企的高端车型大部分均搭载了空气悬架系统。此外，威伯科、威巴克和瀚瑞森等重点布局商用车空气悬架系统的供 应商已经在国内有了一大批商用车主机厂客户。

软件自控+降本+快速开发要求

成为国产替代有利催化剂?

供应链拆分叠加技术加速突破，外资垄断局面逐步打破，中国自主供应商进入放量时刻。

1）从整车厂角度来看，海外供应商依托过去的核心技术壁垒，主导的空气悬架系统总 成方案核心矛盾主要体现在软硬件绑定过深、成本高企等问题。国内整车厂一方面力求自主掌握软件核心策略，早期产品沿用空气悬架系统积累了相关技术与经验之后，已逐步具备自主开发系统总成的能力，仅需供应商提供部件层面的硬件配套，逐步对海外主流厂商整体方案配套形成冲击；另一方面，整车厂亟需降低成本+加快产品迭代，自主供应商相比外资而言具备成本低、响应快速的优势，已逐步进入整车厂空气悬架部件的供应链环节；

2）从供应商角度来看，自主供应商通过多年技术积累或海外优质资产收 购等方式，已经具备为整车厂提供空气悬架部件（空气弹簧、减振器、空气供给单元、 ECU 等）乃至系统总成方案的能力，如保隆科技、中鼎股份、天润工业、孔辉科技等均是中国空气悬架各领域的核心玩家，并已取得了相关配套定点，未来有望加速放量。

随着智能电动化浪潮的到来，国内车企在单车配置上的不断加码为空气悬架市场带来了 新增量。蔚来 ES8 和 ES6 的出现标志着自主乘用车企开始切入空气悬架市场。自主车企在有了配套空气悬架系统的经验后，从以往严重依赖供应商的整套系统采购模式逐渐变为分系统采购后再进行集成的方式，这样的采购模式可以显著降低整个系统的成本。

同时，内资厂商也看到了更多的市场机会，结合自主车企对国产供应商的有意倾斜，未来空气悬架系统在国产化后仍有很大的降价空间，内资供应链也将迎来高速成长期。

孔辉科技由郭孔辉院士、郭川（郭院士之子）及团队联合创办，从长春孔辉发展而来。2009年从东风猛士、一汽红旗的前瞻性电控悬架系统开发项目，开始在控制算法、系统匹配集成、部件设计验证、底盘调校、生产和检测工艺等方面的不断积累迭代，直至成长为中国首家乘用车电控悬架系统开发商和供应商。

生产基地位于浙江省湖州市，厂房面积11000平米，已建成高度自动化的控制器车间和空簧装配车间。除东风岚图外，孔辉科技还获得了另外三家主流车企共计16个车型的系统或空簧供货定点资格，全生命周期累计金额可达50亿元，预计在2024年公司可达到100万台套的供货能力。