变速器的国际发展趋势

变速器的国际发展趋势尽管对二氧化碳（CO2）排放量的关注以及与尾气排放相关的汽车税系统正在加速推动先进的变速器和动力传动电气化这两方面的发展，但是双离合变速器的光明前途仍将局限在某些特定的区域。从整体看，截至2015年，双离合变速器的全球市场份额将增长至6%或7%，即450至500万台。这是Frost&Sullivan汽车及运输公司全球动力传动系统项目经理KaushikMadhavan在近期的一次评论全球变速器系统设备新兴发展的播客中所提出的观点。从整体来看，双离合变速器和手自一体变速器（AMT）等有利于节约油耗的系统正表现出强劲的发展势头。由于日本客户青睐自动变速的小型车，这种持续的需求在一定程度上也让CVT受益，推动了CVT的发展。根据Madhavan预测，2015年将是分界点，他认为届时CVT在日本市场的份额很可能达到37%，成为最畅销的变速器类型。多级自动变速器（AT）将以30%的份额屈居第二，而手动变速箱的份额可能下滑至27%，而双离合变速器将占据微不足道的5%的市场份额。“在日本国内市场，双离合变速器的应用将仅限于尼桑（Nissan）GT-R等高性能跑车市场。”Madhavan说道。“日本生产的大多数双离合变速器将用于出口，估计到2015年，双离合变速器的本地需求量仍将保持较低水平。”根据Madhavan的观点，手自一体变速器在中国的普及程度将出现戏剧性的飙升。这是由于中国国内汽车制造商（尤其是GM）的大力推广，并且与手动变速器相比，AMT仅需很小的间接成本即可获得巨大飞跃。这将推动AMT市场份额的上升，使其占到近四分之一的市场份额，成为各个主要地区市场份额最高的变速器。大众与BorgWarner的结盟将使双离合变速器占有一席之地，但市面上主要的变速器仍然是手动变速器，占市场总销量的一半以上。随着韩国本地最重要的汽车厂商现代（Hyundai）和起亚（Kia）越来越多地使用其自主开发的双离合变速器，韩国的双离合变速器消费量将表现出强劲的上升势头。双离合变速器将逐步与当今主流的多级自动变速器和手动变速器争夺市场，其市场覆盖率将达到7%。Madhavan认为，北美地区的汽车制造商正从金融危机中恢复过来，但他们投资于新变速器系统的资金非常有限。尽管美国近期通过了CO2排放法规，但多级自动变速器仍将凭借其80%以上的总销量占据各种变速器类型的第一位。手动变速器和双离合变速器仍将限定于进口品牌，主要是欧洲品牌；而CVT则主要应用于不断增长的混合动力车型。在欧洲，平均120克/公里的CO2排放量将很快成为相关法规强制要求的标准，由于双离合变速器具备高效的燃油经济性、舒适性，驾驶者对其有浓厚的兴趣，这将极大地推动双离合变速器的销售，使其市场份额达到两位数。大众（Volkswagen）集团和福特（Ford）将是此技术主要的OEM投资公司，但菲亚特（Fiat）、Renault（雷诺）和PSA也将随后加入。Madhavan解释说道：“对驾驶员操控性的要求，以及降低油耗和CO2排放的需要，都在推动着欧洲对双离合变速器的需求。”在其他地区，双离合变速器的增长将促使它从手动变速器手中瓜分市场份额，同时，截至2015年，对于低成本手自一体变速器的不断改良将为其带来7%的市场份额。尽管双离合变速器在欧洲的发展势头良好，但Madhavan预测对于变速器研发的投资将暂缓，因为汽车制造商们正努力完善混合动力等高级发动机技术，以便在未来10年内能够达到更为严格的尾气和CO2排放规定。这将使共同投资、共担责任的OEM供应商联盟的重要性得以增强，雷诺—尼桑（Renault-Nissan）和戴姆勒（Daimler）近期宣布建立战略伙伴关系也许就是一个佐证。来源：Frost&Sullivan从技术角度看，Madhavan认为，由于手自一体变速器将执行器模块集成在变速器外壳内部而非作为外部附加件，因此能够增加手自一体变速器的全球覆盖率。将执行器模块集成在变速器外壳内部能够极大地节约空间、缩小变速器体积，因此更易于安装在小型的A级和B级车辆中，而客户对于安装在上述车型中的这类变速器格外青睐。Madhavan评论说，双离合变速器潜在的低油耗特性使其成为混合动力车型的理想变速器选择。采用混合动力有望节约高达20%的油耗，因此是小型车和中型车的理想选择。与此相反，预计CVT市场中为数不多的欧洲厂商将使用造价昂贵的CVT生产混合动力车型，前景堪忧。Madhavan还指出，在过去三年内，汽车厂商已经开始将注意力转向降低汽车整体的NVH。汽车厂商针对此目的引进了特殊的软件和工具，也能够诊断和改善齿轮声响等变速器NVH问题。“NVH工具还能针对变速器部件的制造公差等特性提出进行微小改进的建议。这些微小的改进措施成本低廉、易于实施，并且极大地改善了客户的NVH感受。变速器NVH改进的目标通常是降低齿轮啮合的‘咔嗒’声以及变速器噪声。”Madhavan又将话题重新转回双离合变速器，他预计，由于干式双离合变速器在整体上的高效性能，汽车厂商，尤其是紧凑车型厂商，将投巨资对其进行研发。大众（Volkswagen）将是唯一一家继续使用湿式DCT的大型OEM厂家。在具体数字方面，Frost&Sullivan预计，2009年欧洲市场上湿式DCT车型的销量为50万台，这个数字在2015年之前将大体保持不变，而同期干式DCT车型的销量将从20万台猛增至150万台。里卡多（Ricardo）的eAMT和eDCT等低成本系统都将基于干式离合器开发，并将通过简化部件及合并功能等方式降低成本与重量。Frost&Sullivan估计，eDCT可将大众（Volkswagen）DQ250的成本降低22%至25%，而油耗可能降低6%至8%。Madhavan认为，这一系统和格特拉克（Getrag）的一个类似项目将能够进一步扩大手自一体变速器和双离合变速器的市场。最后，Frost&Sullivan在其对汽车变速器档数的全球趋势分析报告中做出以下预测：截至2015年，北美地区7速或8速变速器的市场份额将保持最高，这主要归功于多级自动变速器在该地区的优势以及降低油耗的需要。在欧洲占主导地位的将是各种类型的6速变速器（包括多级自动变速器、手动变速器和双离合变速器），而中国将主要采用6速和7速变速器。韩国仍然是唯一一个4速变速器占很大比重的主要发达市场，预计截止2015年其比例为35%。Madhavan总结说，降低油耗和尾气排放量的需求将确保双离合变速器成为未来的主流变速器技术。虽然成本仍然很高，但是随着产量的增加，其溢价可能会降低。随着CO2减排压力的增大，混合动力型汽车将进一步推动双离合变速器等密切关联技术的发展。双离合器是我们针对前轮驱动车的解决方案访谈：DaimlerAG董事会成员、公司调研和奔驰（Mercedes-Benz）车研发负责人——ThomasWeber博士您曾经提到，在未来五年里，奔驰（Mercedes-Benz）将切实达到欧洲对于乘用车二氧化碳（CO2）排放量的严格标准。在您希望实现的改进中，变速器设计具有怎样的重要性？从变速器的角度而言，提高5%至10%的燃油经济性是有可能的。我们正全力以赴解决这一问题。我们为前轮驱动车辆提供的解决方案是双离合器，它比CVT更昂贵，但性能更出色。我可以告诉大家，我们会在即将推出的前轮驱动小型车，即新车型A-Class和B-Class中将采用这类（双离合变速器）系统。如果贵公司将在前轮驱动车型中采用双离合变速器，那么后轮驱动车型的首选变速器解决方案是什么？对于后轮驱动车型，很明显我们现在已拥有市面上最轻量、最高效同时也是最经济的变速器，即7速变速器。我们将继续深入研发这一技术，并且很快将进一步完善此技术。你们的变速器是否具备起停功能并提供更多档位？对于客户而言，7速比6速更加出色，因此我们现在所面对的局面是一些人认为8速会比7速更优秀。但是几速并非关键：最关键的是变速比范围。如果8速变速箱的变速比范围与7速变速箱一样，那么实际上并无差别。我们正致力于研制一款具有较大变速比范围的变速器，当然齿轮的数量也会变化。变速比范围会超过使用双离合变速器、变速比范围大于10的保时捷（Porsche）Panamera吗？该车型的变速比确实很大，但我们认为那并非极限。如果我们的方向是生产更小型的汽车，那么对于进一步提高燃油经济性而言，档位个数和变速比范围将是重要因素。在短期内，我们会将变速器的燃油经济性提高至少2到3%；下一步我们还将在自动变速器上加入起停功能和其他功能，以提高燃油经济性。为什么汽车制造商在采用起停功能上一直进展缓慢？如今大家都关注手动变速器起停功能的唯一原因在于，在自动变速器上需要为变速器供电，以便让泵保持油压。从长期看，在欧洲销售的所有奔驰（Mercedes）车型将无一例外地配备起停系统。双离合变速器让汽车具备更出色的性能和更低油耗，那么手动变速器最终会完全被取代吗？不会，手动变速器的成本优势很明显。年轻的驾驶者对手动换挡操作仍然情有独钟。我们一度认为自动变速器将完全取代手动变速器，但最终发现，对于某些车型来说，这是不可能的。手动变速器的市场需求是否正日渐萎缩？我们曾认为手动变速器最终被完全取代是一种必然趋势，但现在情况正在发生改变。这主要是受油耗和价格因素的影响，尤其是在替代燃料价格越来越昂贵的情况下。现在，手动变速器的使用又再次呈风靡之势。贵公司是否正在自主研发双离合变速器，抑或是从其他供应商处购买变速器系统？我们正在进行内部研发。这么说不会推出适用于后轮驱动车型的双离合变速器？我们不会在后轮驱动车型上使用双离合变速器，因为我们对于舒适性、换挡速度、运动性能的所有需求都可以通过行星自动变速器实现。近期宣布的SLS超级跑车配备了后轮驱动和双离合变速器。这是一款例外的车型吗？是的，SLS的情况完全不同。这是一款超级跑车，因此需要考虑特殊的解决方案。那么对于比超级跑车的运动性要求稍低的车型，例如AMG，是否会使用SL配备的湿式行星自动变速器？不错，正是如此。我们现在谈论的都是造价非常昂贵的技术。对于变速器，有一点很重要，即变速器技术需要完全满足混合动力的要求。混合动力车型受变速器以及在变速器内混合效果的影响更大。OEM（目前生产车型）奥迪（Audi）宝马（BMW）戴姆勒（Daimler）法拉利（Ferrari）菲亚特（Fiat）福特（Ford）本田（Honda）现代起亚（Hydundai-Kai）麦克拉伦（McLaren）1级（变速器供应商）Aichi菲亚特动力科技（FPT）格特拉克（Getrag）格特拉克福特（GetragFord）变速器（GFT）Oerlikon-Graziano里卡多（Ricardo）ZF三菱（Mitsubishi）尼桑（Nissan）保时捷（Porsche）PSA雷诺（Renault）沃尔沃（Volvo）大众（VW）特性：AT的英文全称是automatictransmission，由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最重要的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。因此AT也称为液力自动变速器。优点：液力自动变速器免除了手动变速器繁杂的换档和脚踩离合器踏板的频繁操作，使开车变得简单、省力，而且经过多年发展，AT的生产成本已经相当低。当前AT的挡位越来越多，从以前的4AT发展到现在的8AT，随之改变的是换挡速度和舒适性的提升以及油耗的改善。缺点：AT有自身的不足，如对速度变化反应较慢，换挡顿挫感明显，相对耗油等。虽然档位增加（齿轮增加）可以减轻AT的天生缺陷，不过，档位的增多也意味着体积和重量的增大，因此AT在未来档位增加上还是有一定局限性。发展前景：目前绝大部分自动档车型都是采用AT，国内主流AT车型都是5速AT，4AT的车型越来越少，有部分中级车和中高档车搭载6速甚至7速AT，而像雷克萨斯、宝马、奥迪和奔驰的一些高档进口车型，已经用上8速AT。可以预见，随着生产成本降低，更多挡位的AT将被装配到更多车型上，而且由于技术成熟和成本优势，AT在