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空气悬架:特斯拉专利亮相,核心供应商有望受益

交运设备2023-04-17丁逸朦、刘伟国盛证券李***
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空气悬架:特斯拉专利亮相,核心供应商有望受益

空悬提升驾驶体验,国产替代推动行业普及:空悬顺应新一代线控底盘的升 级趋势,助力提升驾驶体验,消费者关注高、车企研发意愿强。主机厂通过 数据解耦的方式,实现软硬件分离,大幅降低纯硬件采购成本。根据产业链 调研,国产化后,空悬配置成本有望降至8000元以内,从而有望推动行业 渗透率迅速提升。 特斯拉新一代空悬专利亮相,增加电机与滚珠螺杆单元:3月30日,特斯 拉公布了其下一代的主动悬架系统专利,与传统空气悬架架构不同,特斯拉 增加了电机与滚珠螺杆单元。行车时,控制系统根据路面情况启动电机,带 动皮带转动滚珠螺母,从而改变螺杆长度,控制车轮的高度。此外,动态可 调的支柱轴长度还将使车辆能够在不破坏弹簧和阻尼率的情况下抵消车身 侧倾,并在加速和制动时消除车身的大幅度前倾和后倾。 硬件集成大势所趋,具备总成能力的核心供应商将持续受益:特斯拉的新一 代空气悬架系统,核心亮点在于软硬件的高度分离与集约化程度的进一步提 高,这与特斯拉扁平化的供应链管理模式相契合。国产供应商在成本控制及 快速反应上优势明显,在主机厂软硬件解耦+核心软件自研的趋势下,纯硬 件供应难度大幅降低,具备多部件供应能力的供应商将持续受益。 投资建议:建议关注具备总成供应能力的产业链核心供应商:拓普集团、保 隆科技、中鼎股份、科博达、天润工业。 风险提示:宏观经济下行致使需求不振,空气悬架需求不达预期风险,行业 技术路线变更风险,新订单拓展不达预期风险。 3月30日,特斯拉公布了其下一代的主动悬架系统专利。从专利内容看,新一代悬架系统包括悬架控制系统、串联安装的悬架部件(弹簧、主动式阻尼器)、并联安装的悬架部件(空气弹簧)。其中核心内容包括: 悬架控制&路面预瞄系统:与执行器系统平行设置。 电机与滚珠螺杆系统:包括电机、皮带、滚珠螺母组件与螺纹螺杆。根据专利内容描述,控制系统根据路面情况启动电机,当电机启动时,带动皮带转动滚珠螺母,从而改变螺杆长度,控制车轮的高度。 被动弹簧与活塞:包括串联弹簧、活塞轴与活塞头。主要起两方面作用,一方面降低电机系统对全车重量的启停压力,另一方面能够直接过滤来自路面高频震动。 自适应减震器:设置较为灵活,能够采用类似CDC或者磁流体方案的主动或被动减震器。主要用于进一步过滤路面的微小震动。 空气弹簧:与电机、螺杆与活塞系统平行设置。 图表1:特斯拉空气悬架执行系统系统构成 图表2:特斯拉空气悬架系统剖面图 图表3:螺纹螺母示意图 传统空气悬架系统主要由空气供给单元、空气弹簧、电子减震器和控制单元构成。与传统的空悬系统相比,特斯拉未来的执行件系统集成度显著提高。传统空悬组成主要包括:空气供给单元:由气泵、空气干燥器、储气罐等组成,空气供给总成一般放置在发动机舱或后备箱内。 空气弹簧:在柔性密封容器中加入压缩空气,利用空气的可压缩性实现弹性作用的一种非金属弹簧,包括单腔式与双腔式。其中双腔弹簧将单腔的气室用电磁阀分隔为两个气室,相比于单腔空气弹簧,双腔空气弹簧性能更好,可以在车辆的使用过程中进行刚度的调节。 减震器:一般而言,车身的高低由空气弹簧调节,而“软硬”则交由被独立出来的减震器负责。 控制单元:包括高度控制阀(使空气弹簧在载荷下都保持一定的高度)、电子控制悬架系统(动调整悬架刚度与高度)等。 路面预先瞄系统:路面预瞄系统能够在复杂的行驶工况下确保车辆的操控表现和减震效果,提升悬架系统的工作质量,让乘客总是处于平稳的乘坐环境之中。 图表4:空气悬架系统及价值量构成(元) 整体而言,特斯拉未来的空气悬架系统,核心亮点在于软硬件的高度分离与集约化程度的进一步提高。建议关注具备总成供应能力的细分龙头:拓普集团、保隆科技、中鼎股份、科博达、天润工业。 风险提示 宏观经济下行致使需求不振,空气悬架需求不达预期风险,行业技术路线变更风险,新订单拓展不达预期风险。