国产汽车变速器的发展之路
2018-12-29

随着汽车行业的快速发展以及国家对汽车行业节能与环保要求的不断提高,作为汽车关键零部件的变速器技术受到越来越广泛的关注和重视。

| 文 · 王坛坛

 

2018年8月,中国汽车自动变速器产业化国际研讨会暨中国齿轮传动产业发展论坛在江苏无锡举办。经过近几十年的发展,目前我国自主自动变速器企业艰苦奋战,突破了汽车自动变速器总成技术难关,正艰难地行进在自主自动变速器产业化之路上。

随着汽车行业的快速发展以及国家对汽车行业节能与环保要求的不断提高,作为汽车关键零部件的变速器技术受到越来越广泛的关注和重视。

 

从无到有的变速器

在国内,老百姓在买汽车时流传着“买车要看三大件”这句话。“三大件”是指汽车发动机、底盘、变速器这3个部件。变速器是传统燃油车的核心部件之一,作为汽车最主要的动力传动装置,它的重要性不言而喻,拥有一款可靠的变速器是行车安全的重要保障。

作为汽车重要的部件之一,汽车变速器是伴随着汽车的发展而发展的。

1889年,法国人阿尔芒·标致研制出了齿轮变速器和差速装置,这是世界上第一个变速器,也就是如今手动变速器(MT)。虽然这个装置做工粗糙,却是历史性的突破。1908年,亨利·福特为福特T型车装备了2速自动变速器(AT)。虽然它算不上真正的“自动”,但却属于划时代的产物,世界汽车工业革命就此开始。1940年,美国通用汽车公司生产出Hydra-Matic,这台变速器使用液力耦合器和三排行星齿轮,提供4个前进挡和1个倒挡,真正用于大规模生产的自动变速器由此诞生。而自动变速器最大意义的改革出现于二战期间,别克公司为坦克开发了液力变矩器,这种液力变矩器与其他部件结合成为液力变速器而定型成为现在通用的自动变速器,为自动变速器奠定了发展基础。后来,随着电子控制技术的发展,1969年法国雷诺汽车公司R16TA首先使用了电子控制自动变速器。到了20世纪80年代末,电子技术越来越成熟,越来越多的自动变速器采用了电子控制。

在汽车诞生130多年里,变速器的名气一直不如发动机,但变速器也在不断发展,各大汽车厂商对于新型变速器的开发不遗余力,开发出了手动变速器(MT)、液力自动变速器(AT)、电控机械自动变速器(AMT)、无级变速器(CVT)及双离合变速器(DCT),使得汽车变速器的发展趋于多样化。

 

漫漫自主研发之路

相比起汽车变速器在国外拥有百年开发历史来说,中国乘用车变速器研发要从新中国成立后说起。1956年中国一汽建成投产,拉开了中国现代汽车工业的大幕。与之相应的,带动了汽车各零部件发展,但是发展过程却相对缓慢。直到1978年,改革开放春风吹遍大江南北,中外合资这个新政策拉开了中国乘用车制造的大幕。

当时间进入到1990年后,国内的变速器行业迎来了改革的转折点,真正的中国品牌开始起步。因为中国汽车品牌需要国内零部件供应商的支持,同时为了不受制于人,这些中国汽车品牌也有意建立自己的供应商体系,这对乘用车供应商的发展起到了巨大的促进作用。

由于研发起步较晚,国内变速器企业将手动变速器的研发设计作为突破口。经过几十年的发展,随着国内汽车技术和制造工艺的不断进步,目前国内手动变速器行业的研发、生产能力已接近国际先进水平。由于手动变速器成本较低,油耗较低,在国内技术积累较为深厚,因此一直以来都是在国内变速器市场占据主导地位。

但近年来,这种主导地位逐渐受到挑战。从上牌量数据来看,手动变速器的市占率已从2009年的相对高点53%一路下降,近年来一直处于50%以下的水平。与此同时,随着汽车保有量提升,公路建设滞后,城市交通拥堵等现象出现,操作更加便捷的自动变速器正受到越来越多消费者的青睐。智研咨询发布的《2018-2024年中国汽车变速箱市场深度调查及投资前景分析报告》显示,中国市场从2005年以来,自动变速箱渗透率由20%一路上升。乘联会2017年最新数据显示,乘用车国内制造自动挡渗透率已升至60%左右。

然而,比起自动变速器需求的上升以及手动变速器的发展,我国在自动变速器领域存在着起步晚、研发投入不足、技术人才匮乏,自动变速器的电磁阀、电控系统等核心技术控制在国外变速器生产厂家手中的局面。自动变速器结构复杂,涉及机械、电子控制等多个领域,技术难度极高。经过多年积累,国内汽车行业在技术上取得显著进步,但在自动变速器上,大部分仍然需要依赖外购。在中国汽车产业高速发展的30年中,汽车变速器的研发一直是国内汽车产业发展亟待突破的瓶颈。

“掌握核心技术”是格力的一句广告语,其实在任何领域能够掌握核心技术都是最重要的,这也是市场竞争特有的规律。汽车领域也是一样,完美的发动机技术、底盘和变速器可以让车企走得更远。

虽然目前我国自主研发自动变速器的企业不多,面临的困难也很大,但也有一些自主汽车品牌企业在不断研发着。其中奇瑞、吉利、比亚迪分别研发了中国第一台CVT、AT和DCT变速器。2003年奇瑞成立奇瑞精机公司,主攻变速器的研发,2004年自主CVT正式立项,2009年中国第一台拥有自主专利的CVT变速器下线。2009年吉利收购澳大利亚著名自动变速器供应商DSI,后来研发出国内第一台自主6AT。2011年下半年,比亚迪宣布自主研发的中国第一台双离合变速器在深圳坑梓工业园投产下线。

近年来,随着汽车技术的发展,中国汽车工业经历了巨大的变化。中国的整车厂开始更加专注于自主研发,尤其是动力系统。如今,上汽、广汽、江淮、比亚迪、长安、吉利等都已经或即将有装配自家DCT的车型上市。但业内人士也指出,这并不等于说中国企业已完全攻克DCT技术,其技术工艺和软件都有待改善,使用稳定性也有待考验。

 

新的机遇与挑战

自动变速器技术含量高、产业价值高,因此除了相关行业自身的努力之外,政策的鼓励和扶持同样重要。

对于国内自动变速器产业的发展,国家有关部门给予了高度重视。近年来,国务院及国家各有关部门近年来陆续出台了一系列鼓励和支持新能源汽车发展的相关政策。2010年5月,工信部发布的《汽车产业技术进步和技术改造投资方向(2010年)》,对电动汽车及变速器等关键零部件的技术进步及改造标准进行了详细规定。2012年6月,国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》(国发〔2012〕22号)提出“以整车为龙头,培育并带动动力电池、电机、汽车电子、先进内燃机、高效变速器等产业链加快发展”;“新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平,掌握混合动力、先进内燃机、高效变速器、汽车电子和轻量化材料等汽车节能关键核心技术,形成一批具有较强竞争力的节能与新能源汽车企业”。

2016年中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》中,自动变速器也被列入重点发展项目,备受重视。

同时,随着新能源汽车市场迅速发展,现有汽车市场的竞争格局将有可能发生改变,这给国内变速器生产企业带来了新的发展契机。由于新能源汽车属于全新领域,具有一定研发能力的汽车变速器生产厂家纷纷加大了对新能源汽车变速器的投入,力争抢占技术和市场的制高点。目前全球新能源汽车技术路线有多种选择,知识产权壁垒尚未形成,国际标准也在制定当中,规模化生产正在酝酿,竞争格局尚未确定,这一切为后发国家和企业提供了技术追赶的机会。

近几年来,世界主要汽车强国纷纷表示将新能源汽车提升至国家战略。新能源汽车也是我国汽车产业转型升级的一个突破口。2015年9月,国务院常务会议决定,“完善新能源汽车扶持政策,支持动力电池、燃料电池汽车等研发,开展智能网联汽车示范试点”。

受新能源汽车产业政策影响,自动变速器电动化呈现插电式混合动力汽车与电动汽车技术路线,以电动技术路线为主,传统自动变速器技术及其产业链是混合动力汽车、插混汽车和电动汽车的基础。

当然,机会面前,也要把技术做扎实才行。对此中国汽车界泰斗、中国电动汽车百人会理事长陈清泰就表示,中国在燃油车核心技术领域固然已很难赶超欧、美、日,但在发展新能源汽车时,一定要牢记燃油车技术缺乏、市场丢失的“痛”,要老老实实从技术研发抓起。“搞新能源汽车如果再重复过去的模式,买国外的几大件,做个壳子,贴自己的牌子,美其名曰‘技术集成’,这种做法是没戏的。”