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空气弹簧持续迭代升级,减震器多路线国产化突破进行时
思瀚产业研究院    2026-04-01

弹簧+电控减震器为核心环节。以当前主动悬架系统空气弹簧+电控减震器(通常为 CDC)的主流配置为例,其结构主要包括空气弹簧、减震器、空气供给单元(ASU)、储气罐、悬架控制器(ECU)以及车身高度/加速度传感器等核心环节,其中空气弹簧由囊皮、气室、活塞等组成,ASU 包括空压机、气压分配阀、管路等,空气弹簧+电控减震器为核心分总成环节,二者成本占系统总成超 60%,此外 ASU 工作效率以及储气策略等会影响系统整体响应速度,亦为系统中的重要组成部分。

除主流的空气弹簧+电控减震器配置外,全主动液压悬架及电磁直驱悬架等全主动悬架系统的核心环节为具有电机驱动的减震器组件。

一、空气弹簧:向双腔+闭式方案演进,细分环节决定性能差异

空气弹簧是现阶段除部分液压悬架方案外主动悬架系统的标配弹性元件,其结构通常包含橡胶囊皮、上下盖板、进气排气接口及相关固定及限位装置等。目前具备空气悬架系统总成能力的厂商已普遍具备空气弹簧的制造能力,因此该环节已基本实现国产化,各厂商对于产品的新技术迭代升级持续加大投入。

双腔方案更灵活,由高端车型逐步下放配置,占比快速提升。按空气弹簧气室结构分类,当前空气弹簧包括单腔以及双腔(多腔)两种类型,二者性能维度差异体现在能否动态调节悬架刚度:单腔空气弹簧内部仅有

一个气室,只能在平稳工况下调节车身高度,且车身高度调节与刚度控制互相影响,双腔(多腔)空气弹簧内部设有两个以上经由电磁阀控制连通的气体腔室,可通过调节腔室容积控制不同腔室的气压,实现刚度的多级调节以及与高度调节解耦(调整悬架软硬时车身高度保持不变),其刚度调节范围更大(高/低刚度模式的刚度差异可达 40%~50%),同时双腔电磁阀可在 0.1 秒内切换气室状态,可实现在瞬态工况下的刚度调节,相较单腔空气弹簧整体具备更广范围、更快的灵活调节性能 2022 年以前国内绝大多数搭载空气悬架系统的车型采用单腔空气悬架配置,双腔(多腔)空气弹簧由于结构与控制逻辑复杂、工艺要求较高导致成本较高,一般多用于高端车型。

2023 年开始,受益于各环节国内厂商规模效应下的降本趋势,配置双腔空气悬架车型逐渐增多,2025 年前三季度配置双腔空气悬架系统车型销量占比已提升至 49.3%,较 2023 年 2.3%大幅提升,我们预计未来伴随空气悬架系统渗透率走高,单腔方案将凭借成本优势实现在 30 万元以下车型中放量,而 30 万元以上车型将由双腔(多腔)方案主导。

开式方案为主流,闭式方案更适配智能底盘发展趋势。按系统与外界空气互换程度,空气悬架系统可分为开式系统和闭式系统,二者结构及工作模式等存在一定差异,其中开式系统气路(空气弹簧-气泵-储气罐)与外界相通,储气罐与气泵并联,工况中气泵需在短时间内将外界空气压缩于储气罐后再通过阀泵向空气弹簧充放气,因此对气泵的要求较高,同时占用体积较大。

闭式系统气路基本封闭,仅在压力不足时从外界补气,储气罐与气泵串联,故整体体积较小。从效率角度,二者对空气弹簧充放气的速度差异不大,开式系统仅略快于闭式系统,而从系统结构设计角度,闭式方案的 ASU 环节通常可采取更加紧凑的集成设计,将空压机/分配阀/ECU 集成为三合一形式,部分厂商可将储气罐进一步集成为四合一形式,高度集成设计可为车轮周边的悬架/制动系统提供更多的空间,同时闭式系统可有效降低电机功率以及减小噪音与发热,提升续航能力与舒适度。

目前国内乘用车市场配置的空气悬架系统中开式方案仍为主流,25Q1 开式系统占比达 73%,闭式空悬占比较低,配套车型包括问界 M9/小米 YU7/蔚来 ES8/领克 900 及零跑 D19 等中高端车型。伴随汽车底盘智能化趋势持续推进,底盘空间布局的重要性日益凸显,如线控制动等机构对轮周空间的需求将提升,我们认为闭式空气悬架系统的高集成度设计更加契合该趋势,未来有望成为主流配置方案。

囊皮决定空气弹簧耐久性能及成本差异。在空气弹簧正常工况中,囊皮内部气压最高可达二十几个大气压且还承受悬架带来的多方向变形,同时外部行驶环境存在雨雪及泥沙等恶劣工况条件,因此囊皮工艺质量将直接影响空气弹簧总成的耐久性能,因此囊皮材料的耐压性、抗变形能力、抗氧化能力及密封性能要求较高。

通常囊皮由高分子骨架材料和高分子弹性体两层结构组成,高分子骨架材料网状结构负责承受气压和形变影响,网状结构内填充的弹性体起到保障气密性和保护骨架的作用,目前主流囊皮材料采用尼龙帘线(骨架)+天然橡胶/氯丁胶(弹性体)的组合,其中氯丁胶由于耐温、抗氧化与抗形变性能均高于天然橡胶,为当前领先的囊皮弹性体制作材料,但其工艺复杂且价格大幅高于天然橡胶(为天然橡胶 3~4 倍),因而仅在高端产品上使用。从囊皮生产技术壁垒角度,橡胶配方、后续生产流程中的硫化工艺参数及磨具精度均为核心技术环节,对最终囊皮产品的性能以及成本具有较大影响。

二、 电控减震器:CDC 向双阀方案演进,MRC 等减震新技术有望迎来产业化应用

电控减震器是当前各方案差异化最大并且决定悬架系统运作方式与最终调控性能表现的核心环节,目前主流的电控减振器为 CDC 减振器,2025 年 1~10 月国内乘用车市场电控减震器配置中占比达 98.3%,标配车型销量达 215.1 万辆,搭载车型价格下探至 11 万元,此外 MRC 磁流变减振器、主动液压减震器以及电液式全主动减震器等方案逐步开始出现配套车型,有望开始从高端车型下探配置应用至主流大众车型。

1、CDC 减震器

CDC(Continuous Damping Control,连续减震阻尼控制)为采埃孚旗下萨克斯最早开发的阻尼力可调减震器控制系统,可基于实时监测的车辆行驶状态和路面条件,通过电磁控制阀动态控制减震器内外腔室之间油路的开合程度以改变油液流速,实现高精度的实时阻尼动态连续调节,并可独立控制每个车轮的悬架阻尼,实现 100~500Hz 的阻尼调整响应速度。电磁阀为 CDC 核心环节,国产化替代进项时。

CDC 减震系统主要包括 CDC 减震器、ECU 及车身/车轮加速度传感器(二者通常与空气弹簧共用)等,其中相比传统液压减震器结构,CDC 减震器额外增加了控制油路的电磁控制阀,其响应速度与耐久性影响CDC的阻尼适时调节能力与产品寿命,为CDC 减震器的核心环节。由于设计难度与制造工艺要求较高,因而此前电磁控制阀的国产化率极低,主要供应商为德国 RAPA、荷兰Kendrion、联合电子等外资/合资企业,目前奕力电磁、合发科技、杰锋动力、富临精工、拓普集团等国内厂商已逐步完成国产化替代的突破,实现配套下游车企。

双阀 CDC 性能提升显著,未来有望逐步推广。单阀 CDC 的压缩油路和复原油路均经过同一个电磁阀,导致电磁阀无法同时调节压缩与拉伸阻尼,因而无法独立调节悬架系统的压缩与复原,对整车减震阻尼的动态调节存在一定的限制区间。双阀 CDC 则采用两个独立的电磁阀分别控制压缩与拉伸时的油液流速,将压缩与拉伸的阻尼调节解偶,从而实现刚度切换更快的响应速度(毫秒级)与更大的调节范围,以焕新版理想 L9为例,从单阀切换到双阀可实现悬架系统阻尼力最高提升 50%、转弯侧倾降低 25%。

从成本角度,双阀系统相比单阀系统结构更为复杂且增配 1 个电磁阀,成本约上升 30%,同时对 ECU 及控制逻辑有更高的要求,系统开发与维护难度相应增加。最早双阀 CDC 仅搭载于保时捷、劳斯莱斯等豪华车型,而目前国内乘用车市场已有包括小米 Su7 Ultra、25 智能焕新版理想 L9、极氪 9X 等车型开始配置双阀 CDC,我们认为凭借双阀 CDC 更高的响应速度与刚度调节范围,搭配空气弹簧+预瞄系统后可实现符合全主动悬架系统的阻尼调控要求,未来在更强调舒适性与驾驶体验的中高端车型配置中有望实现快速渗透

2、MRC 减震器

MRC(Magnetic Ride Control,磁流变减振系统)最早由通用和德尔福开发完成,其将 CDC 减震器阻尼介质的普通液压机油替换为可控流体磁流变液,主要工作原理基于磁流变效应,利用电磁反应来改变阻尼:通过调节电流改变活塞中电磁线圈产生的磁场强度来控制磁流变液的黏度与流动特性(通电磁化后改变微粒排列方式,粘度增加提升阻尼力),进而实现阻尼的动态连续调整。

MRC 是通过电流磁场调节实现瞬时调整,其调节速度大幅高于 CDC 的电磁控制阀开度变化速度,可实现高达 1,000Hz 的响应速度(1ms),阻尼可随磁场强度无级调节且调节范围更宽(是 CDC 减震器 2 倍以上),因此可实现更加精细化的悬架调控效果,阻尼力更平滑连贯。此外,MRC 取消了电磁控制阀,噪声更小,同时硬件可进行标准化并通过以软件为主的方式进行控制调节,简化了开发流程并可实现后期软件端 OTA 升级。

磁流变液技术壁垒高,亟待材料端实现国产化替代降本。MRC 系统主要由 MRC 减震器、ECU 及传感器构成,其中 MRC 减震器由吸震筒体、活塞(内含电磁线圈)以及内部的磁流变液构成,其中磁流变液为 MRC减震器中最为重要的环节,为最主要的成本构成且影响系统整体的性能表现。

磁流变液由具有高磁导率的磁性微粒悬浮体(通常为表面经过化学处理、粒度分布在 3~10μm 的 Fe/Fe3O4 单质粉体)、基液(磁性微粒载体,通常为矿物油/硅油等)、分散剂(悬浮颗粒、载液进行结构化处理,提高分散稳定性)三部分组成,其材料对抗氧化性要求较高,同时需避免出现沉淀分层等问题导致的液质劣化,此外磁流变液具有很强的磨蚀性,需在减震器内部应用表面涂层,亦增加了整个环节的成本。

由于 MRC 减振器技术壁垒较高、成本较高,早期仅在部分豪华型车搭载,凯迪拉克 Seville STS 为规模化搭载的主要下沉车型。现阶段磁流变液相关专利被美国 Lord 公司(被美国 Parker Hannifin 公司于 2019 年收购)、德尔福等垄断,国产化磁流变液材料在抗沉降性能(静置 30 天无明显分层)、宽温域适应性等关键指标上仍存在差距,需突破纳米颗粒分散技术、载体油配方优化等技术难题,亟待通过国产化技术突破实现材料端降本。

目前国内BWI 京西智能(2009 年收购德尔福减振和制动业务)已实现 MRC 技术的本土化与多年技术迭代,并获得了多个品牌的定点,目前第四代 MagneRide®磁流变悬架已量产搭载长安深蓝 L06,为首个搭载 MRC 的自主品牌车型,此外博海新材料等企业已逐步实现磁流变材料的国产化制备,并开始与国内主机厂开展深度技术合作。

3、主动液压减震器

主动液压减震器相比于传统液压减震器增加了液压动力单元,可通过其中的电动液压泵调节减震器上下腔的油液压差,进而主动控制减震器的伸缩量和阻尼力,区别于 CDC 减震器仅抵消震动能量,主动液压减震器可为悬架系统提供用于车身主动升降与姿态控制的能量动力。现阶段主动液压减震器主要配置于智能液压悬架(比亚迪云辇-P)与全主动液压悬架(蔚来天行智能底盘、比亚迪云辇-X、保时捷 Porsche Active Ride等)方案。

核心环节 MPU 已成功实现国产化突破。主动液压减震器的液压动力单元主要由电动液压泵、悬架控制蓄能器及液压管路与阀组等构成,其中电动液压泵由电机驱动,能产生高压液压油(压力可达 200+bar),调节液压油在减振器内的流动速度与压力,为整个系统主动输出作用力;悬架控制蓄能器储存高压油液,在需要瞬时大流量时快速释放,同时起到散热、沉淀油液杂质的作用;液压管路为连接减震器上下腔的双向通道,负责输送液压油。

电动液压泵总成(Motor Pump Unit,MPU)为主动液压减震器的核心环节,其直接影响悬架减震系统的阻尼调节响应速度、控制精度。MPU 主要由电机、泵体及阀门组成,其中电机需满足小型化/高转速/快速启停/低噪音等要求,并适配 48V/400V/800V 等车载电压平台,响应速度需达毫秒级;泵体为液压泵核心,负责“吸油-加压-输油”的核心流程,内部结构包含转子/定子/密封件;

阀门组主要由溢流阀/节流阀/换向阀等组成,同样需满足与电机相同的毫秒级响应速度,并决定 MPU 的控制精度。由于对高压泵体/阀件精度与性能、以及系统密封性与控制逻辑由较高要求,当前 MPU 产品成本较高且市场仍主要以外资供应商主导,海外厂商具备十年的液压技术积淀,以及多年豪华车型产品配套经验,技术成熟度、稳定性经过长期市场验证,主要包括德国 RAPA(配套保时捷 Porsche Active Ride)、美国 ClearMotion(蔚来 ET9)及德国 LHY(原 Linde Hydraulics)、美国 Parker Hannifin 等企业。

近年来国内市场已有部分企业开始布局 MPU 环节,包括保隆科技(与威孚高科合资)、潍柴液压(潍柴动力与 LHY 合资)、南阳淅减等企业通过自主研发、合资合作,逐步缩小与外资的技术差距,其中保隆科技已获头部新能源品牌定点,技术性能接近外资水平,成功打破外资垄断,开启国产替代进程。

4、电机式主动减震器

电机式主动减震器当前主要搭载于电磁直驱悬架系统,在现阶段已实现产业化落地的比亚迪云辇-Z 方案中,将高度集成化的悬浮直线电机集成至空气弹簧,替代传统液压式减振器并取消油液阻尼介质,通过控制电流调节磁通量,输出电磁力驱动电机内动子组件往复直线运动,将电能转化为动能实现车身垂向控制,进而调节悬架阻尼及高度参数。

可实现 5ms 级别垂向车身姿态控制调整(响应速度比传统悬架快 20 倍),并可以1ms 精度调节车身高度,同时具备振动能量回收功能,可将悬架运动动能转化为电能循环利用,提升系统可靠性。系统中的空气弹簧部分被保留,主要为直线电机分担了部分车身重量,可减少电机功率要求并作为直线电机的冗余备份,以应对失效情况。

位置传感器为决定产品性能的关键构成。以云辇-Z 方案中的直线电机减震器为例,其直线电机结构包括动子总成(与悬架相连,包括减震器壳体、导向轴及内部永磁体模块)、定子总成(与车身相连,包括芯轴/磁感线圈绕组/内部冷却流路)、位置传感器总成、限位结构及冷却/温控系统等。其中由于直线电机是直接驱动,无丝杠/齿轮等传动间隙,位置传感器精度和响应速度直接决定定位精度,因此直线电机主动减震器的性能上限取决于位置传感器的分辨率,是直线电机的核心部件,其主要由固定于电机动子总成部分的 3D 霍尔传感器芯片组成。

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