空气悬架「又贵又容易坏」，为什么没有被淘汰？
前段时间理想L9空气悬架爆了事情，我写了一篇文章，里面提到： “……理想以一己之力，将“空悬耐久已经不是问题，包括后来发展的中国国产空悬都已成熟应用”的行业尝试给民众科普的观点，一脚刹车带回了解放前。……” 理想 L9 试驾车疑似空悬断裂，厂家称缓冲环为「试制件」受质疑，该问题存在哪些安全风险？ 汽车悬架系统是车架与车桥之间，或车架与车轮之间的传力连接装置的总称，其核心功能是吸收路面传给车架或车身的冲击力，降低冲击力引起的震动，进而保证汽车的行驶平顺性与操控稳定性。 悬架系统主要有导向元件、弹性元件和阻尼元件三大组成部分，其中导向元件主要有推力杆、导向臂、摆臂等，弹性元件主要有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧、油气弹簧及空气弹簧等，阻尼元件主要有减振器、转向阻尼器等。 空气悬架系统系统的结构主要分为： 空气供给部分： 主要是由空气压缩机、干燥器、高度调整阀、排气阀等结构。空气供给系统在控制器的算法控制下，控制进入到空气弹簧中的高压空气的流量和速度，从而实现调整空气弹簧的刚度和伸缩长度。 空气弹簧： 从定义结构来说其实有波纹管式（国内叫袖式）、膜式和囊式，和前面说到的空气供给系统一起，利用空气的可压缩性来承担冲击载荷。 减震器 目前和空气悬架匹配的一般是电子减震器，可调阻尼，实现舒适性的提升。  空气悬架具有调节车身高低度以及悬吊阻尼的功能，有些类型可配合电子传感器以及ECU控制器，当侦测到你入弯有侧倾或支撑性不足时，空气悬架可以配合分别调节各自悬吊的刚度，阻尼以及车身高度，从而帮助车子提高路面通过性以及加强车子的操控与稳定表现。 但是请注意，上述空气悬架的功能仅仅是从空气悬架能实现的功能，它不仅需要硬件的支持，还需要算法的支持。也就是说，并不是说所有汽车品牌的空气悬架都具备上面说的除了动态调整车身高度和改变阻尼之外的在动态驾驶中具备灵活和准确调整能力的技术，特别是近年来一些廉价的系统。这需要看汽车厂商是否在宣传中强调了这一点。 空气悬架最早是在豪华或运动型乘用车上被发展起来，然后在豪华皮卡、巴士以及重型长途卡车上被广泛应用，近年来在电动汽车发展中，被广泛应用的悬架系统。 空气悬架的起源其实众说纷纭，比较受人认可的是由美国的Firststone公司在1933年首次应用在一台名为Stout-Scarab的试验性车辆上。这是一款使用四个橡胶波纹管代替传统弹簧的后置发动机车辆。空气由连接到每个波纹管的小型压缩机提供。 这里其实多说一句，Firststone公司脱胎于美国哥伦比亚越野车公司，哥伦比亚越野车公司是在1903年之后伴随着美国的电动汽车发展而快速发展起来的一家新公司，得到了很多投资并开始扩大豪华车业务，而Firststone公司专做豪华品牌。 第二次世界大战后，随着一些空气弹簧的厂商推出更加可靠的空气弹簧零件，首先在1940s末-1950s，在赛车上空气弹簧并使用，而且成为美国赛车和改装车文化的一种潮流。 空气悬架在乘用车上的真正的量产化应用是从1950s末开始美国通用汽车在凯迪拉克品牌上大规模使用空气弹簧开始的。 尽管在1950s之后，空气悬架的热潮席卷了美国的赛车和改装车领域，并由凯迪拉克、林肯等品牌的豪华车进行了量产应用推广，但是在乘用车领域并没有真正意义上的推广起来。其根本的原因在于：1. 系统昂贵；2. 耐用性较差。 当车主越来越多的发现自己的车子趴在路边，意识到是空气弹簧已经失效了，进行维修带来的沮丧心态难以再支持这个昂贵的技术。 与此同时，对于车重不大的乘用车来说，随着基于螺旋弹簧的悬架系统的不断优化和技术迭代，特别是在1933年后开始发展起来的液压减震器技术对传统悬架在减少颠簸和改善舒适度方面带来的显著提升，空气弹簧的性价比越来越低。而且这套系统需要的布置空间也不少，所以渐渐的空气悬架系统的部署并没有那么普及。 但是对于改装车，重型皮卡，巴士，还有载重型卡车，由于这些车辆的自重大，而且对于长时间驾驶的避震需求更高，所以对于这些车辆的空气弹簧的普及程度，特别是发达国家的车型中的部署比例就非常普遍了。美欧的重型卡车和牵引车，空气弹簧的覆盖率超过90%。高端长途客车采用空气弹簧的比例也几乎达到了100%。 在近年来在乘用车中，主要是豪华车型上在使用空气悬挂，例如奥迪、宝马、奔驰、凯迪拉克等，那么宾利等品牌就更不用说了。不过最早应用空气悬架的凯迪拉克目前情况有些特殊，从2002年开始它又自己开发新一代的MRC主动电磁感应悬挂系统来布局部分顶配新车型，例如目前在售的凯迪拉克CT6。这个后续我们另开文章再谈。 空气弹簧应用在电动车上，比较有代表性的还是特斯拉。特斯拉从Model S/X上就开始推广它的智能主动式空气悬架。当然首先在当时，这两款车的售价并不便宜，本身的定位也是电动智能豪华车，所以上空气悬架并不稀奇。不过更多的是这个智能上。 特斯拉应用空气悬架一方面是为了改善空气动力学，在高速公路上高速行驶时降低悬架高度以减小空气阻力和升力，另一方面是为了改善驾驶性和舒适性。但是更重要的一点，其实是特斯拉的电子控制空气悬架系统可以给主机厂更大的自由度来尝试控制，这个可能才是特斯拉尝试想要的。 所以特斯拉的舒适性和驾驶性方面，当时与其说是空气悬架的优势，其实更多的是后续随着算法的优化，实现更好的阻尼特性和悬架高度方面的自主响应。 第一批特斯拉在上海的时候有一个笑话，说上海当时有一条道路在维修，地面上铺设了铁板，会导致开车过去的时候产生颠簸。然后所有的特斯拉都学会了在经过这个道路之前会提升空气悬架高度。但是上海的维修速度很快，后来这些铁板被撤掉了，但是在后续半年多，所有的特斯了经过这个地点还是会提升高度，直到后来OTA升级之后才取消掉。 国内的电动汽车应用空气悬架主要还是因为新一波初创公司的电动化是从高端化开始的原因，所以豪华车才配的空气悬架就成为了一个很好的硬件噱头。比较典型的应该是蔚来ES8。 特别是近年来长续航车型越来越流行，纯电动汽车普遍应用大容量电池包，将电池包放在汽车底盘上，空气悬架能更好地满足纯电动汽车对电池包保护、整车底盘轻量化等方面的新要求。 此后出现的蔚来ES6把空气悬架的价格下探到了40万级别，然后是吉利的极氪001和东风岚图FREE下探到更低。 这个背后也是空气悬架从硬件角度不断成熟化以及中国本土的供应商开始中间从整个空气悬架系统方面进行国产化替代的因素。 目前来说，空气悬架并没有多年前的5万级别那么昂贵。进口的空悬系统的报价大概在1.2-1.6万人民币，国产化系统大概在8000-10000左右。 自主厂商首先把整个空悬系统从一个整体打散成分系统，然后逐步替代，分别定价。从蔚来汽车开始就已经在探索这么来做了。 国产企业采用定制化集成采购模式，在开发过程中将空气悬架系统与底盘系统合并研发，并将其分拆成空气供给单元、空气弹簧、减振器和传感器等若干小总成，向不同供应商采购；汽车厂商自行开发空气悬架系统电控系统的软件，并承担系统集成的职能。 目前这种开发模式还是比较成功，有希望打破空悬在中高级车型中覆盖比例，随着国产化企业越来越多，零件的销量越来越多，可以进一步降低成本。 目前大家在国产车上看到的空悬，和他们对标的一些百万级车型的空悬还是不能单纯的划等号的。这里面有设计强度，匹配结构系统差异之外，有些与强度和耐久直接相关的结构还是差异较大的。 例如，价格在百万级的奥迪RS e-tron GT、保时捷、宝马的部分高端车型上使用的空悬是三腔体空悬，它的可靠性和耐受强度以及可调节性完全超越了单腔体，特别是对于瞬态工况的响应。还有一些全球品牌的高端车型采用的是双腔结构，这些都叫做多腔体空悬。 所以国内主机厂吹牛的界限最好不要超过100万，特别是一口气杀到500万以内地表最强这种话，建议还是慎言。 其实，就算是一样的单腔体空悬，设计强度、空气供给系统稳健性、材料选用方面，都在遭受空悬系统自己的局限性、企业成本控制的局限性以及安全标准和测试范围的局限性等的限制。特别是一些原本就是成本压力较大的三四十万级别的车型上，滥用空悬，其背后是否会因为成本控制压力而出现系统集成问题以及过度压缩安全边界带来的问题，其实目前来说谁也说不清楚。 对于一些简单的调整高中低悬架高度以及中高速的阻尼和高度调整，基本上大家做的都差不多。但是动态驾驶过程与加速和制动时的算法，各家的表现千差万别，而且会影响空悬的耐久和安全。 目前国内配空悬的一些车型，尤其是新势力车型我基本上都开过一圈了。我对于目前搭载空悬的几款国产车型的底盘调教的评价并不高。原因就是，这些车型用一个很软的悬架调教贯穿了整个驾驶过程，对于性能型的电动车来说，我个人不是很喜欢，而且事实上也不利于整车驾驶性和耐久性。 其中最典型的例子就是加速工况和急转向。带空悬的几款国产的电动车，油门稍大就变成了一艘“冲锋舟”，就是车头抬起，我印象最深刻的就是蔚来，应该不分车型。转向也是。 前段时间理想L9的空悬失效，很多人分析说可能是空悬的控制算法的问题，其实我觉得是可能的。不能将空悬的安全等同于传统的被动式悬架，随着硬件的系统的逐步标准化和系列化，算法将会是未来支撑空悬驾驶性和安全性的重要影响因素。 空气悬架近年来的发展和企业推广，已经逐步摆脱了“容易坏”和“奢侈昂贵”的帽子，而且由于空气悬架历史上带有的“豪华”属性，被很多企业在作为一种明星技术来应用。而且，空气悬架能有效提升驾乘体验，可满足国内用户越来越高的舒适性要求。这使它，继大尺寸中控屏、全景天窗等配置之后，成为许多厂商和车型追求差异化竞争力的选择。 所以说它淘汰确实过了，相反，目前是空气悬架发展的重要时期。 不过，发展的另一面是滥用，滥用所可能带来的问题，又反过来可能限制空悬的发展。 在我看来，一个调教垃圾的空悬，比一个调教垃圾的传统悬架还要糟糕和危险。而新一代的半主动式悬架，已经表现出了与普通空气悬架性能类似甚至表现更好的态势（主要是响应性），所以最终决定空悬未来的，依然是主机厂的系统开发和算法发展。