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最新消息| 汽車空氣懸架行業深度研究:懸架技術革新,空氣懸架方興未艾 | 2022-12-19 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"https://new.qq.com/omn/20220915/20220915A01PQ300.html" （報告出品方作者：中銀證券，朱朋）汽車懸架主動化進展迅速，供需雙端推動空懸普及汽車懸架是車身與車輪間重要的傳力連接裝臵汽車懸架是汽車車身（車架）與車輪之間的連接裝臵，主要作用是傳遞車身與車輪之間的力矩，比如支撐力、制動力和轉向力，并且減少崎嶇路對車身的沖擊、吸收由車輪運動產生的振動，保證汽車乘坐的舒適性以及減小貨物運輸的損耗。通常汽車懸架結構由彈性元件、減振器以及導向機構組成，這三部分分別起緩沖振動、吸收振動和傳遞力矩的作用。彈性元件與減振器共同構成懸架的減振系統，是汽車懸架系統中最重要的部件。彈性元件具有一定的緩沖作用，能夠延長沖擊的作用時間，將單位時間內的受力變小，實現緩沖的效果。而減振器可以吸收能量，將沖擊的動能轉化為熱能，將多余的振動消耗掉，從而實現減振的效果。彈性元件和減振器一般并聯放臵，在彈性元件壓縮與回彈的過程中，減振器同時去吸收能量，之后彈性元件恢復到原長，把車輛支撐到正常高度。懸架系統經歷從被動懸架到主動懸架的演進懸架按工作原理的不同可以分為被動懸架、半主動懸架和主動懸架。被動懸架剛度和阻尼不可調控，出廠時即設定好了懸架的剛度與阻尼系數，難以適應不同路況，乘坐舒適性與穩定性較差。但結構簡單，成本較低，通常主要使用于低端車型上。常見方案有螺旋彈簧加被動減震器。20世紀80年代后期，以無源控制技術改變懸架阻尼為主的半主動懸架趨于成熟。半主動懸架可以改變阻尼和剛度之一，主要有兩種產品：其一是阻尼可變減振器，可以通過殘值車體震動來隨時改變系統的阻尼，抵消車體擾動，提升乘坐舒適性。其二是空氣彈簧，可以改變車輛剛度，不改變阻尼。只配臵空氣彈簧的車型主要為載重需求較高的車型，如皮卡、面包車。主動懸架能有效提升用戶舒適度，是目前發展方向。主動懸架的概念在1954年由美國通用汽車提出，它在被動懸架的基礎上，增加了可調節剛度和阻尼的控制裝臵，讓汽車能適應不同的載重、路況以及操作性需求。汽車懸架系統的主要目標有三個：減小車身垂直加速度、懸架動變形及輪胎動載荷。主動懸架可以兼顧汽車的平順性和操作的穩定性。當道路環境變化，主動懸架可以調整剛度和阻尼等參數，將車身與地面之間的距離保持在合理高度，從而提升汽車的平順性和穩定性，降低車輪載荷波動。通常彈性部件使用空氣彈簧，并需要能量輸入裝臵進行調節。主動懸架結構復雜，重量較高，且主動調整參數能耗高，成本大。目前主動懸架主要難點一方面在于機械系統，需要在小空間下提供較大的驅動力，保證底盤調試的高頻率。國內產品相對較少且成熟度較低，大部分產品僅能解決5Hz以下平順性，BBA部分產品可覆蓋20Hz。另一方面難點在于控制邏輯。空氣懸架廣泛應用于商用車，乘用車領域定位高端市場商用車空氣懸架相比傳統懸架更穩定、更舒適。早期的空氣懸掛并未引入電控系統，在歐美國家普遍搭載于貨車、牽引車、客車等商用車上。對于商用車而言，通常采用空氣彈簧替換鋼制螺旋彈簧或者鋼板簧作為彈性元件的空氣懸架，以便獲得相比鋼板彈簧更大的上下行程，更加均勻的軸荷，有效的保護了車軸和路面；并且空氣懸架的自重比鋼板彈簧更輕，提高了整車的承載能力與行駛穩定性。同時空氣懸架可緩和汽車所受沖擊力、減輕震動從而優化駕乘體驗、保護貨物免受強震動損壞。2017年發布的新版《機動車運行安全技術條件》GB7258-2017首次提出，總質量大于等于12000kg的危貨運輸車的后軸，及所有危貨運輸半掛車、三軸欄板式、倉柵式半掛車應裝備空氣懸架。乘用車通常搭載電控空氣懸架（ECAS），目前主要針對高端市場。乘用車采用的空氣懸架屬于電控主動懸架的一種。1957年，裝備空氣懸架的首個乘用車車型——凱迪拉克EldoradoBrougham誕生；1962年，奔馳推出了自研的空氣懸架系統，并將其搭載在代號為W112的300SE車型之上；1986年，豐田首次在空氣懸架上引入電控系統和有源主動調節功能，并將其搭載于Supra（A70）車型之上。1992年起，路虎第一代攬勝開始搭載了成熟的電控空氣懸架系統（ECAS）。電控空氣懸架（ECAS）的減振結構相對復雜，除了空氣彈簧、可變阻尼減振器，還包括一套完整的空氣供給系統（空氣壓縮機、儲氣罐、空氣閥等）以及對應的車載ECU、傳感器等。空氣懸架系統工作時，ECU通過高度傳感器實時檢測車身高度，獲得車身垂直加速度，同時通過速度傳感器檢測車輛行駛速度。ECU內保存若干指標高度和多級可調阻尼值，空氣壓縮機將壓縮空氣儲存在儲氣罐中。ECU比較高度傳感器檢測結果和指標高度，若高度差超過了設定范圍，氣閥組就會被激發，通過儲氣罐充放氣將實際高度調整到指標高度。電磁減振器根據車身高度、行車速度、加速度執行相應的阻尼力，從而滿足汽車行駛平順性和乘坐舒適型的要求。空氣懸架系統優勢明顯，但應用范圍受成本、技術限制乘用車電控空氣懸架（ECAS）優勢表現為車高、阻尼、剛度可調，可以針對不同道路情況和使用需求靈活改變懸架狀態。車身高度可主動調節，適應不同道路駕駛情況。根據不同的路況或主動輸入信號，ECU通過控制空氣壓縮機和排氣閥門，使彈簧自動壓縮或伸長，從而降低或升高底盤離地間隙。比如，在高速行駛時，降低底盤和車身高度以減小風阻；在越野行駛或者通過復雜路段時，抬高車身高度以保護底盤和提升復雜路段通過性。此外，空氣懸架還可以通過手動輸入信號，使得車身高度在不同載重時保持恒定，或者單獨調節前橋后橋高度以滿足乘員和載貨的需求。空氣懸架減振器實現阻尼連續可調，靈活改變懸架軟硬。相比于傳統懸架，空氣懸架減振器可以調整阻尼大小。阻尼越大，懸架系統偏硬，車輛更加容易保持車身姿態、減小過彎側傾，車輛操縱性表現更好；阻尼越小，懸架系統偏軟，傳導到車身的震動就更小，舒適性有所提升。空氣懸架通過車速、轉向等傳感器，對道路情況進行實時監測，對懸架的阻尼及剛度進行調節，來滿足不同情況下對舒適性和操縱性的不同要求。主要調節方式有兩種，一種是改變減振器結構，在活塞或減震器內外腔室間增加電磁閥，通過控制閥門開度以改變減振器工作時內部液體流動的阻力，從而改變阻尼大小。另一種是改變減振器油液，通過加裝電磁線圈以使減振器油液帶磁性，通電后電磁線圈產生的磁場力會改變減振器油液受到的阻力，從而改變阻尼大小。空氣彈簧剛度較低、可調帶來更舒適的駕乘體驗。懸架偏頻與彈簧剛度成正比，與簧載質量成反比。偏頻越小，車身振動加速度越小，駕乘舒適度越高。空氣彈簧具有“反S”型的剛度曲線，可以在額定載荷附近維持較低的剛度值。同時，空氣彈簧可以通過改變氣體壓強調節剛度，讓偏頻處于一個較小的穩定值，提升駕乘舒適度。此外，通過引入多腔室空氣彈簧，不同的氣室搭配可以改變空氣彈簧體積以實現更大的剛度調節范圍。國產化、新能源等多重因素驅動，價格下探開拓增量市場歐美商用車市場滲透充分，國內乘用車市場滲透率上升空間大成本、技術等多因素限制，空氣懸架長期被限制在高端乘用車。在傳統燃油車中，空氣懸架系統被限制在高端車型主要有以下幾點原因：1）空氣彈簧密封工藝復雜，皮囊制造難度高等，所以空氣懸架的成本非常高昂。2）空氣懸架系統體積較大、很難集成到體積更小的乘用車上，系統集成與輕量化技術就需要花費高額的附加開發成本。3）早期電控系統不成熟，電控系統調節車身高度與減振器阻尼帶來的效用不及直接改進懸架連桿結構或者加固底盤強度等技術方向，并且還需要消耗燃油車電力。在滲透率方面，歐美市場起步早滲透高，國內市場滲透率仍有大幅提升空間。歐美商用車市場空氣懸架業務發展起步較早。由于空氣懸架可緩和汽車所受沖擊力、減輕震動從而優化駕乘體驗、保護貨物免受強震動損壞，其在大巴、公交車以及貨車領域逐步得到普及。據中國商用汽車網，截至2020年，歐美重型載貨車市場空氣懸架滲透率可達到80%，掛車市場空氣懸架滲透率可達到40%。在乘用車市場，根據歐洲汽車制造商協會(ACEA)公布的數據，2021年歐洲汽車銷量為1177.5萬輛。國內在售的傳統燃油車中，以前只有售價在70萬以上的豪華車會配臵空氣懸架系統。近年來部分新能源造車新勢力將空氣懸架車型售價下探至中高端市場區間，但國內空氣懸架市場仍剛剛起步，總體滲透率仍有大幅提升空間。國產降本、消費升級與電氣化發展，帶動空氣懸架需求提升國內廠商零部件成本優勢明顯。相比于進口原廠零部件，由于技術成熟附加值下降導致研發成本降低，以及關稅、運輸費用降低等原因，國產空氣懸架系統相關零部件的采購單價會明顯降低。以奔馳Ｓ級空氣懸架零件為例，據相關經銷商報價，德國進口原廠OEMW220前空氣懸架減振器總成價格約為2250元，而相同型號的國產配件市場售價約為1600元，比進口零部件降低約30%。此外，路虎第四代發現配備的大陸集團空氣壓縮機原裝拆車件單價為1500元，整套空氣供給單元價格在2000元左右，而被中鼎集團收購的AMK公司研發的同類產品報價約為1200元，其技術被引入國產壓縮機生產線后，國產化空氣供給單元采購價格可下降至1700元左右。國產化加速趨勢下，空氣懸架整套系統價格將下降至萬元內。目前市場上全系統進口的空氣懸掛系統，單車價值約12300元左右。最先實現國產化的零部件為空氣彈簧，國產化后零部件價格降低25%，空氣彈簧整車配套價格由4000元降低至3000元左右。在空氣壓縮機、空氣供給單元實現國產化后，空氣供給單元價格將由2200元左右降低至1700元左右。后續隨著可變阻尼減振器、空氣懸架控制系統與ECU國產化，我們預計國產空氣懸架系統單車價值量將降低至9500元以內，比進口空懸系統降低約25%。目前市場上配備進口空氣懸架價格較低車型為極氪001（空氣懸架供應商為威巴克），最低配臵空氣懸架款參考價格為31.9萬元，國產化空懸系統對應整車售價或將下探至20-30萬元區間。新能源車對空氣懸架需求增長。一方面，新能源車對續航里程較為敏感，空氣懸架能在一定程度上提升其續航里程。新能源車高速行駛時，需要消耗大量能源對抗風阻。空氣懸架可以調整汽車底盤高度，從而降低新能源車風阻。據蔚來ET7數據，其主動式空氣懸架可以優化0.7%左右的空氣阻力，使得續航里程提升1.6km。另一方面，新能源車重量較高，傳統懸架影響駕乘體驗。新能源車受電池重量等因素影響，相比于燃油車普遍重量更高，同時目前新能源車型普遍重量逐漸增加，如果使用螺旋彈簧懸架，鋼絲直徑會非常大，影響整車設計和駕乘舒適性。空氣懸架可以有效平衡高承載和舒適度的要求。消費升級帶來空氣懸架需求上升。近年來國內豪華自主品牌乘用車銷量增速顯著，中國消費者消費升級趨勢明顯。國內品牌向高端化發展需要座艙、智駕、底盤等多個領域的全面提升。空氣懸架作為底盤升級的重要部件之一，也成為部分主機廠提升產品舒適度的重要方向。目前空氣懸架逐漸滲透30萬~40萬區間車型，相比于過去70萬及以上品牌車型有明顯下探，符合自主高端品牌價格帶，帶來更廣闊市場空間。2025年中國乘用車空氣懸架市場規模有望迅速增長2025年中國乘用車空氣懸架市場規模有望迅速增長。2021年空氣懸架滲透率受成本、技術、產能等因素限制，仍處于低位，我們測算滲透率為2.9%，對應乘用車空氣懸架整體市場規模約為91.8億元。隨著核心零部件國產化進度加快，空氣懸架成本會出現顯著降低，空懸系統平均單車價值有望下降超過40%；同時，伴隨著本土廠商生產線的投產以及適配車型的增多，空氣懸架市場規模預計在未來幾年出現迅速增長。我們預測，2025年空氣懸架整體滲透率達到15%，市場規模預計將達到314億元，21~25年CAGR達36%。上游零件技術壁壘明顯，“拆分采購”打開中游行業空間我國本土供應商主要集中在上游零部件制造領域，行業下游新加入大量新能源主機廠。綜合空氣懸架產業鏈來看，本土供應商在上游已經實現多點突破，空氣彈簧、空氣壓縮機等核心部件已經實現國產化，且在成本上擁有顯著優勢，價格比同類進口零件降低25%-30%。在行業下游，傳統的空氣懸架車企均在BBA、保時捷、路虎等歐美豪華品牌使用，主要的供應商仍是大陸和威巴克。近年來，本土新能源品牌配臵空氣懸架的意愿逐漸提升，蔚來、嵐圖、極氪等紛紛入局，為行業下游帶來增量空間。供應端：歐美巨頭深度積累，本土廠商多點突破空氣彈簧：空懸系統標志性部件，國產化已初步實現空氣彈簧調節車身高度以及保持剛度穩定。通過控制空氣彈簧的充氣量，可以調整氣囊的長度，以調整車身高度。對于汽車的不同載重，還可調節空氣彈簧的壓強以保證彈簧的剛度穩定。根據結構的不同，汽車懸架所使用的空氣彈簧主要可以分為囊式和膜式兩種。囊式空氣彈簧由夾有簾線的橡膠氣囊和密閉在其中的壓縮空氣所組成，主要依靠橡膠氣囊的撓曲獲得形變。膜式空氣彈簧的密閉氣囊由橡膠膜片和金屬壓制件組成。囊式空氣彈簧由于氣囊之間有簾線使得中間部分無法徑向擴張，通常承力更大，精度較難控制，主要用于商用車中。膜式空氣彈簧剛度較小，車身自然振動頻率較低；尺寸較小，在車上便于布臵，多用在乘用車上。空氣彈簧按照氣室的數量主要有單腔、雙腔和三腔，通常氣室越多，彈性和綜合性能越好，結構更復雜，成本更高。單腔空氣彈簧只有一個氣室，結構、工藝相對簡單，成本較低，是目前國內乘用車較為廣泛使用的類型。其主要由上頂座總成、扣壓環、氣囊、鋁護筒、防塵罩、活塞、緩沖塊、減振器等部件組成。單腔空氣彈簧在靜載荷狀態下充放氣時可使車身升高或降低，但充放氣時空簧內部受力面積并沒有太大變化，故剛度的變化范圍比較有限。多腔空氣彈簧性能表現更優，隨著氣室的增多，剛度調節范圍更大，綜合性能更優，但更復雜的結構、額外的執行器等部件帶來了更高的成本。空氣彈簧為空懸系統標志性部件，皮囊制造是核心壁壘。空氣彈簧開發難度主要體現在橡膠件上，橡膠件需要保證足夠的強度和比較低的剛度，同時其耐用性決定空氣懸架使用壽命。早在20世紀五十至六十年代，被動空氣彈簧已經出現在公交、貨車等商用車上，海外空氣彈簧主要供應商大多擁有深厚的橡膠產品制造技術積累，并瓜分了大部分商用車和高端乘用車的市場份額。國內橡膠技術起步較早，具有較好的工業基礎，目前在空氣彈簧的研發、制造、實驗驗證上均已實現。但相比海外公司產品仍在耐久性、可靠性上稍顯遜色。空氣彈簧主要由海外企業供應，本土廠商孔輝科技和保隆科技已有產品量產上車。目前商用車領域空氣彈簧主要供應商為美國凡士通，乘用車領域主要生產商為大陸集團和威巴克。國內方面產品加速追趕。孔輝科技目前提供前后空氣彈簧總成產品，自有空氣彈簧裝配生產線，一期規劃年產15萬套，產品質量執行嚴格的DV&PV實驗標準。保隆科技傳統業務積累了豐富的橡膠生產經驗，為公司提供了技術優勢。其采用國際先進供應商提供的原膠及簾布材料，橡膠材料屈撓試驗50萬次無裂口，優于GBT13061等標準。保隆科技膜式彈簧滿足500萬次常溫疲勞試驗，達到并超過行業標準的臺架疲勞試驗次數和整車疲勞試驗里程，處于行業領先水平。中鼎股份積極布局，一方面通過收購普利司通收獲商用車空氣彈簧業務，另一方面自研乘用車空氣彈簧產品，依托于AMK對空懸整體的技術優勢及橡膠業務的技術積累，在研產品性能出色，并實現全部零件自產。空氣壓縮機：技術門檻最高的核心部件，中鼎股份通過海外并購入局空氣壓縮機是空氣懸架空氣的供給部件。空氣供給單元由空氣壓縮機、氣門閥與儲氣罐的零部件組成。空氣壓縮機是整個空氣供給單元的核心部件，主要功能是壓縮空氣來向高壓空氣罐充氣，再由空氣閥組調節儲氣罐與空氣彈簧的氣壓與氣量。空氣壓縮機不直接連接空氣彈簧，因為空氣壓縮機工作時會有一定的噪音，而且頻繁工作也會縮短壓縮機使用壽命。并且由于壓縮空氣會產生冷凝水，空氣壓縮機還需配備空氣干燥器，以防止空氣冷凝產生水汽腐蝕金屬原件。空氣供給單元技術門檻最高，本土廠商海外并購獲取核心技術。車載空氣壓縮機主要有三大技術難點：1）能耗較高。空氣懸架使用過程中需要頻繁壓縮空氣，故需要持續輸入能量，部分車載空氣壓縮機會采取封閉式結構將排出空氣彈簧的空氣回收以減少壓縮機工作次數以降低能耗。根據華南理工大學、江蘇大學的數據模擬，當設定簧載質量為2269kg、簧下質量為825kg的參數下，空氣懸架車輛使得車身升高40mm一次所需的能量就為7729.9J-11537.2J，并且空氣懸架工作中需要持續多次升高或降低車身，故能耗較高。2）體積要求高。空氣懸架的空氣供給單元通常安裝在前軸機艙或者后軸中央，需要與發動機、變速器、懸架連桿等部位共享空間，所以空氣壓縮機需要在功率足夠的情況下保證體積小和裝載的便利性。3）空氣質量要求高。空氣懸架對于壓縮空氣的壓強有極高的要求，不同的“氣壓+氣腔體積”組合才能實現空氣懸架的非線性剛度曲線，而在這期間空氣壓縮機不僅要持續提供高壓空氣，還需要對壓縮空氣進行干燥處理。目前市場上能自主研發生產空氣壓縮機的企業主要有大陸集團、威伯科和AMK三家公司，其中AMK于2016年被中鼎股份收購。大陸集團最新升級的空氣供給系統（CAirS）將干燥器、電動機、ECU結合，實現了空氣懸架系統能耗的降低，并降低了整體的裝載體積。威伯科以制動系統業務起家，后進入空氣懸架和空氣壓縮機業務，2020年采埃孚收購威伯科，作為其第十個獨立的事業部運行。本土廠商中鼎股份于2016年完成收購德國AMK公司100%股權，獲得其空氣懸架領域所有核心技術，2018年成立AMK中國子公司安徽安美科，已獲得多家主機廠空氣供給單元定點。目前，由于技術門檻的限制，鮮有其他外國廠商或本土廠商進入該領域。可變阻尼減振器：調節懸架阻尼系數，重點關注空氣彈簧+減振器集成可變阻尼減振器改變阻尼力-速度曲線，以實現懸架軟硬的變化。可變阻尼減振器通常和空氣彈簧裝配在一起形成彈簧減振器總成，以實現主動懸架效果。空氣彈簧和減振器連接同一個控制單元，可實現車身高度、減振器阻尼以及彈簧剛度的同時可調，以及更高的調節頻率和精度。彈簧主要負責儲存行駛中的垂向振動能量。此時減振器也會進行壓縮，通過內部減振器油液的往復運動將機械能轉化為熱能，傳遞到缸筒散熱，以消耗振動能量，實現“減振”效果。可變減振阻尼器產品方案多樣，主流產品有以采埃孚為代表的電磁閥式減振器與以通用代表的的磁流變減振器。電磁閥減振器式通過調節電磁閥門來改變減振器中油液工作腔孔的大小來調節阻尼；磁流變減振器則是將減振器中的油液替換成“磁流變液”，之后通過改變磁場強度來改變“磁流變液”的排列結構與緊密程度從而調節整體的阻尼系數。倍適登在自身ADS（自適應阻尼系統）減振器技術的基礎上，與奔馳合作，并于2013年開始為奔馳提供ADS+空氣彈簧的集成模塊，其通過兩個連續可調電磁閥來獨立調節無限段位的壓縮與回彈阻尼力，可以實現毫秒級別的自動阻尼力切換。大陸集團也于2019年推出了自己的空氣彈簧減振器模塊，創新性地拋棄了阻尼油，通過空氣彈簧+氣閥組的模式實現阻尼連續可調，并且減少了空氣懸架系統的氣體消耗。可變阻尼減振器技術相對獨立，目前較為成熟。可變阻尼減振器出現的時間早于空氣懸架系統，減振器的技術相對獨立于空氣懸架的其他零部件。采埃孚的CDC（ContinuousDampingControl）連續阻尼控制技術與通用的MRC磁流變減振器技術已經經過三至四代更迭，目前已經可以達到1000Hz的工作頻率。在被動懸架向半主動懸架發展的過程中，為了實現懸架軟硬可調（即減振器阻尼可調），部分廠商在減振器上安裝了電磁閥，通過輸入不同的電信號來調整減振器阻尼的大小。可變阻尼減振器可以單獨使用，部分車型（如凱迪拉克CT5、別克君越GS）通過搭載可變阻尼減振器來實現半主動懸架的效果。空氣懸架減振器市場被國際巨頭瓜分，本土廠商集成方案未來可期。目前，全球主要減振器市場份額被采埃孚、天納克、倍適登等國際巨頭瓜分，它們也是大部分空氣懸架系統的可變阻尼減振器的供應商。國內減振器廠商中實力較強的企業有正裕工業、天潤工業和拓普集團，本土廠商在可變阻尼減振器領域已經有產品投產，但是本土廠商目前尚未有空氣彈簧+減振器的集成方案。空懸系統ECU：負責分配算力調節參數，研發自上游供應商逐漸轉向主機廠空懸ECU是空氣懸架控制計算的核心單元。傳感器將收集到的車身狀態信號傳給控制單元ECU，懸架ECU接受傳感器輸入信號，計算得到最佳控制輸出信號，綜合調節空氣供給單元和空氣彈簧充氣放氣、減振器閥門，最后改變懸架系統各項參數與駕駛體驗。隨著汽車電子電氣架構的不斷演進，車載ECU的功能會逐漸整合，未來懸架ECU可能與轉向、制動等系統的控制單元進行整合，集中在底盤域控制器上集中計算處理。空氣懸架ECU未來或將由主機廠自研為主。過去空氣懸架系統總成和軟硬件集成掌握在上游零部件廠商手中，所以空氣懸架ECU一般由生產空氣彈簧和空氣壓縮機的核心零部件生產商研發。同時空氣彈簧ECU在國內起步比較晚，主要的控制技術掌握在合資供應商手中。大陸集團將ECU整合在空氣供給單元上，威巴克、威伯科都自研了空氣懸架對應的ECU模塊。本土廠商中，孔輝科技、保隆科技推出了自研空氣懸架ECU。國內主機廠在空氣懸架系統上更傾向于“拆分采購，自主集成”，空氣懸架ECU模塊的設計將逐漸從零部件廠商轉向主機廠。主機廠自研空懸ECU優勢在于后期調試空間更大，對于懸架性能的掌握和控制更好，同時成本也得到優化。隨著電子電氣架構的演進，底盤域控制器成為發展趨勢。未來ECU等控制硬件及控制軟件算法有望全部集成到底盤域控制器中，這讓主機廠更傾向于自己掌握控制模塊相關技術。目前研發實力較強的主機廠已經采用自研的ECU，在國產化落地和控制權逐漸轉向主機廠之后，本土廠商有望打破軟硬件綁定過深、控制系統后期調校困難等局面。總成端：兩大國際巨頭利用先發優勢，構建系統總成“護城河”系統總成工藝復雜壁壘高，國際巨頭壟斷。空氣懸架系統開發涉及多個子系統，且電控系統需要收集處理多個傳感器的信號并對零部件實施精準控制，對算法及控制系統要求很高。按照國家標準化管理委員會頒布的《空氣懸架系統設計規范》，空氣懸架系統開發中需要考慮固有頻率、懸架阻尼、抗側傾能里力、抗縱傾能力等數十個指標要求，驗收標準十分嚴苛。目前能提供全套空氣懸架系統的供應商主要有德國的大陸集團和威巴克公司，幾乎壟斷了全球的豪華車市場。大陸集團利用先發優勢，提前構建集成技術壁壘。大陸集團空氣彈簧產品種類豐富，功能針對性強，覆蓋乘用車、重型卡車、掛車、甚至是農用機械等領域。在空氣彈簧的技術優勢上，大陸集團逐漸過渡為空氣懸架系統供應商，可以生產和提供電控空氣懸架懸架系統所需的所有部件，包括含有空氣彈簧、減振器以及電子空氣供給系統的整合控制系統。大陸集團的技術優勢主要體現在高度集成性上，根據大陸集團數據，一套CAirS空氣供給單元的整體重量為3.6kg，比分散式布局零件的重量之和輕了1-1.5kg。體積方面，CAirS的尺寸是206mm*148mm*106mm，比傳統布局降低10%-25%，大小類似一臺數碼單反。在功能方面，CAirS模塊可以同時控制空氣流量和壓力水平，如果搭配大陸提供的18bar高壓儲氣罐，配備該模塊的懸架系統理論高度調節速度可達7mms，而普通的空氣懸架調節速度在5mms左右。威巴克對空氣彈簧技術不斷升級，產品對接高端整車廠。作為領先的空氣懸架系統供應商，德國NVH專家威巴克（Vibracoustic）擁有超過20年的汽車空氣彈簧開發和生產經驗，能夠提供最先進的空氣彈簧產品組合（單腔室、多腔室），也與乘用車主機廠合作，提供空氣懸架系統集成服務。威巴克空氣懸架系統包括完整的電控系統、高度和加速度傳感器、空氣壓縮機、控制閥、儲氣罐、空氣彈簧等。威巴克是奔馳、奧迪、保時捷等豪華品牌的穩定供應商，同時也為部分中國車企提供前后軸空氣彈簧總成、空氣供給單元、ECU等核心零部件，并可負責空氣懸架系統的集成。新能源主機廠需求轉變，“拆分采購、自主集成”路線優勢明顯。在傳統采購模式中，Tier1供應商自主生產或者購買零部件，自主研發控制系統、進行軟硬件集成，最后把全套空氣懸架系統出售給主機廠。但一方面海外供應商依托技術壁壘主導空氣懸架系統總成會導致軟硬件綁定過深，難以自主掌握軟件控制策略，使空氣懸架融入智能底盤系統。另一方面空氣懸架整系統開發難度大，不僅硬件成本高昂（空氣彈簧、空氣供給單元），而且控制系統開發、軟硬件集成的研發成本也非常高，平攤到每一套系統，導致采購成本高企。在汽車尤其是新能源汽車日益強調多功能、智能化，增加各種配臵的趨勢下，各個主機廠逐漸形成了“拆分采購”的模式：在這種模式下，主機廠向不同供應商采購空氣懸架系統的各個部件，自主研發ECU和控制軟件，再進行軟硬件的集成。主機廠掌握空氣懸架的軟件控制權和開發周期，與新車型同步，并且在積累了空氣懸架使用經驗和底盤技術經驗之后，部分主機廠已經掌握初步的系統集成能力。所以更傾向于將大系統拆分為不同的零部件或者子系統，選取不同的供應商搭建供應鏈。本土供應商逐漸融入新能源汽車空氣懸架供應鏈，成本端、開發端優勢開始顯現。截至目前，基于新能源主機廠“拆分采購，自主集成”的需求，不少本土供應商已經進入空氣懸架供應鏈。從2019年初開始，孔輝科技基于自身空氣彈簧等產品優勢，與東風汽車團隊緊密合作共同開發，2021年6月完成空氣懸架系統SOP，突破了Tier1廠商集成限制。2022年起，保隆科技開始向蔚來新車型ET7供應空氣彈簧產品；2022年6月21日發布的理想L9的空氣彈簧供應商除了威巴克，也包括孔輝科技與保隆科技。相比國外廠商，本土供應商不僅成本端優勢明顯，而且研發團隊專注于國內市場，能快速相應需求，并在新車型底盤設計早期介入，最大程度匹配主機廠的開發進度。本土零部件供應商逐漸轉向“小集成”，迎來新發展機遇。本土廠商依托空氣懸架部件細分領域（比如空氣彈簧、空氣供給單元、減振器）的技術平移和成本優勢，不僅向主機廠供應硬件零部件，也在逐漸開發空氣懸架子系統的“小集成”產品。天潤工業、保隆科技都嘗試結合空氣彈簧與減振器，推出乘用車空氣彈簧+可變阻尼減振器一體化的產品；拓普集團也已經布局類似大陸集團CairS系統的集成式空氣單元（壓縮機、閥組、ECU一體化）。未來一段時間，“小集成”+“拆分采購”趨勢，不僅有利于主機廠掌握后續車型調校的主動權，也使得本土供應商繞開了國際巨頭系統集成的技術壁壘。隨著新能源車空氣懸架市場規模的迅速增長，國內零部件企業也會迎來高速成長期。投資分析在上游零部件國產化、中游新能源主機廠需求以及下游中高端市場擴張的三方推動下，空氣懸架產業鏈有望大幅受益。空氣懸架可有效提升駕乘舒適性和操縱性，隨著國產化價格迅速下探，加之消費升級和汽車電氣化趨勢，有望迅速上量。目前核心部件空氣彈簧、空氣壓縮機、可變阻尼減振器等產品已實現國產化生產，空氣懸架搭載率的增加有望帶動相關公司業績發展。我們預測，2025年空氣懸架整體滲透率達到15%，市場規模預計將達到314億元，21~25年CAGR達36%。保隆科技：立足自主研發空氣彈簧，從零件到系統總成向上突破深耕汽車零部件細分賽道，以智能化、輕量化為主要發展方向。保隆科技成立于1997年，早期以輪胎氣門嘴業務為主。后逐漸拓展，傳統業務產品有、汽車金屬管件、氣門嘴以及汽車輪胎壓力監測系統（TPMS）。經二十年發展，公司已經成為氣門嘴、TPMS等細分賽道龍頭公司。近年來，公司把握智能化、輕量化戰略方向，積極開拓新興業務，包括車用傳感器（壓力、光雨量、速度、位臵、加速度和電流類）、ADAS（高級輔助駕駛系統）、主動空氣懸架等。傳統業務穩定增長，公司TPMS、氣門嘴、金屬管件皆為細分領域業務龍頭。其中TPMS業務市占率較高，涵蓋長城、比亞迪等自主品、理蔚鵬等新勢力及部分日系、美系主機廠。同時政策助推前裝TPMS搭載率提升，后裝進入更換周期需求明顯，業績增長穩定。氣門嘴及金屬管件等產品市占率高，業務增長穩定。空氣彈簧產品優勢明顯，需求旺盛有望帶動利潤增長。工藝方面，公司空簧技術積累深厚，2012年，公司開始研發商用車空氣彈簧；2017年，研發乘用車空氣彈簧；2018，研發乘用車空懸系統。需求方面，下游需求旺盛，訂單不斷獲取。公司已為采埃孚、富維安道拓、上海科曼等商用車企業供應空氣彈簧，乘用車已供應蔚來ET7。乘用車空氣彈簧目前披露訂單超過20.3億元，涉及4個主機廠。產能方面，公司產能積極布局，于2021年底在合肥園區實現了乘用車空氣彈簧減振器支柱總成及獨立式空氣彈簧的量產下線，建成了一條具備年產10萬臺車空氣彈簧的產線，未來公司規劃再建6條產線，實現為年產超過50萬臺整車配套。傳感器及ADAS業務有望成為業績新增長點。公司主要產品包括雙目前視攝像頭、360環視攝像頭、超聲波雷達、毫米波雷達、車內疲勞駕駛和DMS等，客戶主要包括小鵬、一汽、東風、奇瑞、一汽解放、上汽紅巖、陜汽等。目前主要針對L2市場。公司空氣懸架業務協同ADAS系統，有望帶來業務增長。傳感器業務主要包括壓力類、光雨量類，速度位臵加速度類以及電流類四大類，隨著汽車電動化及智能化的不斷推進，電流類產品搭載量有望提升。公司目前形成了較為完整的產品組合和產品矩陣，有望實現傳感器的國產化替代。傳統業務提供穩定營收來源，新興業務加速拓展放量在即。2021年公司實現營業收入39.0億元，較上年同期增張17.0%；實現歸母凈利潤2.7億元，較上年同期增長46.5%。從收入結構來看，氣門嘴、汽車金屬管件、TPMS為公司傳統業務，2021年三者合計貢獻公司近85%營業收入，并且氣門嘴業務毛利率近年持續保持在40%以上，TPMS毛利率已經穩定在20%以上，為公司持續穩定輸入現金流。新興業務（如傳感器、ADAS、空簧減振等）進入快速增長期，近四年CAGR約為51%，后期隨著相關產業鏈完善，新興業務存在巨大增長空間。中鼎股份：國內橡膠密封行業龍頭，收購AMK率先進入空懸核心技術圈非輪胎橡膠業務及減震業務基本盤穩固，兼并收購加速智能化轉型。公司早期主要業務為密封業務，2011~2014年先后收購國際優質密封技術公司美國庫伯、ACUSHNET、德國KACO，布局高端油封、密封件等領域，推進新能源布局。公司不斷拓展密封業務，產品配套沃爾沃、蔚來、上汽、廣汽等公司新能源汽車平臺，在美系、自主品牌有所突破，市占率穩步上漲。橡膠減震業務先后收購美國AB、MRP&BRP、德國WEGU，技術相對領先，業績穩定小幅增長。2016-2019年公司逐漸開始并購優質公司，布局電動智能化方向。2016年公司收購德國AMK公司，進軍空氣懸架業務；2017年該公司收購德國流體管路龍頭TFH公司，進軍熱管理系統業務；2019年公司收購四川錦望，擁有全球領先的球頭鉸鏈總成技術，進軍輕量化業務，形成“空氣懸架+熱管理系統+底盤輕量化”三大方向的智能化增量業務。空氣供給單元訂單充裕，空懸重要零部件多點布局。公司2016年收購空氣壓縮機龍頭AMK，進入技術壁壘最高的空氣供給單元領域。AMK公司是全球空氣懸架空氣供給單元總成產品的高端供應商，AMK德國公司主要配套捷豹路虎、沃爾沃、奔馳等高端客戶。2018年AMK子公司安徽安美科成立，2021年公司完成對AMK公司非核心業務的剝離，聚焦其空氣壓縮機的核心業務，推進空氣懸架核心零部件國產化。作為國內唯一一家空氣壓縮機供應商，公司客戶覆蓋主要本土新能源頭部品牌，目前在手訂單量充裕。據深交所信息顯示，AMK中國已獲訂單總產值52.7個億，收入穩健增長確定性強。此外，公司積極布局空氣懸架其他零部件生產：1）公司以非輪胎橡膠制品業務起家，目前在研空氣彈簧領域。2）公司2021年12月份公告將收購日本普利司通股份有限公司旗下減振業務公司100%的股權，布局空懸減振器細分賽道。整體業績進入后疫情恢復期，智能化增量業務成重要增長點。2021年，公司實現營業收入125.8億元，同比上漲8.9%；實現歸母凈利潤9.7億元，同比上升96.0%。2019年起，公司受疫情影響+并購整合期影響，營業收入與凈利潤出現下滑，2021年以來，公司經營情況在汽車行業復蘇的加持下快速恢復。2022年H1實現營業收入65.7億元，同比增長3.0%，實現歸母凈利潤4.7億元，同比下降20.4%。此外，根據公司公告，2022年初至今，公司在智能化領域獲得國內外主機廠多個定點項目，在手訂單總金額達135.9億元。其中，底盤輕量化總成達85.7億元，空懸系統的空氣供給單元達37.1億元，空懸系統總成達2.8億元，熱管理管路總成達10.3億元。此外，智能化底盤+熱管理系統營業收入已經占比接近總收入60%，公司聯合空氣懸架與其他智能化業務，目前具備先發優勢，有望在行業電動化、智能化轉型進一步擴大智能化業務營收規模與市場份額。拓普集團：依托寬產品平臺優勢，空懸工廠今年正式投產產品線覆蓋全面，平臺優勢明顯。公司主營業務為汽車零部件的研發、生產及銷售，主要產品包括汽車NVH減震系統、內外飾系統、輕量化車身、智能座艙部件、熱管理系統、底盤系統、空氣懸架系統、智能駕駛系統共八大業務板塊，主要客戶包括國際國內智能電動車企和傳統OEM車企等。深度布局底盤系統，依托特斯拉實現輕量化轉型。2017年公司收購福多納副車架業務，獲得包括副車架總成、H臂、后橋總成、擺臂總成等全套底盤技術。目前，公司底盤系統覆蓋國內頭部主機廠如比亞迪、吉利等等。2016年成為特斯拉供應商，2017年開始為Model3供應輕量化底盤產品。NVH減震系統業務成熟，營收利潤貢獻穩定。拓普集團為國內NVH業務龍頭，同時產品出口北美、歐洲、東南亞等地區，客戶包括上汽集團、通用、寶馬、奧迪等，是少數進入國際整車OEM配套體系的本土NVH零部件供應商。公司NVH零部件主要包括金屬橡膠減震零件和內外飾系統。減震器在電動車市場前景良好，傳統業務仍然有望持續增長。熱管理系統領域后起之秀，業務規模預計持續擴大。依托底盤系統與汽車電子業務中逐漸形成的電控系統經驗與精密制造能力，公司進入熱管理系統領域，成功研發熱泵空調、分散式熱管理泵閥等產品。公司已經開始向特斯拉供應熱泵總成產品。隨著下一代熱泵總成的研發與新客戶的引進，公司熱管理業務規模預計持續擴大。基于NVH集成經驗切入空懸賽道，首座空懸工廠今年正式投產。公司在汽車NVH領域的技術及研發水平位居國內前列，是國內為數不多的具備整車同步研發能力的NVH零部件供應商之一。在空氣懸架方面，依托于集團豐富的橡膠減振系統及電控零件開發經驗，以及成熟的NVH系統集成經驗，公司已正式建立空氣懸架整套系統（含電控系統）及關鍵零部件的設計研發、試驗檢測、生產制造及供貨能力。公司具備空氣懸架系統整套系統開發、零件與總成制造的能力，在技術上具備以下特點：空氣彈簧應用多腔室技術。應用多氣室空簧，通過開關電磁閥動作，打開關閉部分氣室，可提供多種懸架剛度，應對多種工況，提供優越舒適性的同時，可提供更好的整車操控穩定性(車輛轉彎、并線側傾角更小，安全性更高)。空氣供給單元將實現集成化。基于拓普在智能剎車及電子真空泵領域積累的技能能力，實現了集成式的空氣供給單元（泵、分配閥、ECU集成），對于空間布臵、能耗降低、成本降本、響應時間的提升非常有利。拓普集團官方公眾號顯示，2021年11月24日，拓普集團首個空氣懸架系統工廠落成。新工廠坐落于寧波濱海新區，總占地面積6萬平方米，建筑面積8萬平方米，總投資約6億元，計劃2022年6月正式投產，主要用于空氣懸架的生產制造。新工廠投產后可實現年產量200萬只空氣懸架，滿足每年50萬輛車的配套。多元化產品矩陣協同效應顯現，訂單放量帶來業績快速回暖。從營業收入來看，公司2021年實現營業收入114.6億元，較上年同期增長76.1%；實現歸母凈利潤10.2億元，較上年同期增長61.9%，2020年以來公司業績的快速回暖主要受益于公司在新能源汽車產業的廣闊產品線、系統研發能力及創新型商業模式等因素的積極影響。減震器、內飾功能件、底盤系統三大業務板塊占公司全部營收比例超過80%，2021年減震業務產銷規模增大超過30%，汽車內飾件、底盤系統產銷規模增大均超過60%，公司主要產品持續放量，推動公司業績增長。2021年公司完成了空氣懸掛系統、轉屏驅動器、電調管柱等新產品開發，并計劃于2022年積極發展汽車電子業務，產品矩陣持續豐富。目前，八大產品線單車配套金額約3萬元，且公司產品線仍具備擴大空間。天潤工業：堅持商乘兼顧布局，發展空氣懸架第二主業堅持聚焦曲軸連桿核心業務，推進空氣懸架第二主業。公司主營業務包括曲軸、連桿、鑄鍛件、空氣懸架主要業務板塊。公司產品有曲軸、連桿、鑄鍛件（毛坯及成品）、空氣懸架等。公司生產的曲軸、連桿是內燃機核心零部件，為國內外著名主機廠整機配套產品，并隨主機遠銷20多個國家和地區，國內主流商用車發動機客戶配套率達95%以上。2020年5月3日，公司與從事汽車懸架系統生產研發近20年的張廣世博士共同投資設立天潤智控技術有限公司。天潤智控立足于整車空氣懸架系統生產，產品包括卡車底盤空氣懸架系統、半掛車空氣懸架系統、工程車橡膠懸架系統、卡車駕駛室懸架系統、乘用車懸架系統、商用車ECAS系統、乘用車ECS系統及其核心零部件等。曲軸、連桿產品豐富配套全面，穩固公司業績基本面。曲軸、連桿生產為公司傳統業務，曲軸產品實現乘用車曲軸、輕型曲軸、中重型曲軸、船機曲軸、工程機械、發電機組等的全覆蓋，連桿產品實現輕型連桿、中重型連桿到船機連桿，重量0.985kg到26.8kg全覆蓋。公司官網顯示，公司重卡曲軸國內市場占有率達到60%，幾乎覆蓋國內所有中重型柴油機業務；國際上，公司曲軸產品配套高端戴姆勒、卡特彼勒、康明斯等國際行業巨頭。公司生產的連桿是內燃機核心零部件，已為濰柴、康明斯、上菲紅、上柴、錫柴、東風商用車、三一重工、戴姆勒、沃爾沃、道依茨等國內外主機廠配套。2021年，公司曲軸、連桿營業收入占總收入86.0%，下游客戶訂單穩定，保障公司業績基本面穩中有增。聚焦核心零部件自制，堅持商乘兼顧布局。公司在空懸領域研發投入大，參與起草了空氣懸架國家標準1項，擁有空氣懸架系統相關發明專利6項，實用新型專利68項，軟件著作權2項。公司堅持自研空氣懸架核心零部件，2021年共完成29款空氣懸架相關產品新產品開發，包括空氣彈簧、CDC可變阻尼減振器等關鍵零部件。公司堅持關鍵零部件自制和系統集成方案同步開發，以商用車空氣懸架為基礎，逐漸滲透乘用車領域。目前，公司建設完成了商用車空氣懸架系統及核心零部件檢測實驗室，乘用車空氣懸架已經完成兩款車型的裝車與調試。曲軸連桿業務增速承壓，空懸業務打開向上空間。2021年公司實現營業收入47.2億元，較上年同期增長6.6%；實現歸母凈利潤5.4億元，較上年同期增長6.6%。2021年，公司曲軸業務實現營業收入30.2億元、連桿業務實現營業收入10.4億元，占公司營業收入比例分別為64.0%和22.1%。據中汽協數據顯示，由于下游芯片缺供等原因，2021年全年國內貨車銷量428.8萬輛，同比下降8.5%，同時疊加上游原材料漲價等原因，公司曲軸、連桿主營業務增速承壓。2021年公司空氣懸架業務收入為2.0億元，同比增長253.2%，占營業收入比重由2020年的1.3%上升至4.3%，空氣懸架未來成長可期。（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）精選報告來源：【未來智庫】。 關鍵字標籤：鐵殼油封 |
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