电控空气悬架全景图-空悬赛道空间广阔-本土部件供应商
电控空气悬架全景图 汽车 2023年07月30日 空悬赛道空间广阔，本土部件供应商迎发展良机 强于大市（维持） 行情走势图 证券分析师 王德安投资咨询资格编号 S1060511010006BQV509 WANGDEAN002@pingan.com.cn 研究助理 王跟海一般证券从业资格编号 S1060121070063 WANGGENHAI964@pingan.com.cn 平安观点： 契合整车智能化与电动化趋势，以空气悬架为代表的半主动/主动悬架将成中高端乘用车重要的增量配置。空气弹簧的刚度和减震器阻尼均可调，使 得车辆可按需调节底盘高度、提升车辆通过性、降低风阻从而降低能耗，空气悬架可使车辆兼具操控与舒适。空气悬架与智驾感知结合可进一步提升车辆悬架调节的前瞻性。以新势力为代表的新兴汽车品牌多定位于家用增换购需求，出于打造品牌特色需要，对空气悬架、抬头显等配置有较强搭载诉求，过去由于成本高昂，空气悬架多搭载于六十万以上的豪华车型，在本土新势力驱动下，当前空气悬架配套价格带已下沉至30万级，空气悬架迎来宝贵的产业化机遇期。 软硬解耦的新商业模式打开空气悬架产业化空间。过去空气悬架一般由海 外供应商如大陆、威巴克提供总成，这主要是由于空气悬架研发制造复杂度相对更高所致，仅配置于豪华车导致其规模小。以新势力为代表的车企创新商业模式，自研空悬算法并集成于域控制器，其它空悬部件分散采购，软硬解耦的采购模式可大幅降低空悬系统搭载成本，空悬部件供应商亦可借此聚焦自身长板，使研发及产能资源聚焦，进入降成本+增规模的良性循环。标杆车型的热销将带动空悬赛道产业化往纵深推进，预计2025年 空悬配套规模可达200万套以上。 空气悬架核心部件壁垒高、市场格局较好、本土部件供应商迎发展良机。 空气悬架各部件中，价值量大且壁垒高的部件是空气弹簧、空气供给单元。为满足耐久性、可靠性、空间布置、精密性等多方面要求，空悬部件需要进行大量验证，项目经验的积累亦很关键，且空气悬架部件仍在继续向体积更小、刚度可调范围更大的方向进化，部件供应商的壁垒将进一步提高。在新势力品牌的带动下，本土空悬部件供应商的产业化经验快速提升，如孔辉科技为东风岚图配套、保隆科技为蔚来配套、中鼎股份收购全球空悬压缩机龙头企业AMK进入空悬赛道、拓普集团获多个空悬配套定点，虽然海外Tier1也在加码在华投资，但本土部件供应商已取得明显的领先优势，凭其快速响应机制、规模化配套优势，未来本土空悬部件供应商将在该赛道取得主导地位。 投资建议：2023年可谓空悬部件规模化配套元年，标杆车型热销带来的 示范效应显著，看好电控空悬赛道发展空间。空悬核心部件产业壁垒较高、本土部件供应商已取得领先优势，推荐中鼎股份（全资子公司AMK为空气供给单元龙头），建议关注保隆科技。 风险提示：1）极端恶劣路况下，空悬系统出现故障引发消费者对该系统 可靠性的担忧。2）部分车型的空悬系统选配比例过低导致配套规模低于预期。3）空悬系统成本下降节奏低于预期。4）出现其它技术影响空悬系统搭载率。5）海外供货商加速本土化进程，侵蚀本土供应商份额。 行业报 告 行业深度报 告 证券研究报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 正文目录 一、契合整车智能化与电动化趋势、空气悬架迎发展机遇4 1.1主动悬架兼顾舒适与操控稳定性4 1.2乘用车空气悬架工作原理5 二、新势力与新商业模式驱动、空气悬架发展空间广阔6 三、空气悬架核心部件壁垒高、市场格局较好10 3.1关键部件之空气供给单元10 3.2关键部件之空气弹簧11 四、把握核心环节、卡位电控空悬黄金赛道13 4.1中鼎股份——全资子公司AMK为空气供给单元全球龙头、市占率高13 4.2保隆科技——空气弹簧自制率高、领先优势突出14 4.3孔辉科技——空气弹簧份额领先14 4.4拓普集团——空气悬架业务获定点15 4.5国际Tier1加码本土化投资15 五、投资建议15 六、风险提示16 图表目录 图表1汽车悬架之弹性元件的分类及特征4 图表2空气悬架构成及工作链路5 图表3空气悬架的核心部件及其作用5 图表4理想L9智能空气弹簧在不同场景下的悬架调整策略6 图表5空气悬架配套车型价格下探明显8 图表62022年国内量产的配置空气悬架系统的车型9 图表730万元以上乘用车零售销量及占比单位：万台9 图表8空气悬架增长空间广阔单位：万套9 图表9空气悬架系统单车价值远高于传统被动悬架10 图表10国外乘用车空气悬架系统供应商10 图表11开环系统空气悬架11 图表12闭环系统空气悬架11 图表13前空气弹簧滑柱总成爆炸图12 图表14后空气弹簧总成爆炸图12 图表15双腔空气弹簧总成剖面图13 图表16双腔空气弹簧总成外观13 一、契合整车智能化与电动化趋势、空气悬架迎发展机遇 相较于同级别同尺寸燃油车，电动车整车重量偏重，质心偏后，初期动力扭矩大，对整车悬架提出了更高要求。此外，整车智能化水平正逐步提高，车辆更强的感知能力与悬架创新结合，可提前预判路况并进行主动调节，使得车辆同时拥有更好的舒适性和操控性，以空气悬架为代表的半主动悬架、主动悬架正逐渐成为中高端乘用车重要的增量配置。 整车悬架是汽车的车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩，并缓冲路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车行驶平顺度。 悬架一般由弹性元件、导向机构以及减震器等组成。弹性元件用于支撑垂直载荷，起到缓冲和抑止不平路面引起的振动和冲击的作用。汽车悬架上的弹性元件通常可以分为：钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧等5种，乘用车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，空气弹簧一般用于高端家用车。减震器的作用是迅速衰减汽车的振动，改善汽车的行驶平顺性，增强车轮和地面的附着力。导向机构的作用是传递力和力矩，同时兼起导向作用，在汽车的行驶过程当中，能够控制车轮的运动轨迹。 1.1主动悬架兼顾舒适与操控稳定性 按照结构形式不同可将悬架分为独立式悬架和非独立式悬架。独立悬架是每一侧车轮都单独地通过弹性元件挂在车身或车架下面，而非独立悬架则是两侧的车轮以一根整体式的车桥连接。当一侧车轮遇到突起的路面，独立悬挂只有遇到突起路面侧的车轮会跳动，另一侧的车轮不受影响；而非独立悬挂遇到突起的那一侧车轮会带动另一侧车轮跳动。为保障乘坐舒适性，乘用车一般采用独立悬架，独立悬架又分为麦弗逊、双叉臂、多连杆等多种形式。 悬架类型按照工作原理的不同可以分为被动悬架，半主动悬架和主动悬架。三种类型悬架的主要区别在于弹性元件的刚度和减震器的阻尼能否根据外界输入来进行主动的最优控制和调节。 1）被动悬架：刚度和阻尼系数出厂时已设定，不可调，乘坐舒适性较差。优点是结构简单成本较低，常用于经济型车。 2）半主动悬架：弹簧刚度与减震器阻尼其中之一可调。 3）主动悬架：弹簧刚度和减震器阻尼均可调，一般为空气弹簧+电磁减震器结构。主动悬架系统中配备加速度、位移、高度传感器等测量元件和控制元件，车辆能够根据载荷、行驶速度、路面状况等外部条件通过控制单元自动调整悬架刚度和阻尼力大小，使汽车具有良好的乘坐舒适性、操纵稳定性以及通过性。 传统悬架弹簧难以平衡操控与舒适。汽车悬架既要满足车辆舒适性要求，又要满足车辆操纵稳定性的要求，而舒适与操控又是此消彼长的，为取得良好的舒适性，需要缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧设计得过软容易导致车辆发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重等不良体验，从而影响车辆转向，导致汽车操纵不稳等。 空气弹簧的搭载能解决传统悬架弹簧导致的两难问题。空气悬架与传统悬架的最大差异在于弹性元件的升级，即弹簧的软硬能够按需自动调节，并新增电子控制系统及气泵等部件，赋予悬架智能调节功能。例如，高速行驶时悬挂可以变硬，以提高车身稳定性，长时间低速行驶或经过颠簸路面，悬挂可变软来提高减震舒适性。 弹性元件特征 图表1汽车悬架之弹性元件的分类及特征 ·钢板弹簧结构简单可靠，缺点是自重大，刚度大，舒适性差，关键是钢板弹簧只能用于非独立悬架； ·螺旋弹簧目前乘用车上应用最多的弹簧，成本较低，占用空间较小；但是承受负载较小； ·扭杆弹簧重量轻，但纵向占用空间大等，制造成本高，加工困难，无法普及； ·油气弹簧承载能力强，一般用于大吨位全路面起重机及矿山机械；但是结构复杂，成本高； ·空气弹簧可以实现车辆高度和刚度可调，但相对来说结构复杂，成本高，多用于高端车型； 资料来源：岚图汽车，平安证券研究所 1.2乘用车空气悬架工作原理 空气悬架可根据行驶工况自动调节弹簧的弹性系数及减振器的阻尼系数，保持车身高度，提升车辆的通过性、操控性及稳定性，配备汽车智能悬架系统能够助力电动汽车更加节能与舒适。该配置已成为消费者选购乘用车的新卖点，这不仅是整车消费升级的重要配置，也符合汽车智能化的发展方向。 空气悬架主要由前空气弹簧、后空气弹簧、控制器、气泵和分配阀总成、车身高度传感器、主副储气筒、管路等组成。高度传感器固定在车架上，另一端固定在悬架摆臂上。车轮上跳或下跳过程中，带动摆臂，导致传感器一端和另一端的相对角度变化，从而高度传感器产生信号高度差信息，车身状态信号（速度、加速度、路面冲击等）传给电控单元，电控单元根据一 系列既定算法发出指令，比如当车辆高度需要调高时，控制器发出指令，分配阀对应阀门开启，储气筒内的高压气体会进入空气弹簧内（也可以由气泵直接对空气弹簧进行充气），当车辆高度需要降低时，泄气阀和空气弹簧分配阀打开，降低车身高度，由此可实现车身高度手动调节、车身高度动态随速调节、车身调平、便利上下车功能等。 图表2空气悬架构成及工作链路 资料来源：AMK，盖世汽车，平安证券研究所 图表3空气悬架的核心部件及其作用 部件构成/作用 空气弹簧弹性元件：缓冲、减振、承重; 空气供给单元包括空气压缩机、分配阀、悬置等。通过充放气动态调节空气弹簧伸缩状态； 减振器阻尼元件。抑制和吸收弹簧振动带来的能量，并将这种能量经活塞杆在减振器缸筒的上下移动转换成热能释放出去。配合空气弹簧，缓冲振动，提升坎坷路段驾乘平顺感； 控制器ECU实时控制空气供给单元和减振器，以调节空气弹簧刚度及减振器阻尼力；传感器高度传感器、车身加速度传感器等：随时向ECU传递车辆状态； 储气罐配合空气压缩机，以备及时响应ECU信号；其他空气管路等 资料来源：汽车之家，平安证券研究所 1）空气悬架可灵活调整车身高度，从而降低风阻并改善能耗、提升操作稳定性，方便人/货上下车等。新能源车自重高于同级别燃油车（电动乘用车比同级别同尺寸燃油车重0.6-1吨），高速行驶时，为对抗风阻，电动车能耗较高，搭载空悬的电动车在高速行驶状态可自动调低车身，降低风阻，从而降低高速行驶状态下的车辆能耗。 2）通过调节空气弹簧气室容积，实现悬架刚度自动调节。电动车的簧上质量重于燃油车，相当于压缩了螺旋弹簧的行程，传统的螺旋弹簧行程变小后，路面起伏更容易传递到驾驶舱。空气弹簧靠空气作为介质，刚度可做得很小，将汽车悬架簧上质量的固有频率调整为1Hz左右，从而提高驾乘舒适性；且可在车辆负载变化时（空载和满载时），匹配不同的初始刚度，始终保证驾乘的舒适性。 3）通过阻尼连续可调减振器，调整悬架阻尼力大小，提升不同路况的乘坐舒适性，并在启动、转弯、制动时更方便地控制车辆。 以理想L9为例，作为理想汽车旗舰型SUV，L9进行了较多底盘悬架上的技术创新。 理想L9标准姿态的空载最小离地间隙是176毫米，通过自研的空气弹簧控制系统，在运动模式或高速场景下，底盘可自动降低，以获得更好的能耗和高速稳定性表现。 当乘客数量和位置发生变化时，理想L9会实时监测每个悬架的传感器数值，进行动态的调整，使得无论是1人还是6人乘坐，
