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电车时代,火了空悬

231 2023-08-08 07:10

作者 | 孟忍冬

编辑 | 德新

当智能汽车越来越像智能电子产品答野时,最能在它身上找到工业精密感、厚重感的地方很可能是 汽车底盘。 

新能源汽车潮到来之后,各大厂商将比拼的重点放在了动力系统、软件系统,尤其是智能驾驶、智能座舱等智能化技术。对于大部分从燃油车转到到电车的“真香党”来说,他们也极为关注底盘。 

汽车底盘的发展史与福特发明第一台T型车几乎同时起步。到今天, 相比动力、座舱,汽车底盘变化速度并没有那么快。目前为止,车的悬架、底盘类型不外乎七八种,前悬架大抵分为麦弗逊或双叉臂,后悬架主要类型是三连杆、四连杆、五连杆。 

其中最具变革性的提升是 空气悬架的诞生, 为传统悬架增加了弹性元件。尽管如此,这一创造性发明1957年就开始装备在凯迪拉克Eldorado Brougham,但直至60年后新能源汽车潮到来,这个汽车工业中最能体现豪华感的发明,才逐渐成为车展上炙手可热的配置。 

在前不久段时间举办的粤港澳大湾区车展上,几乎每一个意欲冲击高端的汽车品牌,都毫不掩饰对空气悬架的狂热。 

一名高合的车展工作人员在介绍旗下一款车型时,反复强调标配空悬。东风旗下越野品牌猛士也把空气悬架配置,贴在了本就拥挤的车辆介绍牌中。 

在人潮汹涌的比亚迪展台,打卡网红车型仰望U8的观众嘴里也不忘咕哝一句“ 云辇”。云辇是比亚迪今年新发布的自研的智能车身控制系统,主要用途是在面对各种路况下让车身保持平稳,提升乘客的乘坐舒适性。 

除了越野车、中大型SUV,在一些MPV及轿跑等车型上也看得见空气悬架。岚图追光、岚图FREE、理想L7、极氪001、极氪009等,一眼望去,成群结队。 

空气悬架既是车企展销的亮点,也是消费者对于汽车豪华感最直接的感知。一名Model 3 Performance车主毫不避讳表达对空气悬架的艳羡,他觉得Model 3没有什么亮点配置,更羡慕 Model S、X有空气悬架。 

在他的眼里,悬架是一个高成本、买了绝对不吃亏的 硬配置。 

现如今,在充分竞争的智能汽车市场中,空气悬架从原属于高端车的奢侈品变成了普通家庭里的实用轻奢。 

刘润曾经表达过一个观点,世界上的好生意无非两种,一种是用新技术创造更好的东西,一种是把昂贵的东西变得更便宜。 

空气悬架可能两个都占了。 

 

 一、电车时代,火了空悬

空气悬架是什么?百度解释是调节车身的稳定系统。这大幅简化了空气悬架在一辆车,尤其是在新能源车上的作用。 

人类在追求舒适体验这件事儿花费了不少力气,空气悬架是一个典型。 

空气悬架是由 减震系统、气路系统以及控制系统构成的底盘稳定系统,由于使用了空气弹簧+CDC电磁减震器结构,将原本固定的刚度、阻尼数值解绑。 

最初,传统汽车上的被动悬架不能调节刚度和阻尼,半主动悬架进步了一些,刚度不可调、阻尼可调,到了以空气悬架为代表的主动式悬架这里,升级为了 刚度可调、阻尼可调。 

悬架就像在车辆与道路之间加了一张“地毯”,这块地毯可厚可薄,还能减少震动。 

刚度,决定了这块地毯的厚薄,车辆可视路况动态调整悬架软硬度,刚度调节主要由空气弹簧负责实现。阻尼,用来对系统振动造成衰减,让这块地毯不再随着路面颠簸而颠簸,靠CDC电磁减震器实现。 

利氪科技副总裁雷晓峰曾在国际Tier 1有多年从事车辆底盘动态控制系统研发与应用的学识和经验,他告诉HiEV,空气弹簧与CDC组合的一个有效应用场景便是乘员的舒适性,通过系统控制能让车辆振动频率保持在1000赫兹左右,达到驾乘者比较舒服的状态。“也可以提高车辆操控性,比如车辆过弯、刹车制动等,性能都会有提升。” 

对于中国乘用车市场而言,空气悬架是一份迟来的礼物肢尺。 

1954年美国通用汽车就提出了主动悬架的概念,此后几十年间空气悬架相关技术都掌握在 百年国际Tier 1手中。 

如果将时间拉回10年前,你有可能只在两类车上听说过空悬,一类是以重卡、危货运输车、大客车为主的商用车,另一类主要是豪华品牌的高端车型。 

前者主要用途是载货或载客。载货对货物安全性有严格要求,搭载空气悬架确保货车(尤其是危险运输货车)行驶时车身平稳,而大客车载客也更加追求行驶稳定性。90年代曾风行国内的顶级大巴车“灰狗”三十年前就装配空气悬架,现在日常中能见到的客车几清饥喊无例外,全都配备空悬。 

后者则是彰显平稳、高端体验的配置之一。过去六十多年间陆续出现于宝马、奔驰、保时捷、宾利等豪华品牌的高端车型。宝马7系、奥迪A8、奔驰S级、路虎揽胜等均配备空悬,起售价分别为82.8万元、82.89万元、94.68万元、142.8万元。 

保时捷卡宴配置空悬 

不管是商用车还是乘用车,空悬一直延续着贵族血脉,这份汽车工业不易的礼物也被标明了不菲的价格。因此,空悬长期在国内乘用车市场渗透率不高。 

拉开数据,空气悬架在乘用车中的渗透率,近年仍在 3%水平线波动。 

据华经产业研究院、信达证券研发中心统计,2019-2021年乘用车中的空气悬架渗透率分别为2.28%、3.16%、3.32%。但到了今年,变化出现了,空气悬架正被拉下神坛,平等地走向每一位追寻舒适性的车主。 

2016年空气悬架上车的特斯拉Model X售价93.99万以上,2020年蔚来ES6搭载空气悬架,售价36.8万以上,同一时期还有岚图FREE、理想ONE等,到了今年2023款极氪001已经将 标配空气悬架的门槛降到了30万。 

2023款极氪001底盘系统介绍 

如果说科技平权现在正成为各大车企的风向标,那么 空悬平权也正在袭来。 

空悬平权的爆发,似乎就在这一两年之间。为探寻原因,HiEV采访了多位来自空悬及主动悬架相关的技术专家,在他们看来原因不外乎两点: 

一方面 新兴本土供应商掌握了曾经只有国际Tier 1才掌握的技术; 

另一方面 电车放大了空悬的优势,新能源车渗透率购买率上升、新势力崛起让空悬有了更大市场。 

电机代替内燃机,车里没有了发动机轰鸣声,原本被发动机噪音掩盖的胎噪和路噪一下被暴露出来,细微的噪音在电机静谧的运行中显得喧闹无比。搭载空气悬架更像一个降噪神器,减轻车辆震动的同时,也减少了车辆行驶的噪音。 

同时整个新能源车中最贵的动力电池被装配在汽车底盘,空悬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受损。 

鲜为人知的是,如果算上空悬在高速上中调节车身高度降低风阻的作用,则 可以帮助燃油车节约2-3%的油耗,对电车可以节约5%的电耗。 

“空气悬架只是主动悬架中的一种方案,除此之外还有液压悬架、电磁悬架。”时驾科技是一家做主动悬架集中式域控及执行器总成的新兴供应商。 

在时驾科技联合创始人敖建军看来,空气悬架并非智能悬架唯一的解法,但主动悬架一定是大势所趋。 

 

二、卷生卷死,中国本土供应商的崛起

三十年河东,三十年河西,以空悬为代表的主动悬架供应厂商一夜之间如雨后春笋般显现。 

2020年以前,空悬系统以国外供应商为主,大陆、威伯科、威巴克全线开战,在空气弹簧、空气供给单元、ECU,甚至对中游的系统总成均有布局,采埃孚、通用、倍适登则主攻可变阻尼减震器。 

2020年以后, 国内本土供应商势头迅猛。一面是技术产业化类型企业涌出,另一方面针对主动悬架细分领域的新兴科技企业越发密集。前者譬如中鼎股份、保隆科技、孔辉科技、拓普集团,后者譬如科博达、利氪科技、时驾科技。 

“国内市场绝对是充分竞争的环境,正因为充分竞争,本土供应商就有优势。”孔辉相关业务负责人向HiEV表示。 

孔辉非常典型,更像是学术界大佬憋了技术产业化的“大招”。 

孔辉科技创始人郭孔辉是中国工程院院士,因此孔辉也被称为“ 院士企业”。其在悬架相关学术研究颇丰,80年代就为红旗汽车解决了高速稳定性,五十多年聚焦于轮胎力学、汽车动力学以及人—车闭环操纵动力学。 

2007孔辉成立长春孔辉汽车科技股份有限公司,2021年又与其次子郭川联合成立浙江孔辉,将积攒在研究室里的研究成果彻底搬到工厂,发力自研空悬核心部件空气弹簧、ECU等。 

“实际上2010年以前孔辉就做空悬,那时候主要是从学术层面给一汽研究院、东风研究院做了前瞻性工作,比如担任电控悬架技术顾问,不涉及产业化。” 

而后者则更聚焦于更广泛的智能化线控底盘。利氪科技主攻智能底盘系统,其主要产品是为线控底盘提供解决方案,同时支持将底盘控制功能可模块化集成至底盘域控制器,实现一体化智能底盘控制。 

而时驾科技则是将主动悬架分散的域控制器和执行器整合起来,按照集合程度分为“二合一”、“八合一”智能悬架域控及执行器总成。 

利氪IHB-LK®集成式智能制动系统 

时驾one-box系统图 

前者大而全,后者在智能地盘垂直领域发力,二者映射出目前中国主动悬架的基本格局。 

据HiEV了解到的消息,今年第一季度,孔辉实现销售额1.7亿元 ,在国内空气悬架市场份额排名第一,预计还将保持高速增长。 

国内供应商的得意,更衬托出国际空悬厂商的失意。那为什么此前空悬的核心主要供应商是国际Tier 1?我们不妨借此打开一些一般消费者对于空悬的常见误解。 

空悬并非一个单独成型的“产品”。空悬可以拆分出5-6个核心零部件,也是长而复杂的产业链,这决定了空悬产业需要比较强的协同性,崛起并非一日之功。 

在空悬产业的上游有空气弹簧、空气供给单元、可变阻尼减震器、ECU,中游是系统总成,到了下游供应商还要和整车厂联合进行底盘调教。 

其中空气弹簧、空气供给单元、CDC既是空悬中成本最高的部分,也是空悬诞生的核心、关键技术难题,而传感器、储气桶工艺简单,工艺简单不是特别要紧。 

孔辉相关业务负责人介绍,空气悬架进入中国市场比较晚。空气弹簧、空气供气单元、CDC这些核心部件十年前是没有国内工厂可以自己做。直到这几年才有国内厂商可以做,而孔辉算是为数不多可以自主研发制造空气弹簧和CDC的本土供应商。“甚至到目前为止,供应国内CDC的主要厂家还是采埃孚、天纳克、蒂森倍、世登等。” 

“2010年时国外SUV车型力推广空悬,国内最早规划电子空气悬架应该是2016年蔚来开发ES8时首先引入电子空气悬架,后来2018年吉利启动PMA平台开发时也引入了电子空气悬架。”雷晓峰所说的吉利PMA平台也就

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