在周一的《收藏!电动车的机遇大盘点!》里我讲了很多零部件,我那里说到的空气悬挂,大家评论区讨论的很多,但文章里只说了一点点,我给大家再补充下。
空气悬架属于悬架系统的一部分,这个系统负责车身与车轮的连接,可以缓冲不平路面传给车身和车架的冲击力,保证车辆的稳定性和舒适性。
而稳定性和舒适性的程度,取决于这个系统的两个重要参数——刚度和阻尼。
刚度是抗变形的承受能力,阻尼是抵抗变形后出现震动的阻力。前者的性质是由弹簧提供,后者的性质主要是由减震器提供。
传统的悬架采用的是液压阻尼器和螺旋弹簧的结构,这样悬架自身的刚度和阻尼都改变不了,遇到不同的路况,车辆给予反应的能力是一样的,给予乘客的舒适效果也不是很好。
为了改变这种情况,各个车企研制出了很多阻尼元件和弹性元件,有了多种悬架形式,即被动悬架、主动悬架和半主动悬架。
被动悬架就是我之前说的最传统的一种,刚度和阻尼都无法调整,是传统钢制弹簧+普通减震器的构成。
半主动悬架是可以调整刚度或者阻尼中的一个,调整阻尼时是采用传统钢制弹簧+电控减震器的结构,调整刚度时是空气弹簧+普通减震器。
主动悬架是既可以调整刚度又可以调整阻尼,这时的结构也就是由空气弹簧+电控减震器组成。
很明显,这三者中是主动悬架性能最好,可以使舒适性和操控性兼得。而我们讲的空气悬架,它的结构在主动悬架的基础上,还加有其他元件,把这个性能更加升级。
主要由空气供给单元、空气弹簧、减震器和控制单元构成。
这个作用原理是这样的,首先,前轮和后轮的高度传感器感受到路况变化,输出信号给控制单元,控制单元判断出车身高度应该怎样变化,之后就利用空气供给单元形成压缩空气,并将压缩空气送到空气弹簧的腔室中,最后,可以通过改变压缩空气的密度,改变弹簧的刚度,从而改变车辆的高度。
同时,这个过程如果产生震动,减震器就会产生作用。
其实,可以这样理解,弹簧是将“大能量一次冲击”变为“小能量多次冲击”,而减振器是逐步将“小能量多次冲击”减少,二者合作尽可能使震感消失。
在这几类悬架中,被动悬架的设计简单、造价低,还有可靠性,现在仍被广泛应用在中低档轿车和货车车型中。
但很明显,空气悬架的结构虽然复杂,但性能也会更好些,特别是稳定性和安全性方面,当车辆高速行驶时,悬架可以根据判断,主动下压底盘高度,提升整车的操控稳定性。
在转弯时,悬架也会根据判断,可以独立调整空气弹簧的刚度和减震器的阻尼系数,形成侧向支撑,当车辆急速连续转弯时,安全性会大大提高。
此外,现在推行的电动车,取消了发动机,这样原本由发动机产生的噪音掩盖住的胎噪和路噪就会很明显,而采用空气悬架后,不同于固体连接结构,可以隔离绝大部分由地面向上传递的噪音。
说到电动车趋势,在电动车应用中,空气悬挂的优点会更加突出。
例如,动力电池是放置在汽车底盘上,空气悬架可以主动调节车辆高低,从而保护电池模组,使其不会因为车身过低或经过路障而受损。
根据过去新能源军备竞赛的激烈程度来看,空气悬架很可能将会成为又一个“兵家必争之地”。目前,自主品牌和造车新势力使用空气悬挂的浪潮已经出现了。
也许空气悬挂与传统的悬挂,相比较而言,它的缺点就是造价高。整个空气悬架在新能源车上使用,含软件在一起的价格是一万块钱左右,单论硬件在 8000 元左右。但在这些优势性能的催化下,现在国产化比例在不断提升,空气悬挂的价格也是有望降低的。
过去空气悬架系统,一直以来作为高级配置,主要搭载于像保时捷、奥迪、宝马这样的高端乘用车,价格一般在60万以上。自主品牌中,红旗、蔚来等也已经上市搭载空气悬架的车型,其中极氪001将自主品牌空气悬架拓展到了售价30万以下的车型。
也就是说,如果车价层次都一样的情况下,谁采用空气悬挂,车的性能会更高,也就会更有竞争力,那么,大家的差异化也就形成了。
据测算,目前国内空气悬架市场渗透率约为1%,到25年,这个渗透率有望突破10%,市场总空间可能达到278亿元左右,有十倍的增长空间。
空气悬架是最先发展于美欧等发达国家,因此相关产业链成熟度高于国内。德国大陆,威巴克等海外龙头企业凭借技术优势进入中国市场,在国内占据大部分市场份额,
德国汉诺威的大陆集团是空气悬架市全球市场领导者,目前,已经在中国设有20处生产基地和10个研发基地。
德国威巴克是空气弹簧的创新领导者,它研发了很多创新产品,使产品性能更加优化,同时,也在积极开拓国内市场。
可以说这类供应商基本是由国外厂商垄断的。现在,我们为了改变这个竞争格局,国内也涌现出很多供应商。
国内有中鼎股份,它于16年收购了AMK,跻身空气悬挂行业的领先地位。此后又设立了安徽安美科,目前中鼎股份是以智能底盘系统作为核心业务,最核心的就是AMK的空悬产品。
值得一提的是,在去年,公司的空气悬架营收完全是来自于AMK的海外收入,也就是说,如果今年或者未来国内业务发展顺利,会使得这个营收构成更加丰富,整体的收入水平也会提高。
还有拓普集团,该公司的主营业务包括减震器、内饰功能件、底盘系统、汽车电子、热管理系统等产品。
重点是它的空悬系统在2022年有望投产,在这样的应用背景下,公司的业绩预计会表现的很好。
此外,还有天润工业,公司产品有曲轴、连杆、铸锻件(毛坯及成品)、空气悬架等。空气悬架业务是公司在去年新开拓业务板块,2020年,实现营业收入5766.85万元,占公司营业收入的1.30%。
最后,我想说,虽然空气悬架的配置是大势所趋,这些企业也正在加速布局,但仍处于蓝海阶段,竞争格局还不够明晰,产业发展仍然受技术进步和成本因素的制约,这是我们需要考虑的。