空气悬架系统通过调节空气弹簧的内部气压来调节车身的高度和悬架系统的刚度，从而更好地适应路况和驾驶条件，提高车辆的舒适性和操控性。 与同级别同尺寸的燃油车相比，电动汽车重量重，质心偏置，初始动力扭矩大，对车辆悬架提出了更高的要求。
此外，对于新能源汽车来说，动力电池的重量导致汽车弹簧质量增加，空气悬架更适合减少道路冲击，同时空气悬架还可以通过优化车身下方的气流来实现更好的电池冷却。 随着车辆智能化水平的逐步提高，将车辆更强的感知能力与悬架创新相结合，可以提前预测路况并做出主动调整，使车辆同时具有更好的舒适性和操控性。
空气悬架系统结构复杂，主要包括空气弹簧、供气单元（空压机、储气罐、分配阀等）、ECU控制器、传感器（车高传感器、加速度传感器等）等，空气弹簧一般与可变阻尼减震器配套使用。 其中，价值最高、技术壁垒最高的部件是空压机和空气弹簧。 本期，我们将带大家了解空气弹簧。
一
氮气弹簧关键部件介绍
空气弹簧是利用橡胶安全气囊内部压缩的反作用力作为弹性恢复力的弹性元件，是汽车空气悬架的核心部件。 前空气弹簧与减震器组合，后空气弹簧通常与减震器分开布置。
空气弹簧充当充满压缩空气的橡胶安全气囊。
1.车辆的高度可以通过控制充气量来调节。 通过给安全气囊充气，增加离地间隙，抬高车身，提高车辆的通行性;
2.通过放气安全气囊，降低车身，提高高速行驶的稳定性，降低车辆的风阻系数，提高行驶经济性;
3.通过单轴或整车高度的降低，方便装卸货物，方便司机和乘客上下车的功能。
与传统的螺旋弹簧相比，空气弹簧具有以下特点：
1.与传统螺旋弹簧的线性刚度相比，空气弹簧具有非线性刚度特性，其刚度特性曲线可根据整车需要进行设计。 例如，当车辆接近标准高度时，空气弹簧可以具有较低的刚度值，使空气悬架获得较低的固有频率，以提高车辆平稳行驶时的驾驶舒适性; 当负载变化（空载和满载）时，可以匹配不同的初始刚度，以确保始终保持驾驶舒适性。 在车轮跳跃和空气弹簧压缩过程中，增加空气弹簧刚度，抑制路面通过车轮传递到车身的冲击力，防止缓冲块被破坏，从而进一步提高乘坐舒适性和操控稳定性。
2.空气弹簧在隔离高频振动和噪音方面比传统的钢弹簧有了很大的改进。 在振动过程中，橡胶皮袋由于伸缩和翘曲而产生的内摩擦很小，因此很难传递高频振动; 空气和橡胶吸收振动，因此具有出色的隔音效果。
第二
氮气弹簧的技术壁垒
首先，让我们来看看橡胶安全气囊。 橡胶安全气囊作为空气弹簧的核心部件，由硫化内胶层、外胶层、帘线层和钢套管制成。 这些层中的每一个都有自己独特的功能和功能。
在互联网上。
首先，内外包层分为内胶层和外胶层，是空气弹簧橡胶气囊壁的重要组成部分。 这些层由珍贵的弹性材料制成，具有出色的动力学特性，能够在一定范围内承受温度、气候侵蚀和油渍。 特别是，由于需要密封效果，内包层通常由具有优良气密性和耐油性的橡胶材料制成。
其次，帘线层是支撑氮气弹簧负载的主要部分。 帘线的材料对氮气弹簧的耐久性和耐压性起着决定性的作用。 通常，绳索层由两层以交替模式排列的支撑组成。 这些绳索通过优化的设计角度具有出色的抗弯曲性和出色的抗爆裂性和强度。
最后，在气弹簧胶囊的两个法兰开口内对导轨进行硫化。 法兰结构允许它像无内胎轮胎一样安装在柱塞和板等固定部件上，或者借助包边和螺栓重新张紧到这些部件，以确保无漏气。 根据氮气弹簧的类型，滑轨可以永久固定在锥形密封件或特殊形状的夹具上。
这些元素的完美结合，使得橡胶安全气囊在空气弹簧中发挥着重要作用，为车辆提供平稳舒适的乘坐体验。
空气弹簧的核心屏障是胶囊的设计和工艺。 作为橡胶零件，胶囊的耐久性决定了空气弹簧的使用寿命。
空气弹簧的反复提升，车辆所处的高低温环境的变化，都对胶囊的耐久性提出了很大的挑战，而生胶帘子线材料、橡胶配方、混炼、压延、成型、硫化、装配技术等技术都会影响空气悬架的使用寿命。
胶囊的设计需要大量的样品积累和实验认证，在橡胶件配方开发、硫化工艺等多个环节需要做大量的排列组合，然后通过大量的疲劳试验验证确定最终方案。
此外，在空气弹簧的装配过程中，压接也是一个很大的难点。
因此，胶囊的耐用性、密封性和噪音控制是关键点，尤其是对于奢侈品牌而言。
由于被动空气弹簧早在20世纪五六十年代就已应用于商用车，因此大多数海外空气弹簧制造商都深厚地积累了橡胶制品制造技术，占据了大部分市场份额。
国内橡胶技术起步较早，在空气弹簧的研发、制造和实验验证方面都已实现。 但是，在耐用性和可靠性方面仍有改进的余地。
第三
氮气弹簧的发展趋势
3.1 单室空气弹簧
目前市场上最主流的单室（气室）空气弹簧。 单室空气弹簧只有一个气室，由于其结构简单，工艺简单，成本低廉，被空气悬架车辆广泛使用，国内乘用车空气悬架车型大多是单室空气弹簧。 单腔空气弹簧在静载荷下，本体充放气时可以升高或降低，但弹簧的内力面积在充放气时变化不大，因此充放气不会引起刚度的大范围变化。 实际汽车的前后空气弹簧结构存在差异。
前（单腔）空气弹簧支柱总成主要由上顶座总成、压接环、安全气囊、铝壳体、防尘罩、活塞、缓冲块、密封罩、减震器等部件组成，其中前空气弹簧和减震器组合在一起。
前空气弹簧滑轨总成**图**孔辉科技
后（单腔）空气弹簧总成主要由轴承座、上部阀座、活塞、压接环、铝壳体、下阀座、安全气囊、防尘罩等部件组成，其中后空气弹簧和减震器通常单独布置，少数车型采用后空气弹簧滑块总成的形式。
后空气弹簧总成**图**孔辉科技
鉴于单腔空气弹簧刚度的可调范围有限，出现了双腔、三腔甚至更多腔室的空气弹簧，双腔和多腔空气弹簧可以使刚度可调范围更大，提供更丰富的驾驶体验，灵活切换舒适性和运动性。
3.2 双室空气弹簧
双室空气弹簧用电磁阀将单室的气室分成两个气室，与单室空气弹簧相比，双室空气弹簧性能更好，双室空气弹簧设有主副室两个工作室，因此有小室（只有主室工作）和大室（主副室同时工作）两种工作模式时间）。
小腔室模式使悬架更加“硬”，大腔室模式使悬架更加“柔软”，可以帮助车辆兼顾运动和舒适风格，在车辆使用过程中调整刚度，并根据需要切换样式。
由于结构比单腔更复杂，需要执行器等附加部件，因此双腔多腔空气弹簧的成本较高。
目前量产车型中搭载双腔空气弹簧的车型有：第二代保时捷卡宴、2020款宝马X5（选配）、2022款保时捷Macan系列、极氪009、蔚来ES8、小鹏G9等。 例如，小鹏G9的超线程智能底盘由整车视觉、底盘感知、域控制和底盘域控制、智能双腔空气悬架组成，每秒可进行1000次路面扫描和200次悬架调整，并提供7种驾驶模式。
3.3 三室空气弹簧
三腔室氮气弹簧内部有三个腔室和两个电磁阀，以达到四级刚度。 三室气弹簧将单室的气室划分为三个气室，获得较多不同容积的气室，结构更复杂，成本更高，但综合性能优越。
当今市场上使用三腔室空气弹簧的乘用车并不多，例如 2018 款保时捷 Cayenne 和 2018 款梅赛德斯-奔驰 GLC。
2018 保时捷 Cayenne 前空气弹簧总成 **孔辉科技
第四
氮气弹簧市场格局及重点企业介绍
在空气弹簧产品市场，海外公司包括美国的大陆股份公司（大陆）、Vibracoustic（德国）和Firestone（凡士通）公司，本土**公司孔辉科技、宝龙科技已实现规模化量产。
据高工智能汽车预测，2022年国内乘用车空气弹簧系统市场占比分别为%和2023年1-5月。 随着本土一流商家在新势力和自主品牌一流体系中逐渐占据主导地位，同时理想等下游车型持续畅销，本土一流厂家在空气弹簧市场的份额大幅提升。
重点企业如下：
（1） 国外
空气悬架系统 空气弹簧系统最初由大陆集团、Vibrator等海外公司主导。
大陆：早期，乘用车空气悬架应用于奥迪A8、奥迪Q7、大众途锐等车型，产品类型包括空气悬架系统、空气弹簧、供气系统、储气罐等。 产能方面，大陆集团在汉堡（德国）、尼雷吉哈扎（匈牙利）、蒂米什瓦拉（罗马尼亚）、常熟（中国）设有空气悬架相关产品生产基地，在匈牙利尼雷吉哈扎设有橡胶复合工厂。 其中，常熟一期已于2021年投产，生产空气悬架模块和供气系统，年产能20万套; 二期计划于2024年投入使用，将新增年产60万个空气弹簧和10万个供气系统。
威巴克：作为科德宝集团的子公司，在全球乘用车空气弹簧市场占有率领先，在弹簧蒙皮材料等核心技术上具有一定的优势，可同时提供ZAX波纹管、轴向波纹管、横向波纹管等技术。 随着2020-2021年自有空气弹簧系统ECU和空气弹簧系统的量产，产品已全面覆盖空气悬架系统、空气弹簧、传感器、阀门、压缩机、油箱、ECU、软件等。 生产基地位于德国汉堡、波兰斯罗达萨尔斯卡以及中国无锡和烟台。
燧石：北京Firestone空气弹簧***是Firestone工业产品有限公司在北京经济技术开发区的全资子公司，生产世界一流的空气弹簧。 北京费尔斯通成立于2004年11月，主要生产和销售膜、自闭、套筒和胶囊气弹簧，为汽车制造商提供零配件产品和技术支持。 目前，北京Firestone的空气弹簧已被中国50多家客车和卡车OEM厂和底盘厂使用。 经营业绩良好，品牌知名度高。 为了更好地满足用户的需求，Firestone美国总部加大了对华投资力度，在天津设立了分公司，扩大了生产规模。
（2）国内
分定点模式促进国内替代，本土企业进入快速发展阶段。 2019年后，随着越来越多的新车企业采用空气悬架配置并寻求本地化替代方案，系统组件被拆分为供气单元、空气弹簧、减震器和传感器等小部件，提供给不同的制造商，为本地制造商提供了机会。 2019年，空辉科技启动东风蓝图项目，2020年收获乘用车空气弹簧第一台定点，2021年，公司与空辉科技实现空气悬架产品的量产。 拓普集团将于2021年开发空气悬架系统项目，2023年实现量产。
宝龙科技：上海宝龙汽车科技有限公司成立于1997年，是一家集生产、销售、产品开发、项目投资为一体的汽车零部件公司。 公司总部位于上海松江，目前拥有汽车轮毂零部件、汽车排气系统管件、汽车电子产品三大类产品。 公司是全球最大的汽车无内胎气门和汽车排气系统管件制造商之一，是福特、通用、大众、标致雪铁龙、东风日产、上汽等国内外知名汽车制造商的领先供应商。
孔辉科技：浙江康辉汽车科技有限公司（以下简称“康辉科技”）位于浙江省湖州市。 康辉科技主要从事汽车电控悬架系统的研发、集成、匹配和销售，汽车电控悬架相关零部件和汽车底盘系统的研发、生产和销售; 汽车底盘系统技术咨询和技术服务，汽车动力学软件的开发和销售; 汽车产品检测及检测设备的开发与销售。 目前公司拥有发明专利15项，外观专利4项，实用新型9项。 2020年和2021年，该公司获得了联想之星和小米的投资资金。
拓普集团：宁波拓普集团有限公司是一家在上海证券交易所上市的科技型、平台型汽车零部件企业，主要致力于汽车动力底盘系统、装饰系统、智能驾驶系统等领域的研发和制造。 拓普集团下设动力底盘系统、装饰系统、宇翔智行、电驱动四大事业部，主要生产减震系统、内外饰系统、车身轻量化、底盘系统、智能座舱零部件、热管理系统、空气悬架系统、智能驾驶系统及执行器等产品。 集团始终坚持研发创新，拥有支持全球项目的研发中心和领先的设备测试中心。 凭借领先的研发技术、制造技术、质量管理和全球能力，拓普集团与国内外多家汽车制造商建立了良好的合作关系，成为奥迪、宝马、Stellantis、通用、吉利、福特、梅赛德斯-奔驰、大众、高河、李力、蔚来、小鹏汽车、瑞维安、Lucid等汽车制造商的全球合作伙伴。 参考文章：
1]空气悬架从1到N，本地**厂家继续受益ATC汽车底盘 2024-01-13
2]国内外空气悬架产业链最新分析，本土厂商迎来发展机遇，观察汽车行业一线2023-08-10
3] 科普 |空气弹簧彼得ATC汽车底盘 2023-08-20
4] 空气弹簧真的是“皮球”吗？彼得ATC汽车底盘 2023-12-12
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