汽车零部件 行业研究/行业专题 空悬市场空间加速扩容,国产化趋势明显 报告日期:2023-08-19 行业评级:增持 行业指数与沪深300走势比较 3% -6%8/22 15% 11/22 2/235/23 24% 33% 11% - - - 汽车零部件沪深300 分析师:姜肖伟 执业证书号:S0010523060002电话:18681505180 邮箱:jiangxiaowei@hazq.com 联系人:陈飞宇 执业证书号:S0010123020005电话:19842726967 邮箱:chenfeiyu@hazq.com 相关报告 1.可转债募资预案发布,空悬产能加速提升2023-05-23 主要观点: 空气悬架受新能源车企偏爱,魔毯悬架或成为新的技术突破方向空气悬架可以主动调节悬架高度与阻尼,有效过滤路面的振动,提高车辆的乘坐舒适性,在高速情况下降低车身可有效降低能耗,以提高车辆续航里程。新能源汽车底盘搭载核心三电系统,对底盘高度及整车NVH更为敏感,空气悬架可有效保护车辆核心系统。空气悬架搭配双目视觉系统可升级为魔毯悬架,更智能、更精准,国内已有车型(理想L9)配备魔毯悬架,空气悬架厂商如保隆科技、中鼎股份、孔辉科技已积极布局魔毯悬架赛道。 软硬件解耦趋势赋能空悬国产化发展,空悬系统单车价值量正逐步 下降,配备空悬的车型价格已下探至30万元 软硬件解耦趋势给国内空气悬架供应商带来了机遇,厂商在上游进行率先突破,实现了空气弹簧、空气供给单元等核心零部件的国产化,中游或将面临变革,由主机厂进行系统总成,推动了空气悬架单车价值量下降,预计2024年下降至万元内。国内主机厂为打造中高端汽车品牌,配置空气悬架的意愿增加,配备空气悬架的车型价格进一步下探至30万元。我们预计空气悬架渗透率在2025年有望增加至15%,市场规模接近270亿元,CAGR达101.04%。 国内自主供应商已初具实力,先发优势明显 目前已有部分自主供应商具备系统总成能力,积极布局空悬发展。孔辉科技在2023年1-5月约占据空气弹簧总成供应商中国市场份额的40%;保隆科技产品矩阵完善,具有多种零部件的自主研发能力,仍有降本空间;中鼎股份通过收购AMK空气悬架核心技术,获得多个空气供给单元总成项目定点;拓普集团已获得多个主机厂项目定点,预计2023年Q3量产交付;天润工业依托博士团队,立足于商用车,再做技术升级、产品升级和乘用车市场的布局。但空气悬架赛道仍处于发展阶段,供应商格局并未真正稳定,后续的价格战、系统总成、产品线扩充等因素还存在较大变数。 投资建议 消费者对座舱舒适性要求提高,软硬件解耦趋势给国内零部件供应商带来机遇,国产替代下成本有望持续下沉,空气悬架主机厂搭载意愿增强,当前已渗透至30万以下车型,下沉市场开拓,空气悬架搭载渗透进一步提升。建议关注具有空气悬架系统总成能力的保隆科技、拓普集团;凭借收购AMK掌握空气悬架核心技术及空气供给单元制造能力的中鼎股份;从商用车空气悬架切入,布局研发乘用车空气悬架的天润工业。 风险提示 下游汽车销量不及预期,主机厂价格成本压力加剧,供应商竞争程度增强 正文目录 1电动化赋能空悬市场空间扩容4 1.1悬架:空悬可调节刚度和阻尼,提高乘坐舒适性4 1.2空悬发展趋势:搭载车型价位下探,魔毯成技术突破点7 2空悬国产化趋势加速,带动单车价值量下降12 2.1产业链:上游国产化速度较快,系统总成能力正提高12 2.2空悬核心部件:系统成本逐步下沉13 3国内自主供应商已初具实力,先发优势明显18 3.1孔辉科技:国内首家乘用车电控悬架系统前装供应商18 3.2保隆科技:空气悬架产品矩阵完善,具备自主研发能力19 3.3中鼎股份:国内空气供给单元头部供应商21 3.4拓普集团:依托橡胶产品经验,迅速开发空气悬架产品22 3.5天润工业:依托博士团队全面开拓空气悬架第二主业23 3.6市场潜在玩家24 风险提示:24 图表目录 图表1汽车悬架图示4 图表2悬架按工作原理分类4 图表3空气悬架构成5 图表4悬架常见弹性元件5 图表5空气悬架工作原理6 图表6独立悬架与非独立悬架6 图表7独立悬架分类7 图表8空气悬架发展进程8 图表9过去配备空气悬架的车型情况9 图表10目前配备空气悬架的新势力车型情况9 图表11空气悬架市场空间测算10 图表12空气悬架市场规模(亿元)10 图表13路面预瞄系统11 图表14空气悬架产业链12 图表15本土厂商实现多点突破12 图表16空气悬架大总成拆分为小总成13 图表17空气悬架零部件(国外供应商)成本占比14 图表18空气弹簧分类14 图表192022年空气弹簧总成供应商中国市场份额15 图表202023年1-5月空气弹簧总成供应商中国市场份额15 图表21减振器图示16 图表22威伯科空气压缩机产品16 图表23联合电子ECU产品17 图表24孔辉科技发展历程18 图表25保隆科技发展历程19 图表26公司空气悬架相关产品20 图表27公司项目定点情况20 图表28公司空气悬架系统扩能项目21 图表29公司空悬项目定点情况22 图表30公司空气悬架产品情况23 1电动化赋能空悬市场空间扩容 1.1悬架:空悬可调节刚度和阻尼,提高乘坐舒适性 汽车悬架是连接车身与轮胎的结构,对车身起着支撑和减振的作用。主要是传递作用在车轮和车架之间的力,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。 典型的悬架系统结构主要包括导向结构(摆动轴承、下摆臂等)、弹性元件(螺旋弹簧、空气弹簧等)以及减振器等部分,其中导向结构用来传递纵向力矩、侧向力和由此而产生的力矩,通常由控制摆臂式杆件组成;弹性元件用来中和路面对车身的冲击;减振器用来限制车架和车身的振动。 图表1汽车悬架图示 资料来源:汽车维修技术网,华安证券研究所 1.1.1空气悬架几乎都采用可变阻尼减振器,为主动悬架 汽车悬架按照工作原理的不同分为被动悬架、半主动悬架、主动悬架。被动悬架刚度和阻尼不可调控,半主动悬架可以改变刚度和阻尼之一,主动悬架刚度和阻尼均可调节。目前中高端车型主流选择半主动悬架,采用可变阻尼减振器和螺旋弹簧的组合,即阻尼可以调控,刚度不可调控。主动悬架是在半主动悬架的基础上将螺旋弹簧换为空气弹簧,即阻尼和刚度均可调节,则空气悬架为主动悬架。 图表2悬架按工作原理分类 分类特点应用车型 被动悬架刚度和阻尼均不可变 使用螺旋弹簧和被动减振器 低端车型 刚度可变或阻尼可变 半主动悬架刚度可变:使用空气弹簧替代螺旋弹簧只配备空气弹簧的车型主要为皮卡、面包车等阻尼可变:使用可变阻尼减振器替代被动减振器只配备阻尼可变减振器的车型主要为中高档车型 主动悬架刚度和阻尼均可变 使用空气弹簧和可变阻尼减振器 高档车型 资料来源:汽车维修技术网,华安证券研究所 空气悬架与传统悬架最显著的差异是弹性元件的升级 空气悬架系统由空气弹簧、减振器、空气供给系统(空气压缩机、储气罐、分配阀)、ECU、传感器(加速度、高度)等主要部件以及相关配套的管路构成。其中空气悬架与传统悬架最显著的差异是弹性元件的升级,并新增电子控制系统通过空气泵和电磁阀来调整空气弹簧气缸里的空气量和压力,改变空气弹簧的硬度和弹性系数。 图表3空气悬架构成 资料来源:ATC汽车底盘,华安证券研究所 悬架中的弹性元件有钢板弹簧、扭杆弹簧、螺旋弹簧以及空气弹簧等形式。其中钢板弹簧由于重量大、刚度大多见于大货车;扭杆弹簧拥有载重能力高、占用空间小等好处,但成本非常高,因此一般只有特种车辆如坦克才会使用;螺旋弹簧是目前乘用车最常用的弹性元件;空气弹簧刚度较低,可带来舒适的驾乘体验,但成本较高,主要应用于豪华燃油车以及新能源车。 图表4悬架常见弹性元件 优点:载重大、结构简单、造价低廉 钢板弹簧 多用于大货车 缺点:重量大、刚度大、占用空间大 优点:质量小、结构简单,不需额外润滑 扭杆弹簧 特种车辆如坦克 缺点:成本非常高 优点:占用空间小、结构简单、重量轻、载重小、可定制性 螺旋弹簧 多用于乘用车 缺点:只具备缓冲作用、因此需令装减振器 优点:实时改变弹簧的硬度和高度、能量吸收率高 空气弹簧 豪华燃油车、新能源车 缺点:负载小、结构复杂、价格昂贵 优缺点 应用车型 常见弹性元件 资料来源:汽车维修技术网,华安证券研究所 空气悬架新增电子控制系统主动调节悬架刚度与阻尼 空气悬架中的传感器将收集到的车身状态信号传输到电子控制单元ECU,ECU根据一些算法输出控制信息,控制空气供给单元工作,压缩机吸入空气后,通过干燥器去除杂质与水分,然后送入储气罐,再经分配阀送至空气弹簧,从而调节悬架高度与刚度;同时ECU也可以控制电磁阀内部减振油的流道大小,实现减振器阻尼值的变化。 图表5空气悬架工作原理 资料来源:盖世汽车研究院,华安证券研究所 1.1.2空气悬架为独立悬架,常采用双叉臂式和多连杆式悬架 汽车悬架根据汽车导向结构不同可以分为非独立悬架和独立悬架,非独立悬架是指左、右车轮通过一根整体轴连接,不能单独上下跳动,而独立悬架是指左、右车轮单独通过独立的悬架装置与车体相连,可以各自独立地上下跳动。 图表6独立悬架与非独立悬架 资料来源:机械工业信息研究院,华安证券研究所 常见的非独立悬架有扭力梁悬架、整体桥悬架,随着消费者对舒适性要求的提高,目前非独立悬架系统已渐渐被淘汰。常见的独立悬架有麦弗逊式悬架、双叉臂式悬架、多连杆式悬架等,其连杆依次增多,但悬架连杆数量少并不意味着汽车的操控性不好,汽车的操控性是多方面因素决定的。例如保时捷911,其前轴也采用麦弗逊式独立悬架,操控性却非常的好。麦弗逊式悬架是目前使用最广泛的悬架类型,双叉臂式悬架在一些运动车型应用较多。 图表7独立悬架分类 麦弗逊式悬架 简单 低廉 容易 差 中小型轿车的前悬架上 独立悬架类型结构成本调校操控性应用 双叉臂式悬架 较复杂 较高 变难 较好 一部分豪华、运动车型较为常见,大部分B级(中型车)以上的纵置发动机车型前悬架会配备 多连杆式悬架 复杂 很高 最难 可提高整车在高性能车辆和豪华车型使用操控极限更加普遍 资料来源:汽车维修技术网,华安证券研究所 空气悬架几乎不采用麦弗逊式悬架,常采用双叉臂式和多连杆式悬架 几乎没有见到空气悬架用于麦弗逊式悬架,主要有两个原因,第一,麦弗逊式悬架需要弹簧提供侧向力,空气弹簧不能承受较大侧向力,而偏心结构的螺旋弹簧可以满足这个要求;第二,麦弗逊式悬架需要提供车轮转向轴线,所以麦弗逊都有平面轴承,而空气弹簧本身不能扭转,所以麦弗逊悬架不能配合空气弹簧使用。 以岚图FREE空气悬架为例,前悬架采用的是双叉臂式独立悬架,后悬架采用多连杆式独立悬架,其中弹性元件均为空气弹簧。 1.2空悬发展趋势:搭载车型价位下探,魔毯成技术突破点 1.2.1空气悬架发展进程:起源于1920年,迅速发展于1990年后,2020年后迎来新的增长空间 由于空气悬架可缓和汽车所受冲击力、减轻震动从而优化驾乘体验、保护货物免受强震动损坏,其在大巴、公交车以及货车领域最先发展并逐步得到普及。 乘用车空气悬架的发展经历了概念提出、规模化普及、优化阶段、迎来新增长空间等阶段。其历史可追溯到100年前,但受限于制造工艺与技术问题,直至1957年配备空气悬架的车型凯迪拉克EldoradoBrougham才实现量产,但实际使用效果并不理想。一直到1992年路虎揽胜配备空气悬架后,技术更加成熟,空气悬架才真正在全球范围内迅速发展。21世纪后,空气悬架性能和耐用度才得到很大程度的提升,应用车型更加广泛,也出现在A6L这种更加经济的车型上。 而国内新能源车的爆发为空气悬架的发展带来了新的增长空间。2020年至今,空气悬架行业面临着许多变革,首先软硬件解耦趋势为国内空气悬架供应商带来了机遇,其次配备空气悬架车型的价格开始下探至30万元,市场规模逐步扩大,渗透率有望