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空气悬架行业深度报告:成本下行拓宽装机需求,电动智能带来绝佳适配性

机械设备2024-01-04长城证券邵***
空气悬架行业深度报告:成本下行拓宽装机需求,电动智能带来绝佳适配性

空气悬架发展已有百年历史,但之前一直是豪华车的专享,并没有在中低端上车搭载的先例,随着国内造车新势力在中端电动车上的尝试,目前空悬已逐渐向三十万以下的车型渗透。空气悬架百年经历了“气动弹簧-气囊复合式悬架→半主动空气悬架→中央充放气悬架(即ECAS电控空气悬架系统)”等多种变化型式。过去几十年由于其核心技术为外资垄断、搭载成本高,在乘用车领域多应用于保时捷、BBA、沃尔沃等豪华品牌车型上。2021年我国乘用车空气悬架的搭载率仅为3.32%。2018年蔚来率先引领空气悬架向更低指导价的车型搭载,空气悬架配置已经向30万元车型渗透。虽然当前我国空气悬架的存量较低,但当下空悬已成为品牌间进行高端化差异竞争的良好配置选项,在消费升级和品牌差异化竞争中有望获得推广。 空气悬架兼具“操控性+舒适性”,国产降本提供大规模搭载产能条件。空气悬架系统可根据道路行驶条件自主调节弹簧的刚度,增加乘员行驶舒适性,同时减少3%-5%的油耗。从竞争格局来看,国外具有量产能力的领先厂商主要是大陆集团、威巴克等,占据垄断优势地位、系统总成能力壁垒较深。 但软硬解耦背景下为国产厂商提供单品突破的机会,国产厂商如保隆科技、中鼎股份已在空气弹簧、空气供给单元取得技术和订单突破。目前国内厂商空气悬架的性能已与国外产品相近,此外国内厂商还存在以下本土优势: 1)缩短开发周期。外资供应商一套完整的空气悬架系统开发周期一般在2年以上,但国内新势力整车开发都希望压缩在18个月左右;2)价格比国外厂家低。国外厂商一套空气悬架总成本1.2万左右,国内0.8万-1万。 自主品牌高端化竞争驱动市场新增量,国产化降本推动搭载低价格带车型。 2022年中国市场(不含进出口)乘用车前装标配搭载空气悬架28.01万辆,同比增长142.3%。一方面,国产新能源厂商高端化竞争加剧,新能源厂商在座舱、 智驾、 底盘等多个领域的全面提升 ,蔚来ET7、 小鹏G9、 极氪001、岚图FREE等都可选配空气悬架。另一方面,空气悬架成本下降,推动向更低价格车型渗透。目前中鼎股份、保隆科技等供货商实现核心技术和部件多点突破,我们认为国产化替代进程能够带来新一轮的降本,叠加乘用车消费升级趋势,将合力驱动空气悬架渗透速度。我们预计,空气悬架将继续向20-30万元车型渗透,预计2025年国内乘用车空气悬架市场规模将达到110亿元,新能源和传统车型的渗透率分别达到6%和3%。从单车价值量看,目前国产化方案成本在0.8-1万元左右,未来国内厂商获得全面供货能力和规模生产后,预计2025年空气悬架系统单车成本可下降至1万元。 投资策略:空气悬架相较于传统悬架具备主动调节功能,能够兼顾乘坐舒适性和操作稳定性,尤其在新能源汽车上性能优势显著。“自主品牌高端化+国产替代降本”将双轮驱动空气悬架向更低价格车型渗透,未来市场空间广阔。软硬件解耦推动采购模式转变,国内领先厂商有望凭借短开发周期、低成本等本土优势实现单点突破,抢占蓝海市场。 关注标的:1)中鼎股份(000887.SZ),收购AMK获取技术领先,头部品牌定点积累丰富,截至2023H1,AMK中国已获订单总产值78.39亿元; 2)保隆科技(603197.SH),国内空气弹簧领先制造商,未来有望实现集成化供应。3)天润工业(002283.SZ):国内曲轴产品优势厂商,空悬产品商用车先行开启新引擎;4)瑞玛精密(002976.SZ):大陆集团国内首家空悬用产品供应商,全面引进普拉尼德生产工艺。 风险提示:新能源车销量不及预期、空气悬架行业竞争激烈引发价格战、国产空气悬架技术成熟度存在差距、价格下探程度不及预期。 1.近百年高端车应用历史奠定空悬技术积累,“智能化+电动 化”下需求有望厚积薄发 1.1空气悬架已有百年历史,技术路径成熟 空气悬架搭载有近百年历史,技术积累成熟,具备大规模搭载的技术和产能条件。 1914年,美国Owen Magnetic轿车是第1个装有空气悬架的汽车。1929年,太脱拉(TATRA)首次在卡车上应用空气悬架,将空气悬架安装在T24车型上。1950-1960年,美国的城市公交车和大巴上已经批量应用了空气悬架。1957年,空气悬架在凯迪拉克Eldorado Brougham上实现了实际应用与量产化,但因其传感器反应速度较慢,控制车身平衡的效果不佳,同时这个阶段由于空气弹簧技术瓶颈,并没有给驾驶体验带来很大提升,因此未实现大规模商品化生产。1960-1980年,空气弹簧、气动元件从形式上发生了较大的变化,性能、可靠性也得到了很大的提升,包含机械控制式主动悬架在内的传统空气悬架技术趋于成熟。从1992年路虎揽胜开始,空气悬架逐渐成为潮流。 在20世纪90年代末,欧美地区95%的客车、80%的载重车、40%的挂车都已采用空气悬架。 图表1:国外空气悬架发展历史 国外:ECAS成为现代主流空气悬架的框架。1984年,大陆集团为林肯轿车研发成功了电控空气悬架原型系统。1986年雷克萨斯LS400GT车型和1989年Range Rover等车型也先后推出了各自的ECAS系统。2000年前后,各种大、中型商用车辆上的机械控制式主动悬架也开始被性能更加优良的ECAS系统所取代,并且部分商用车辆的驾驶室和座椅也开始使用空气悬架减震。 图表2:1984年林肯轿车电控空气悬架原型系统 1.2国内空气悬架虽起步晚,但发展势头不容小觑 早期探索阶段:20世纪60年代-20世纪90年代,自主研发的空气悬架存在很多性能问题。1957年,长春汽车研究所和北京橡胶工业研究设计院合作研制了中国第1辆装有空气弹簧的载重汽车,随后又相继研制了公共汽车、无轨电车和铁道车辆使用的空气悬架。1980—1987年,长春汽车研究所先后为武汉客车厂、沈阳电车公司等研制了多种客车或电车的空气悬架,但橡胶气囊的疲劳寿命偏低、高度控制阀漏气和动态响应较差。 引进吸收阶段:20世纪90年代—21世纪初,高档豪华客车开始少量进口并应用空气悬架,对空气悬架技术有了一定程度的学习、消化和探索。此阶段随着我国公路里程的快速增长,国内运输公司发掘空气悬架平稳舒适、降低损坏率等优势,从国外进口了带有空气悬架的豪华客车(如尼奥普兰、欧洲之星和福特系列豪华大巴车型)投入运营。 同时中国客车厂开始直接从国外购置空气悬架或空气悬架底盘进行装车,中国一些零部件企业也开始研制和生产空气弹簧等配件,参与空气悬架的维修配件市场。 图表3:我国空气悬架发展历史 商用车创业发展阶段:21世纪初-2018年,我国商用车标准体系完善,空气悬架在商用车上大规模研发并投入使用。一方面,此阶段我国商用车标准体系日臻完善,从法律上强制推动部分商用车装配空气悬架。如2002年,交通部《营运客车类型划分及等级评定》(JT/T325-2002)标准中规定,大型客车高一级、高二级、高三级必须全部采用空气悬架,在中型客车高二级、高一级A型中也必须采用空气悬架;2017年《机动车运行安全技术条件》(GB7258-2017)标准中规定总质量大于等于12000kg的危险货物运输车的后轴,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;2018年《交通运输部办公厅关于开展模块化中置轴汽车列车示范运行工作的通知》(交办运〔2018〕46号)指出要提升模块化中置轴汽车列车装备水平,推广运用空气悬架、电子稳定程序、车道偏离与碰撞预警、盘式制动器等车辆先进技术与装备,提升车辆运行安全性。另一方面,商用车的市场加速渗透推进国内供应商实现国产化进程。中国汽车及零部件市场需求急剧扩大,中国重汽集团、东风汽车悬架弹簧有限公司、上海科曼车辆部件系统有限公司等厂家,在前期消化吸收的基础上开始匹配、研制空气悬架,并且不断有新的厂家加入研制行列。到2010年中国已经研制了近100多个品种的传统空气悬架产品投入应用,拥有了包括重汽HOWO-A7、东风EQ6850KR、一汽解放J6、苏州金龙KLQ6128Q等车型在内的大批空气悬架汽车。 自主品牌加速渗透阶段:2018年至今,自主品牌新车型搭载空气悬架迅速增多,空气悬架价格下探。空气悬架系统作为一种高级配置,起初在乘用车领域多应用于保时捷、BBA、沃尔沃等豪华品牌车型上,而这些标配空气悬架系统的豪华车型价格均在70万元以上,选装也要50万元起。自2018年起,该配置开始出现在蔚来、红旗、岚图、极氪等自主品牌新车型上,且配备空气悬架系统的车型价格已经有了明显的下降。 1.3空气悬架从“豪华车专属”转变为“中档电动车标配”,“智能化+电动化”下有望加速放量 空气悬架长期具有高端化的消费者认知,蔚来率先引领向更低指导价车型。1)过去具备高端认知:空气悬架常见于保时捷、宾利、劳斯莱斯、奔驰等品牌的60万元以上的豪华车型,整体搭载率不高。根据华经产业研究院的数据,2021年我国乘用车空气悬架的搭载率仅为3.32%。这主要是因为空气悬架搭载成本较高,国外进口整套需要1.2万成本,即使实现国产替代也需要0.8-1万元成本。以吉利汽车旗下极氪品牌的首款车型极氪001为例,空气悬架选配价格2.8万元,是仅次于AD自动驾驶辅助包的价值量。 2)搭载车型价格下移:2018年蔚来推出ES8和ES6车型均搭载空气悬架,均采购于大陆集团,但入门价仅为44.8万元和37.8万元,打破了空气悬架搭载于60万元以上车型的传统配置。 图表4:蔚来ES6空气悬架系统 图表5:蔚来ES8空气悬架系统 智能化趋势下增强空气悬架的体验感,增加空气悬架的使用体验。汽车感知配置的升级,提前实现路况的精准识别,能够增强空气悬架对行驶平稳性的控制。随着自动驾驶等级提升,摄像头、激光雷达等搭载数量增多,能够对路面状况实现更精准地识别。根据更加精准的感知状况目前空气悬架配置调节空气悬架的弹簧刚度和减震器阻尼,有助于提升空气悬架的反应可靠性和速度。 图表6:汽车感知系统配置不断提升 图表7:比亚迪智能悬架系统 智能化成为汽车悬架重要的升级方向,空气悬架技术仍有智能化发展空间。以特斯拉Model S智能空气悬架为例,特斯拉Model S上的智能空气悬架有类似人的“记忆功能”,经过陡峭的车道或坡道、较厚的积雪、减速带等地方,操作升起悬架时Model S会自动保存这个位置。以后每当Model S到达曾经记录过升起悬架的位置时,车辆就会自动升起悬架。 电动汽车价格区间上移,空气悬架是电车重要竞争方向,未来渗透空间广阔。1)率先在新能源突围,是重要竞争方向:空悬能够为新能源减重、增加续航,且能够保护电池,具有较强的适配性。2)新能源上的渗透率尤其低,潜力大:根据华经产业研究院数据,我国2021年乘用车的空气悬架渗透率3.32%,新能源汽车的空气悬架渗透率1.49%。 新能源占比逐渐提升、竞争日益加剧,新能源厂商在座舱、智驾、底盘等多个领域的全面提升。 2.空气悬架能增加行驶平稳性和驾驶操控性,有望在新能源 车上率先突围 2.1汽车悬架从被动悬架向主动悬架演进 按悬架结构可分为独立悬架、非独立悬架和半独立悬架。1)独立悬架。每个车轮单独通过一套悬挂安装于车身或者车桥上,车桥采用断开式,中间一段固定于车架或者车身上。独立悬架缓冲与减震能力很强,乘坐舒适。在独立悬架具体分类中,30万级以下的汽车市场,几乎都会采用前麦弗逊式独立悬架。双叉臂式独立悬架一般被用在中高端车型上,比如宝马5系、沃尔沃S60等等。多连杆独立悬架可以使车轮和地面尽最大可能保持垂直,保持足够的贴地面积,同时操控性能出众,一般被用于价格较高的中高端车型中,比如宝马3系、奥迪A4L等。2)非独立悬架。非独立悬架具有结构简单、成本低、强度高、维护方便、行驶过程中前轮定位变化小等优点。但由于其舒适性和操纵稳定性较差通常用于卡车和公共汽车。3)半独立悬架。舒适性比不上独立悬架,操控性也不及独立悬架。常见于中小型汽车和低端SUV的后悬挂。 图表8:独立悬架和非独立悬架抗冲击能力对比 图表9:主要汽车悬架对比 按照悬架控制方式可分为:主动悬