近年來(lái),隨著我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展以及自主品牌在新能源高端化領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)力,一種性能更為先進(jìn)的懸架系統(tǒng)開始頻頻出現(xiàn)在自主品牌高端新車型上,它就是目前市場(chǎng)上大火的空氣懸架系統(tǒng)。
與普通懸架系統(tǒng)相比,空氣懸架系統(tǒng)通過(guò)控制車身高度、車身傾斜度和調(diào)整減振阻尼力等,可以顯著提升車輛的操控性和舒適性,同時(shí)提高汽車底盤的智能化水平?;诖?,自2017年起,蔚來(lái)、紅旗、嵐圖、極氪等自主品牌旗下高端新車型開始相繼配備空氣懸架系統(tǒng),并將其作為一大宣傳點(diǎn)。
電控減振器,空氣懸架的“完美拍檔”
從系統(tǒng)構(gòu)成上來(lái)看,空氣懸架系統(tǒng)表面上最大的變化是將乘用車當(dāng)前普遍采用的螺旋彈簧替換成空氣彈簧,但實(shí)際上該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,主要包括空氣彈簧、供氣單元(壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、分配閥等)、控制系統(tǒng)、空氣管路等部件。此外,空氣懸架系統(tǒng)還需要配合電控阻尼減振器使用。
乘用車電控懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu);圖片來(lái)源:航天鼎信
據(jù)了解,與普通減振器相比,電控減振器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的機(jī)械控制到電氣控制的重大突破,在車輛舒適性和操穩(wěn)性上性能更加優(yōu)異。通常,業(yè)界在評(píng)價(jià)一輛車的底盤性能時(shí)都會(huì)從平順性和操穩(wěn)性兩個(gè)方面考慮,平順性決定車輛的舒適性,操穩(wěn)性強(qiáng)調(diào)車輛的安全性,但這兩個(gè)指標(biāo)往往是對(duì)立出現(xiàn)的。普通的被動(dòng)減振器只能在二者之間折中選擇一個(gè)固定狀態(tài),而電控減振器可以完美地兼顧車輛的平順性和操穩(wěn)性,當(dāng)車輛需要平順性時(shí)給出平順性的阻尼力輸出,需要操穩(wěn)性能時(shí)給出滿足操穩(wěn)的阻尼力輸出。
具體在空氣懸架系統(tǒng)中,電控減振器和空氣懸架則是互相促進(jìn)提升的關(guān)系:一方面,空懸能更好的隔離振動(dòng),在減振器基礎(chǔ)上提供更好的舒適性;另一方面,電控減振器在空氣懸架高度升降時(shí),可以匹配相應(yīng)的阻尼力,為整車提供一個(gè)好的偏頻和安全狀態(tài);此外,電控減振器在空懸系統(tǒng)中可以共用控制器和傳感器,為整車提供更好的平順性和操穩(wěn)性表現(xiàn)。
把握市場(chǎng)機(jī)遇,本土懸架系統(tǒng)供應(yīng)商積極探索
在乘用車領(lǐng)域,空氣懸架系統(tǒng)是一種高級(jí)配置,此前多應(yīng)用于保時(shí)捷、BBA、沃爾沃等豪華品牌車型上,而這些標(biāo)配空懸系統(tǒng)的豪華車型售價(jià)均在70萬(wàn)元以上,選裝也要50萬(wàn)元起。
配備空懸系統(tǒng)的車型售價(jià)如此之高,很大一部分原因是該系統(tǒng)供應(yīng)資源較少,且相關(guān)部件存在著一定的技術(shù)壁壘。以電控減振器為例,國(guó)外供應(yīng)商由于起步較早,技術(shù)更為先進(jìn),成為該部件的主要供應(yīng)商,國(guó)內(nèi)企業(yè)鮮少有機(jī)會(huì)涉足。
對(duì)于電控減振器形成這一供應(yīng)局面的原因,浙江鼎信航天科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱:航天鼎信)執(zhí)行董事閆雷鳴分析指出,主要有三點(diǎn):
第一,從需求側(cè)來(lái)看,大部分電控減振器應(yīng)用在高端車型上,以前高端車型多為合資車型,而合資車型習(xí)慣性地采用外資企業(yè)的產(chǎn)品;
第二,中高端的減振器產(chǎn)品長(zhǎng)期被國(guó)外企業(yè)所占據(jù)。國(guó)內(nèi)做減振器的企業(yè)起步較晚,在技術(shù)和生產(chǎn)制造工藝上與國(guó)外有所差距,且在市場(chǎng)上也沒(méi)有話語(yǔ)權(quán);
第三,減振器尤其是電控減振器相對(duì)比較復(fù)雜,在汽車零部件中又是使用最為頻繁的,減振器的彈簧、活塞桿、閥片、橡膠件等都對(duì)產(chǎn)品有所影響。
所幸的是,隨著國(guó)內(nèi)自主品牌向上以及造車新勢(shì)力的崛起,空懸系統(tǒng)的應(yīng)用正在逐步下探,同時(shí)也為本土企業(yè)在電控減振器領(lǐng)域的配套應(yīng)用創(chuàng)造了大量的市場(chǎng)需求點(diǎn)。因此,把握這一發(fā)展機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)電控減振器的自主突破甚至是國(guó)產(chǎn)化替代,成為所有本土供應(yīng)商的重要課題。
作為國(guó)內(nèi)新晉的汽車智能懸架系統(tǒng)新科技的探索者,航天鼎信智能懸架系統(tǒng)研發(fā)負(fù)責(zé)人廖安志表示,從技術(shù)層面來(lái)看,電控減振器本身并不難,甚至可以說(shuō)在專業(yè)技術(shù)方面不存在壁壘。
“這個(gè)技術(shù)在國(guó)外上個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)提出了,但是它對(duì)關(guān)鍵零部件的性能提升、一致性保障、成本控制、尤其是針對(duì)不同車型適應(yīng)性上比較難,比如減振器要用到的電磁閥,國(guó)內(nèi)目前的電磁比例閥性能還需要進(jìn)一步提升。除了器件以外,電控減振器的控制算法也是電控減振器的難點(diǎn)之一。”廖安志說(shuō)道。
圖片來(lái)源:航天鼎信
值得一提的是,面對(duì)國(guó)內(nèi)電控減振器研發(fā)過(guò)程中的難點(diǎn),航天鼎信均取得了突破。據(jù)介紹,航天鼎信國(guó)內(nèi)首創(chuàng)全新數(shù)字閥替代傳統(tǒng)的比例閥進(jìn)行減振器阻尼控制,并且實(shí)現(xiàn)了電控減振器系統(tǒng)所有元件的模塊化開發(fā),能夠快速應(yīng)對(duì)主機(jī)廠的開發(fā)需求。目前公司已經(jīng)和多家主機(jī)廠開展合作預(yù)研,正在和幾家主機(jī)廠開展電控減振器系統(tǒng)同步開發(fā)。
多年研發(fā)攻堅(jiān)和持續(xù)投入,航天鼎信志在自研智能懸架系統(tǒng)
可以說(shuō),航天鼎信在電控減振器方面取得的進(jìn)展,對(duì)整個(gè)國(guó)產(chǎn)汽車懸架系統(tǒng)的相關(guān)配套而言是重大利好。作為本土懸架系統(tǒng)及核心部件供應(yīng)商,航天鼎信取得當(dāng)前的突破,與其深厚的技術(shù)沉淀和積累密不可分。
據(jù)了解,航天鼎信隸屬中國(guó)航天科技集團(tuán)四川航天工業(yè)集團(tuán),在航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn)推動(dòng)下,在汽車零部件行業(yè)形成了以汽車減振器零部件為核心的成熟產(chǎn)品體系?;跍p振器研發(fā)和生產(chǎn),公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)自2012年開始進(jìn)行電控減振器的開發(fā),并將電磁閥、電控系統(tǒng)等成熟可靠的航天技術(shù)融入系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)中,成為國(guó)內(nèi)最早一批在該領(lǐng)域發(fā)力的廠商。
圖片來(lái)源:航天鼎信
隨后,公司組建了一支富有經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造力的團(tuán)隊(duì)開始智能懸架板塊的深入研發(fā),其中由博士、碩士、研究員等高精尖人才組成的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)占到公司總?cè)藬?shù)的30%。同時(shí),為了推進(jìn)科技成果的快速轉(zhuǎn)換落地,航天鼎信積極與業(yè)內(nèi)專家進(jìn)行交流,還與西南交大、蘭州理工大學(xué)、西華大學(xué)等國(guó)內(nèi)科研院校進(jìn)行深度合作。秉承著開放合作的心態(tài),航天鼎信與車企進(jìn)行聯(lián)合研發(fā),快速推動(dòng)產(chǎn)品的創(chuàng)新迭代。如與北汽項(xiàng)目合作中,僅僅8個(gè)月時(shí)間就完成了控制器的三次迭代。
基于多年的研發(fā)攻堅(jiān)和持續(xù)投入,航天鼎信自研DASS數(shù)字式主動(dòng)懸架系統(tǒng),在智能化和輕量化上都實(shí)現(xiàn)了較大的提升。
據(jù)廖安志介紹,在智能化上,航天鼎信DASS可以主動(dòng)調(diào)節(jié)高度、剛度、阻尼,響應(yīng)速度更快,舒適性更好。特別是將航天領(lǐng)域中的高速開關(guān)閥結(jié)合電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的創(chuàng)新設(shè)計(jì),能夠做到數(shù)字閥驅(qū)動(dòng)響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)1毫秒,這就意味著數(shù)字閥可以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)衰減和懸架姿態(tài)調(diào)節(jié),帶來(lái)更加優(yōu)越的舒適性。輕量化方面,針對(duì)特殊應(yīng)用場(chǎng)景比如飛行汽車,DASS有望實(shí)現(xiàn)重量減輕超過(guò)20%。
圖片來(lái)源:航天鼎信
在航天鼎信的企業(yè)介紹中有這樣一句話:“為所有汽車研發(fā)最好的中國(guó)智能懸架系統(tǒng)”。對(duì)于這句話背后所詮釋的意義,閆雷鳴解釋稱,“我們經(jīng)歷了一個(gè)從跟隨到原創(chuàng)的過(guò)程,最終是朝著先進(jìn)引領(lǐng)、中國(guó)自主的方向發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)自研和主動(dòng)解決問(wèn)題的能力,通過(guò)不斷的創(chuàng)新去高效匹配車企新需求和新理念。”
2021 年,國(guó)務(wù)院制定發(fā)布的“十四五”專項(xiàng)發(fā)展規(guī)劃和工作方案中,重點(diǎn)提到要突破新能源汽車高性能動(dòng)力系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù),加快研發(fā)線控底盤和智能終端等關(guān)鍵部件。航天鼎信自研具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的智能懸架系統(tǒng),可謂緊跟了國(guó)家的號(hào)召。
根據(jù)規(guī)劃,航天鼎信未來(lái)的重心會(huì)聚焦在先進(jìn)的主流懸架系統(tǒng)技術(shù)方面,包括對(duì)減振器、控制器、傳感器等器件級(jí)產(chǎn)品不斷開發(fā)升級(jí),對(duì)DASS進(jìn)行深入研究,在技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化,最終實(shí)現(xiàn)可完全替代進(jìn)口產(chǎn)品,為中國(guó)制造業(yè)2025宏觀戰(zhàn)略提供重要支撐,也為汽車“五化”發(fā)展提供長(zhǎng)期推廣應(yīng)用價(jià)值。
來(lái)源:蓋世汽車
作者:Daisy