汽车电气化大趋势下 变速箱市场之变
随着燃油、排放法规的不断加严以及双积分政策的正式实施,汽车电气化进程加快。在传统燃油车之外,混合动力汽车以及纯电动汽车开始越来越多的涌入市场。而在汽车动力来源日趋多元化的情况之下,为满足新的应用需求,变速箱技术亦将随之发生变革。
那么,在汽车电气化趋势下,变速箱市场将会出现怎样的变化?有哪些技术值得关注?
从目前来看,未来整车动力将是多种电动化形式并存的局面,但由于政策、市场等不确定性因素,各种动力的占比存在着较大的变数,这使得传动系统电动化的战略制定存在很大挑战。
对中国汽车市场有所了解的人士都知道,在传统汽车领域,随着传动技术的多样化,MT、AT、CVT、DCT等几类变速箱所占份额虽有所不同,但是整体呈现“百花齐放”的局面。可以说,在传统汽车领域,没有哪一类变速箱绝对完美,各类变速箱各有优劣,各有其用武之地。
而将视线转向电气化车辆,情况似乎同样如此。
一方面,正如前面所说,未来电气化车辆的动力将是多种电动化形式并存的局面,而由于不同电动化形式的车辆对于变速箱的要求存在差异,因此很难有一种技术能够同时解决以上不同的要求。
另一方面,面对某一类电气化车辆,往往有不止一种变速箱技术能够满足其要求。举例来说,对于混合动力汽车,满足其需求的就有DHT(Dedicated Hybrid Transmission)混合动力专用变速箱、混合动力电动无极变速器ECVT等技术。
通过以上不难得出,即使进入到电气化领域,亦很难有哪一种变速箱技术可以独占市场。而在这样一种情况下,如同整车领域的多元布局,整车企业以及相关的零部件供应商在变速箱布局方面亦是多管齐下。不过值得注意的是,企业具体如何做技术上的延伸,还要考虑到其自身的能力所在。
以传动系统平台化拓展为例,刘继伟表示:“混合动力构型是传动系统平台化拓展策略面临的一个重要选择。而构型虽然会对传动系统平台有影响,但经过研究,它并不会直接决定总成性能、成本等关键指标。真正影响传动系统平台拓展策略的关键因素是对所选构型的核心技术资源掌握度。”
放眼当下的汽车市场,为满足日益严苛的油耗及排放标准,车企除了纯电动汽车领域的布局,对于节能环保方面表现优异的混合动力汽车也加大了重视。根据中国《节能与新能源汽车技术路线图》,2020年混动汽车销量将占乘用车销量的8%,如果按照预测,2020年我国乘用车销量将达3000万辆,届时混动汽车销量将达到240万辆。也就是说,混合动力汽车还大有增长空间。
电动汽车与传统燃油车不同,由于电机的工作范围较广(一般在0-15000rpm)。在低转速甚至零转速下也可以输出很大的转矩。也就是说,没有变速箱,电动汽车也可以照常运行。目前,全球主流纯电动汽车均采用电机匹配单级减速器的架构。从结构上来说,单级减速器不需要换挡机构、同步器和离合器,结构相对简单且容易实现,因此为车企所广泛使用。
不过与此同时,亦有很多业内人士认为,两挡甚至多挡变速器才是电动汽车未来的主要趋势。原因是,有了变速箱的纯电动车,在工作时会处于更加高效的状态。前面提到,电机的工作范围较广,但相对来说,在中低转速的情况下,电机的扭矩非常足,工作效率也相对较高。但在高转速的情况下,电机的效率和扭矩则会急速的下降。而多挡变速器的作用就是使电机尽量工作在高效率的转速区间,从而达到降低损耗、提高续航里程等效果。
据了解,很多企业已经开始研发电动汽车多挡变速器产品,目前来看,虽然在大中型客车领域也有3挡和4挡自动变速器,但整体主要还是以两挡自动变速器为主。不过,盖世汽车研究院相关分析师表示,尽管相对于传统燃油车所用的变速箱,二级变速器对精度和控制方面的要求大大减低,但对于车企及供应商来说,这仍然并非易事。
北美华人汽车工程师协会中国分会会长周士建也曾在接受盖世汽车记者采访时指出,目前,企业大多还在走传统变速箱的路子。“两档变速器在市面上还没成熟的时候,大家似乎都禁锢在这样的一个框子里面:想要把用于传统燃油车的变速器简化成两档变速器,而无论从成本或是相关应用上来看,这都是不划算的一种做法,而且可能会产生其他一些技术方面的问题。”
周士建认为,车企及相关供应商应该跳出原有的思维框架,跳出现有的四种自动变速器去思考。在二级变速器中,最后能占领市场的很可能是第五类、第六类甚至第七类自动变速器。
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