自动变速器成为制约国内动力总成技术发展的重要因素。在研发和制造上,由国际巨头垄断的局面始终没有得到改观。在未来,节能环保的变速器技术将成为发展主流。
随着中共十七届五中全会召开,中国政府起草并通过了国家“十二五”规划,规划中明确提出,中国迫切需要完成从汽车大国到汽车强国的转变。
中国要成为汽车强国,首先要克服自主技术这块短板。而汽车的核心部分——动力总成,仍是国内一直没有完全掌握的关键汽车零部件技术之一。在发动机发展了数十年之后,变速器,尤其是自动变速器成为了制约国内动力总成技术发展的重要因素。
自动变速器,几乎所有的自主整车企业都在进行研发,也有企业推出了产品,但结构都比较简单,技术很落后,换档平顺性和经济性都让人难以满意。拿AT为例,国内车企研究时间最长的是4AT,尚做不出成熟产品,除了如布置方案上的技术困难,AT对生产设备和工艺控制的要求也是难以具备的。这些因素同样体现在构造特殊的CVT上面。而对于AMT、DCT,最大的技术难点是在于软体发展和控制。在制造方面,部分可以延续手动变速器的齿轴生产设备,但加工精度仍需要大幅提高。
目前国内,自动变速箱基本依靠国际厂商提供产品或者技术,市场竞争还处在手动变速器和自动变速器之间,中国的变速箱发展同国际水平差距很大,尚处在初级阶段。
国内手动变速器的技术在国际上也较为落后,虽然目前大部分厂商都拥有生产手动变速器的设备和能力,但普遍以5档手动变速箱为主,对于5 档以上的产品,还得借助一些国外技术进行研究,并且生产出来的产品或多或少还存在齿轮敲击啸叫噪音、换档性能低下等问题。可以说,目前国内的手动变速器在制造或研发方面处于尚未成熟的阶段。
国际变速器市场分析
从国际变速器市场看,不同区域的变速器装配情况也不一样。这里主要以日本、欧洲、北美举例。
日本市场一直以来都比较特殊,狭小的国土面积、拥挤的城市交通和对于CVT长期深入的研究使得CVT和AT共存;欧洲出于环保和节能,主要采用手动变速器。但近年来,市场不断被自动变速器吞噬;而在北美地区,AT市场占有率最高。消费者习惯于对AT的偏爱,而且美国车辆一向以车身大、排量大、油耗高着称,加上相对较低的油价,美国汽车三巨头坚持不懈地对AT的研究和提高。
几年前出现的双离合变速器(DCT),结合了手动变速器的燃油经济性、运动性和自动变速器的方便舒适性。世界范围内在对其进行大规模研究和制造,北美已经开始在注重舒适性的同时,寻求可以降低油耗的方案,DCT便是很好解决方案之一,而其4AT已经成为落后技术,其将被6AT或者是更多档位的AT或者是DCT代替;而在欧洲市场,DCT显示出了更为流行和普遍的趋势,依靠现成的手动变速器生产设施和条件,DCT在欧洲已经被大量生产(大众的DSG)。由于DCT比4AT节约大约10%油耗,今后其会逐渐占据一部分原有的手动变速器和AT的市场。
可见DCT的出现在一定程度上改变了目前的市场格局。未来短期,全球的变速箱市场竞争主要会在各种自动变速器(AT、CVT、和DCT)间展开。
变速器技术未来发展趋势
从目前国内技术和生产设备的状况考虑,手动变速器将占据今后的大部分市场。国内的研究重点主要在5、6档的手动变速器以及性能提升。
AMT由于其仍然存在换档中断的特性,只能局限于低端汽车,此外AMT正越来越多的应用在商用车,尤其是重卡上,基于在手动变速器的基础上增加的控制模块和执行机构,是AMT开发的最大难点。
CVT的关键部件处于少数公司垄断状态而且对于加工精度要求很高,再加上中国路面状况对于关键部件的严峻考验,CVT不太可能成为国内企业主攻研发方向。AT虽然在国内有多年研究经验,但一直没有实现量产,无论从布局设计、软件开发还是部件生产,都有着相当大的难度和障碍,而在国际上4AT已经成为落后技术,6AT技术都已成熟,开始进入8AT的研究阶段。因此国内主要研发重点也不会在AT上,而是直接从国外购买现成产品或者技术。DCT作为有着各方面均衡性能的新兴热门技术,既能满足经济性、舒适性,又拥有较强的运动性,能够满足消费者各种驾驶需求,加上它在手动变速器生产设备上的延续性,今后必将成为国内各车企的研究重心,不过极大的开发难度和高成本也使得其产业化之路漫漫长远。但随着技术的成熟和批量生产之后的成本降低,DCT将会迎来井喷式的市场增长。
未来注重节能环保技术
随着人口不断增多,能源被不断开采消耗,节能和环保成为人们越来越关心的主题。去年底召开的哥本哈根全球气候峰会更让低碳节能迫在眉睫。汽车作为工业的重要组成部分,节能环保将作为其长期重要技术发展战略之一。
汽车的节能环保技术主要有:一、发展先进小排量发动机汽车;二、燃油经济的动力总成技术;三、轻量化的新型汽车材料应用;四、新能源技术(主要是混合动力和纯电动车)。而直接与变速器相关的就是第二项和第四项技术。
从燃油经济性来看,在所有自动变速器中,AT和CVT表现相对较差,AMT和DCT表现良好;从混合动力技术匹配来看,手动变速器是无法进行匹配的,而在自动变速器里,DCT、AT和CVT的匹配性相当好。
因此,应用于汽车节能环保技术趋势,无论是从燃油经济性还是混合动力的匹配性来看,自动变速器都是必然,尤其是在各方面表现相对完美的DCT,无疑会受到更多关注。
而新能源汽车的另一大技术便是纯电动车。虽然目前被炒的沸沸扬扬,但撇开浮躁仔细分析,电池、电驱动控制和电机是电动车产业化的最大技术障碍,而这其中每个问题都需要长期的研究才能得到解决,尤其是电池,牵涉到太多的瓶颈性难题,并且广泛的基础设施的建设需要巨大投资和长远规划。
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