空氣懸架工作原理、組成部分及競爭格局分析

空氣彈簧是空氣懸架的另一個重要部件。

典型的懸架結構由彈性元件、導向機構以及減震器等組成，有些懸架還有緩沖塊、 橫向穩定桿等。彈性元件中有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式， 當前常規的傳統懸架大多采用的是螺旋彈簧和扭桿彈簧。而所謂空氣懸架，就是將 普通的螺旋彈簧替換成了空氣彈簧系統，并且增加一套電子控制系統和氣泵。 空氣懸掛的原理，是傳感器將收集到的信號傳遞給控制單元，控制單元判斷出車身 高度的變化，經過計算再發出指令來控制壓縮機和排氣閥，用空氣壓縮機形成壓縮 空氣，并將壓縮空氣送到彈簧和減振器的空氣室中，使彈簧壓縮或者伸長，并調節 空氣彈簧硬度和減震器阻尼，改變車身高度并起到減震的效果。

空氣懸掛和傳統的懸掛的幾點主要區別： 1、組成結構。空氣懸掛將傳統懸掛的螺旋彈簧替換成了空氣彈簧系統，并且增加一 套電子控制系統和氣泵，結構更加復雜。空氣懸架的核心是空氣彈簧系統，主要零 件有空氣彈簧、電子氣泵、氣路分配閥、充氣管、高度傳感器、控制器及其他附件 等。 2、減震原理。傳統懸掛大多采用螺旋彈簧、扭桿彈簧等形式的彈性元件緩沖由不平 路面造成的車身震動，而空氣懸掛通過改變氣室的體積來調節彈簧的長度，最終達 到調整車身離地距離的目的，并在一定程度上改變彈簧的剛性；與此同時，空氣懸 掛的減震器部分由電機改變通氣孔大小，從而調節減震器的衰減力。 3、空氣懸掛搭載更多傳感器。空懸的空氣彈簧系統配備車身高度傳感器，可通過手 動或者自動方式調整車身高度，從而實現在路況較差時，提高車身高度以保證良好 通過性，在良好路況時，降低車身高度以保證卓越操控性。還可以在車頭安裝立體 攝像機，提前掃描路面情況。如果前方有坑洼，車載電腦便會根據當前行駛情況， 在極短時間內做出判斷，控制空氣懸掛的各個空氣彈簧系統分別調節各自剛度、阻 尼以及車身高度，以適應路況和駕駛員的需求。

空氣懸架系統包括空氣供給單元、電子控制單元、多系統傳感器、空氣彈簧、減振 器等等。而空氣供給單元中又主要包括空氣壓縮機、儲氣罐、閥組等一系列部件， 其中空氣壓縮機是空氣供給單元的核心。我們判斷空氣懸架系統中技術壁壘最高的 部件為空氣供給單元、空氣彈簧、電子減震器。

空氣壓縮機是空氣供給單元的核心。從原理來看，ECU 控制空氣供給單元來動態控 制氣體的進出，調節空氣彈簧的軟硬程度和長度，其中壓縮空氣由一個單級往復活 塞式壓縮機產生。為了避免壓縮空氣產生冷凝水引起部件銹蝕必須采用空氣干燥器 給壓縮空氣去濕。氣動排氣閥的作用是保持系統剩余壓力和限壓。為了提高系統工 作的可靠性，在空氣壓縮機的缸蓋上安裝有溫度傳感器，懸架控制單元要根據空氣 壓縮機的運行時間和溫度信號計算出空氣壓縮機的最高允許溫度，并在超過某個界 限值時關閉空氣壓縮機或不讓空氣壓縮機接通，避免空氣壓縮機過熱。

空氣彈簧是空氣懸架的另一個重要部件。是一個充以空氣的橡膠氣囊結構，在柔性 密封容器內部充入壓縮空氣，借助空氣的可壓縮性來充當車身和車輪之間的彈性元 件，承受和傳遞垂直載荷以緩和沖擊。其中彈簧的彈性系數也就是彈簧的軟硬能根 據需要自動調節，所以空氣彈簧可提供比傳統彈簧更舒適的懸架。大多空氣彈簧系 統是由車載計算機來控制的，因此彈簧特性取決于氣體性能、氣囊結構和控制方式。

空氣供給單元的前裝市場主要是威伯科（WABCO，被采埃孚收購）、AMK（中鼎 股份的子公司）、大陸占據國內外的主要份額。細分來看，空氣供給單元中包括空氣 壓縮機、儲氣罐、閥組等部件，其中核心部件為空氣壓縮機，也是技術壁壘最高的 部件，大陸、威伯科、AMK 都選擇自己開發生產空氣壓縮機，外來競爭者短時間難 以進入這一領域。 空氣供給單元中的其他組成部分，其中儲氣罐有許多廠商擁有生產能力。閥組部件 的市場格局目前較為單一，全球九成左右的市場份額都集中于德國公司 RAPA，該 公司為空懸供應商提供閥組以裝配成空氣供給單元。我們認為閥組的市場格局單一的原因主要在于此前空懸市場空間不大，并非因為閥組的技術難度高，隨著空懸滲 透率上升，中國空懸市場打開，我們判斷閥組將會出現更多供應商，存在國產替代 的可能。

乘用車空氣彈簧市場，全球范圍內主要的生產廠商為大陸、威巴克，為主機廠供應 系統集成的方案。此外，市場上還有幾家公司也擁有一定影響力，例如凡士通 FIRESTONE。國內市場中，目前乘用車空氣彈簧已經量產的公司有保隆科技與孔輝 汽車（非上市公司），而拓普也已經具備量產能力和相關產能，已經拿到多家主機廠 的空懸系統定點。