傳統(tǒng)汽車的懸架系統(tǒng)由彈性元件、減振器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等部件構(gòu)成，負(fù)責(zé)連接汽車車身、底盤與車輪，傳遞其相互作用的力和扭矩，并緩和路面?zhèn)鱽?lái)的沖擊。而電動(dòng)汽車空氣懸架是一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車（EV）的懸架系統(tǒng)，它利用可調(diào)節(jié)空氣壓力的空氣彈簧（氣囊）替代傳統(tǒng)的螺旋彈簧或鋼板彈簧，作為懸架的彈性元件。空氣懸架系統(tǒng)還包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、高度控制閥、傳感器及電子控制單元（ECU）等組成部分。

空氣懸架，厚重的歷史積淀

更通俗地講，懸架其實(shí)就是車輪與車身之間連接的部分，作用有二：一是減震，二是支撐；主要構(gòu)成部件有三：連桿、彈簧、減震器。

其中，連桿用來(lái)控制車輪運(yùn)動(dòng)的方式和角度，有雙臂式、單臂式、扭轉(zhuǎn)梁式、多連桿式等；彈簧負(fù)責(zé)支持車身的重量，也幫助車輛在通過(guò)坑洼路面時(shí)不讓人感覺(jué)那么顛簸，包括螺旋式、鋼板式、扭桿式、空氣彈簧等；減震器負(fù)責(zé)抑制彈簧的過(guò)度振蕩，類別有液壓式、充氣式、電磁式等。

空氣懸架的定義在開(kāi)篇已有概述，其工作原理則大體是這樣的：傳感器收集車身狀態(tài)信號(hào)傳輸給ECU，ECU根據(jù)一系列算法輸出控制信息，控制空氣供給系統(tǒng)工作，空氣供給系統(tǒng)中的壓縮機(jī)吸入空氣，通過(guò)干燥器去除雜質(zhì)與水分后送入儲(chǔ)氣罐，再通過(guò)分配閥送到各輪邊空氣彈簧，從而調(diào)節(jié)懸架剛度與阻尼。

這樣精巧的設(shè)計(jì)，讓一些剛剛接觸電動(dòng)汽車領(lǐng)域的新人以為，空氣懸架是新技術(shù)，其實(shí)迄今為止，空氣懸架的搭載史已逾百年。

1914年，美國(guó)Owen Magnetic轎車成為第一輛裝配空氣懸架的汽車。1929年，塔特拉（TATRA）首次在卡車上應(yīng)用空氣懸架。1950-1960年，美國(guó)的城市公交車和大巴已批量使用了空氣懸架。1960-1980年，空氣彈簧、氣動(dòng)元件的形式、性能、可靠性得到極大提升。1992年，從路虎攬勝開(kāi)始，空氣懸架逐漸成為一種時(shí)尚。20世紀(jì)90年代末，歐美地區(qū)95%的客車、80%的載重車、40%的掛車已采用空氣懸架。

在中國(guó)，空氣懸架的歷史較短但也堪稱有所積淀、一波三折。1957年，長(zhǎng)春汽車研究所和北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院攜手研制了中國(guó)第一輛裝有空氣彈簧的載重汽車。1980—1987年，長(zhǎng)春汽車研究所又先后為武漢客車廠、沈陽(yáng)電車公司等單位打造了多款客車或電車的空氣懸架，但存在如橡膠氣囊疲勞壽命偏低、高度控制閥漏氣和動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差等問(wèn)題。20世紀(jì)90年代—21世紀(jì)初，中國(guó)公路里程的快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)開(kāi)始從國(guó)外進(jìn)口空氣懸架、空氣懸架底盤和帶有空氣懸架的客車。21世紀(jì)初-2018年，中國(guó)商用車標(biāo)準(zhǔn)體系逐步完善，助推了空氣懸架的推廣和發(fā)展。同時(shí)，商用車市場(chǎng)的加速滲透也使得國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速，中國(guó)重汽集團(tuán)、東風(fēng)汽車懸架彈簧有限公司、上海科曼車輛部件系統(tǒng)有限公司等廠家開(kāi)始匹配、研制空氣懸架。2018年至今，越來(lái)越多的自主品牌車型開(kāi)始搭載空氣懸架，配備空氣懸架系統(tǒng)的車型價(jià)格明顯下降。

空氣懸架的主要構(gòu)成

1、空氣彈簧（氣囊）

空氣彈簧是空氣懸架的核心元件，通常采用高強(qiáng)度橡膠或復(fù)合材料制成的氣囊結(jié)構(gòu)。內(nèi)部充滿可壓縮的空氣，通過(guò)改變氣囊內(nèi)空氣壓力來(lái)調(diào)節(jié)彈簧的剛度，從而調(diào)整車輛離地間隙和懸掛軟硬度。

2、空氣壓縮機(jī)

空氣壓縮機(jī)負(fù)責(zé)為系統(tǒng)提供壓縮空氣，它通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠根據(jù)控制系統(tǒng)的指令增壓或泄壓。壓縮機(jī)將外界空氣壓縮后儲(chǔ)存于儲(chǔ)氣罐中，為氣囊充氣或補(bǔ)充氣壓。

3、儲(chǔ)氣罐

儲(chǔ)氣罐用于儲(chǔ)存壓縮空氣，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的氣源。它設(shè)有壓力傳感器和安全閥，確保氣壓在設(shè)定范圍內(nèi)，并在過(guò)壓時(shí)釋放多余氣體，確保系統(tǒng)安全。

4、高度控制閥

高度控制閥（包括高度控制電磁閥和比例閥等）根據(jù)電子控制單元（ECU）的指令，精確控制空氣彈簧的充氣和放氣，實(shí)現(xiàn)車身高度的實(shí)時(shí)調(diào)整。這些閥門能夠快速響應(yīng)，確保高度調(diào)節(jié)的平順性和準(zhǔn)確性。

5、減震器

空氣懸架系統(tǒng)中的減震器通常為可調(diào)阻尼的減震器，如電控可調(diào)減震器（CDC，Continuous Damping Control）。它們能夠根據(jù)車輛狀態(tài)和駕駛模式，通過(guò)改變內(nèi)部液壓油流速來(lái)調(diào)整阻尼力，實(shí)現(xiàn)懸掛軟硬的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

6、傳感器

包括車身高度傳感器、加速度傳感器、傾斜角傳感器、車速傳感器等，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛狀態(tài)，如車身高度、行駛速度、加速度、側(cè)傾角度等。這些數(shù)據(jù)被反饋給ECU，作為調(diào)整懸掛系統(tǒng)參數(shù)的依據(jù)。

7、電子控制單元（ECU）

ECU是空氣懸架系統(tǒng)的“大腦”，負(fù)責(zé)接收傳感器數(shù)據(jù)、處理控制邏輯、發(fā)出指令控制各執(zhí)行器。ECU基于預(yù)設(shè)的控制算法和車輛實(shí)際狀態(tài)，決定空氣彈簧的壓力、減震器的阻尼以及車身高度等參數(shù)，確保懸架系統(tǒng)在各種工況下都能提供最佳性能。

8、管道與接頭

一套完整的空氣懸架系統(tǒng)還需要包括連接各部件的高壓氣管、接頭、快速接頭、密封件等，確保空氣在系統(tǒng)內(nèi)部的高效傳輸和密封。

9、懸掛部件

除了上述空氣懸掛特有的組件外，還包括傳統(tǒng)的懸掛部件，如懸掛臂、連桿、拉桿、支柱、軸承等，這些結(jié)構(gòu)件共同構(gòu)成了空氣懸架的機(jī)械框架，支撐并引導(dǎo)車輪運(yùn)動(dòng)。

與傳統(tǒng)懸架相比，空氣懸架的最大區(qū)別是彈性元件的升級(jí)，以及新增了電子控制系統(tǒng)等部件。其中空氣彈簧和電控減震器是空氣懸架的核心部件。

不得不說(shuō)的5大特點(diǎn)

下面，我們來(lái)歸納一下空氣懸架的特點(diǎn)，從這個(gè)角度再來(lái)梳理其功能與價(jià)值，以便于更容易地理解。

1、高度可調(diào)

空氣懸架的核心價(jià)值之一，是能夠根據(jù)駕駛需求或路況，實(shí)時(shí)調(diào)整車輛的離地間隙。通過(guò)調(diào)節(jié)空氣彈簧內(nèi)的氣壓，可以升高或降低車身高度，適應(yīng)高速行駛的穩(wěn)定性需求、復(fù)雜道路的通過(guò)性需求，以及方便乘客上下車或裝卸貨物。

2、自適應(yīng)阻尼

電子控制單元根據(jù)車輛狀態(tài)（如車速、加速度、車身姿態(tài)等）和駕駛員選擇的駕駛模式，實(shí)時(shí)調(diào)整減震器的阻尼力，提供軟硬適中的懸掛反應(yīng)，從而提升行駛舒適性和操控穩(wěn)定性。

可能有朋友不太熟悉阻尼，借用這第二點(diǎn)專門加以解釋。用白話來(lái)說(shuō)，阻尼就像是一種“緩沖力量”，它存在于許多事物的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，幫助它們?cè)诨顒?dòng)或振動(dòng)時(shí)不會(huì)過(guò)于劇烈或者持續(xù)很久。比方說(shuō)，蕩秋千時(shí)，剛開(kāi)始推得很高，蕩起來(lái)很猛，但過(guò)一會(huì)兒就會(huì)慢慢地自己停下來(lái)。這是因?yàn)榍锴г诳諝庵羞\(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到空氣阻力（一種自然阻尼）的影響。空氣阻力就像一只無(wú)形的大手，隨著秋千擺動(dòng)的速度越大，它施加的阻力也越大，最終讓秋千的能量逐漸消耗，直至完全停止擺動(dòng)。再譬如說(shuō)，有時(shí)我們關(guān)閉某些抽屜時(shí)，會(huì)感覺(jué)到抽屜在快關(guān)到盡頭時(shí)突然變得特別“沉”，不會(huì)“砰”地一聲重重關(guān)上，這是因?yàn)槌閷涎b有阻尼器。當(dāng)抽屜快要合上時(shí)，它會(huì)緩緩地施加一個(gè)反向的力，讓抽屜平穩(wěn)、緩慢地停止運(yùn)動(dòng)，減少噪聲和對(duì)抽屜及柜體的沖擊。

3、負(fù)載補(bǔ)償

空氣懸架可以根據(jù)車輛的實(shí)際載荷（如滿載與空載、乘客數(shù)量變化等）自動(dòng)調(diào)整氣囊壓力，確保在各種負(fù)載條件下都能保持恒定的車身高度和理想的懸掛性能，避免因負(fù)載變化導(dǎo)致的底盤下沉或行駛品質(zhì)下降。

4、主動(dòng)防側(cè)傾

部分高端電動(dòng)汽車的空氣懸架系統(tǒng)還具備主動(dòng)防側(cè)傾功能，通過(guò)在轉(zhuǎn)彎時(shí)獨(dú)立調(diào)整兩側(cè)懸掛的氣壓，有效減少車身側(cè)傾，提升車輛在彎道中的穩(wěn)定性。

5、智能控制

電動(dòng)汽車空氣懸架通常與車輛的電子控制系統(tǒng)高度集成，可通過(guò)車載網(wǎng)絡(luò)與車輛其他系統(tǒng)（如電池管理系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)等）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)、更智能化的懸掛控制。

由此，我們就可以進(jìn)一步延展和抽象出空氣懸架的宏觀優(yōu)勢(shì)。

空氣懸架的優(yōu)勢(shì)

1、乘坐舒適性

空氣懸架既然能夠有效吸收路面顛簸，那么很自然地能夠提供平穩(wěn)、舒適的駕乘體驗(yàn)，尤其適合電動(dòng)汽車追求極致靜謐性和舒適度的特點(diǎn)。

2、操控穩(wěn)定性

如前所述，高度可調(diào)和自適應(yīng)阻尼功能價(jià)值很大。它們有助于優(yōu)化車輛的行駛姿態(tài)，提高高速行駛穩(wěn)定性，增強(qiáng)過(guò)彎時(shí)的抓地力和操控信心。

3、通過(guò)性

升高車身高度可提升電動(dòng)汽車在復(fù)雜路況下的通過(guò)性，如越野、過(guò)坎或應(yīng)對(duì)積水路段等。

4、保護(hù)電池組

對(duì)于電動(dòng)汽車而言，空氣懸架能夠通過(guò)保持恒定的車身高度，減少因路面起伏引起的電池組劇烈振動(dòng)，有助于保護(hù)電池包及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)電池壽命。

5、能源效率：

通過(guò)優(yōu)化空氣彈簧壓力和減震器阻尼，空氣懸架有助于減少行駛過(guò)程中的滾動(dòng)阻力，一定程度上有助于提升電動(dòng)汽車的續(xù)航里程。

6、個(gè)性化設(shè)置：

部分車型允許駕駛員根據(jù)個(gè)人喜好或特定駕駛場(chǎng)景（如運(yùn)動(dòng)模式、舒適模式、越野模式等）手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)整懸掛設(shè)置，提供個(gè)性化的駕乘體驗(yàn)。

在梳理了空氣懸架的一眾特性和優(yōu)點(diǎn)后，需要嚴(yán)謹(jǐn)指出的是，空氣懸架其實(shí)可以被分為被動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架等類別，其中被動(dòng)懸架的參數(shù)基本是不可調(diào)節(jié)的，只能被動(dòng)承受地面施加于車身的作用力，因此只能在某種特定的路面條件下才能發(fā)揮懸架的理想性能。其存在一組矛盾：為提高汽車操縱的穩(wěn)定性，汽車懸架彈簧剛度和減震器阻尼相對(duì)較大，在行駛中會(huì)因?yàn)轭嶔ぽ^大影響汽車乘坐的舒適性；而要提高汽車乘坐的舒適性，汽車懸架彈簧剛度和減震器阻尼就要相對(duì)較小，那么路面不平時(shí)車身位移會(huì)增大，從而又降低了車輛行駛的穩(wěn)定性。相比于被動(dòng)懸架，主動(dòng)懸架可以根據(jù)道路、車速的不同而改變懸架參數(shù)（剛度和阻尼）， 從而兼顧汽車行駛乘坐的舒適性和操作穩(wěn)定性。同時(shí)主動(dòng)懸架還可以調(diào)節(jié)底盤高度，這使得車輛可同時(shí)具有較高的通過(guò)性和高速操控性。因此，前面我們所說(shuō)的某些優(yōu)點(diǎn)，其實(shí)主要是針對(duì)主動(dòng)懸架而言的。

空氣懸架產(chǎn)業(yè)簡(jiǎn)析

在拆解了空氣懸架本身之后，讓我們來(lái)分析空氣懸架產(chǎn)業(yè)。其涉及空氣懸架系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)以及相關(guān)配套業(yè)務(wù)，是一個(gè)融合了機(jī)械制造、電子控制、材料科學(xué)、信息技術(shù)等多領(lǐng)域的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

1、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成

原材料與零部件供應(yīng)商

- 原材料：提供制造空氣彈簧、氣管、閥門、減震器等所需的基礎(chǔ)材料，如高強(qiáng)度橡膠、復(fù)合材料、鋼材、鋁材、塑料、密封件材料等。

- 零部件：包括空氣彈簧專用的氣囊、氣門、電磁閥、傳感器、執(zhí)行器、控制器等關(guān)鍵零部件供應(yīng)商，以及減震器、懸掛臂、連桿等傳統(tǒng)懸掛部件供應(yīng)商。

系統(tǒng)集成商與制造商

負(fù)責(zé)空氣懸架系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)、集成、測(cè)試和優(yōu)化，將各零部件組裝成完整的空氣懸架系統(tǒng)，提供給整車制造商或售后市場(chǎng)。

整車制造商

- 乘用車：高端轎車、SUV、MPV等車型的制造商，將空氣懸架作為提升車輛舒適性、操控性及品牌形象的高端配置選項(xiàng)。

- 商用車：客車、卡車、半掛車等的制造商，將空氣懸架用于改善車輛行駛穩(wěn)定性和貨物運(yùn)輸安全性，以及適應(yīng)復(fù)雜路況和重載需求。

- 特種車輛：如消防車、救護(hù)車、軍用車輛等，采用空氣懸架以滿足特定功能需求，如快速升降、高度可調(diào)等。

售后市場(chǎng)

- 改裝市場(chǎng)：為已售出車輛提供空氣懸架系統(tǒng)升級(jí)服務(wù)的改裝店、經(jīng)銷商或服務(wù)商，滿足消費(fèi)者對(duì)車輛性能提升的需求。

- 維修與零部件供應(yīng)：提供空氣懸架系統(tǒng)維修、保養(yǎng)服務(wù)，以及相關(guān)零部件的銷售，包括原廠件、OEM件和售后市場(chǎng)品牌件。

技術(shù)研發(fā)與服務(wù)機(jī)構(gòu)

- 研發(fā)機(jī)構(gòu)：包括高校、科研院所、企業(yè)研發(fā)中心等，從事空氣懸架新材料、新工藝、新控制策略等前沿技術(shù)的研發(fā)。

- 檢測(cè)與認(rèn)證機(jī)構(gòu)：提供空氣懸架系統(tǒng)及其零部件的性能測(cè)試、質(zhì)量檢驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)符合性認(rèn)證等服務(wù)。

2、市場(chǎng)狀況與趨勢(shì)

市場(chǎng)規(guī)模與增長(zhǎng)

理論上說(shuō)，空氣懸架產(chǎn)業(yè)規(guī)模會(huì)隨著全球汽車市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)、高性能懸掛系統(tǒng)需求的增長(zhǎng)而不斷擴(kuò)大，尤其在新能源汽車市場(chǎng)。根據(jù)華西證券的預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到2025年，乘用車空氣懸架的滲透率有望達(dá)到約15%，市場(chǎng)規(guī)模將攀升至約266.76億元，2023至2025年間的年復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)74.38%。與此同時(shí)，商用車空氣懸架市場(chǎng)亦將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)到2025年滲透率將達(dá)到約7%，市場(chǎng)規(guī)模約為49.28億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率保持在10.75%的水平。

但需要注意的是，目前全球電動(dòng)汽車呈現(xiàn)出需求飽和的趨勢(shì)，需引起關(guān)注。

技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

- 智能化：空氣懸架系統(tǒng)與車輛電子架構(gòu)深度融合，實(shí)現(xiàn)更精確的車身高度控制、自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)、主動(dòng)防側(cè)傾等功能，以及與自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的協(xié)同工作。

- 輕量化：采用新材料、新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減輕空氣懸架系統(tǒng)的重量，以符合車輛節(jié)能減排的要求。

- 模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化：提高空氣懸架系統(tǒng)的通用性和互換性，降低制造成本，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。

- 環(huán)保與可持續(xù)：關(guān)注空氣懸架系統(tǒng)在整個(gè)生命周期內(nèi)的環(huán)保性能，如采用可回收材料、提高能源效率、降低噪音等。

政策與法規(guī)影響

-各國(guó)政府對(duì)汽車排放、能耗、安全性等法規(guī)的收緊，以及對(duì)新能源汽車的政策扶持，對(duì)空氣懸架產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生積極推動(dòng)作用。

-國(guó)際及各國(guó)的汽車安全、環(huán)保、性能等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)空氣懸架的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試提出具體要求，影響產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線和發(fā)展方向。

部分國(guó)內(nèi)相關(guān)廠商

1、威巴克（無(wú)錫）減震器有限公司

成立于1993年，生產(chǎn)空氣懸架ECU、空氣彈簧、底盤支架，業(yè)務(wù)遍布全球。客戶有上汽大眾、上汽通用、長(zhǎng)安福特、一汽、東風(fēng)日產(chǎn)、寶馬、奧迪、沃爾沃、理想等。

2、上海保隆汽車科技股份有限公司

1997年成立，總部位于上海松江，在上海松江、安徽寧國(guó)、美國(guó)北卡州設(shè)有生產(chǎn)基地，在德國(guó)、羅馬尼亞、捷克、波蘭、匈牙利等國(guó)設(shè)有子公司，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷全球76個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

3、天潤(rùn)工業(yè)技術(shù)股份有限公司

業(yè)務(wù)范圍涵蓋乘用車電控懸架系統(tǒng)、商用車底盤橡膠懸架、底盤空氣懸架、半掛車空氣懸架、駕駛室空氣懸架、底盤零件等。部分系列型號(hào)的產(chǎn)品出口韓國(guó)、印度、土耳其、英國(guó)、意大利、日本、美國(guó)等。直接配套戴姆勒、卡特彼勒、康明斯、沃爾沃、博世、濰柴動(dòng)力等。

4、上海科曼車輛部件系統(tǒng)股份有限公司

公司主要為用戶提供具有自主品牌、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的商用汽車全空氣懸架系統(tǒng)等車輛關(guān)鍵部件系統(tǒng)產(chǎn)品和解決方案。

5、成都創(chuàng)馳汽車底盤系統(tǒng)有限公司

專注于汽車全主動(dòng)電子控制空氣懸架系統(tǒng)研發(fā)、設(shè)計(jì)制造和銷售的系統(tǒng)供應(yīng)商。具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電子控制全主動(dòng)空氣懸架（ECAS）系統(tǒng)供應(yīng)商。合作伙伴有奧迪、豐田、天籟、華晨、全順、雙龍等。