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商用车变速器自动化进程加速,DCT将占据一席之地

汽车 盖世汽车网    2021-09-30 16:28

基于换挡操纵的便捷性以及试驾体验的舒适性,近年来,自动变速器在乘用车市场的需求比例在不断提高。统计数据显示,在中国乘用车市场中,自动变速器的市场占有率从2012年的35%快速提升到2020年的75%。

乘用车自动变速器占有率攀升背后

乘用车自动变速器市场份额的大幅攀升,一方面得益于中国乘用车市场的快速增量;另一方面则是该产品自身的优越性越来越被市场认可和接受。

中国乘用车销量&自动变速器搭载率.jpg

可以看到,仅仅8年时间,乘用车自动变速器逐步取代了传统的手动变速器,一跃成为市场的主流,且基本形成了以AT(行星齿轮自动变速箱)、AMT(机电液一体化自动变速器)、DCT(双离合器自动变速箱)和CVT(无级变速箱)为主要技术路径的产品竞争格局。这四种产品各有优势,有着各自的应用领域和细分市场。

需要指出的是,除了上述两大因素外,乘用车自动变速器快速发展的背后,还有一个非常重要的助推因素,那就是中国自动变速器产业链的逐渐完善。将视线延申到整个中国乘用车自动变速箱的发展历程可以发现,2012年是中国乘用车自动变速箱的发展元年,当时绝大多数变速器均需外购,自主品牌车企处在发展早期,经过数几十年工业技术积累与自主研发投入,中国汽车行业产业链逐渐完善。

以双离合器自动变速箱DCT为例,2016年该变速器的产能是10万台,但是到2020年,其产能快速突破500万台,达到542万台,在中国乘用车自动变速器市场中的占比增至30%。DCT产能的猛涨离不开在其中深耕多年的博格华纳的支持。

DCT模块.jpg

DCT离合器模块(左)/液压控制模块(右)

2011年5月,博格华纳与中发联合资建设的大连工厂正式建成投产,该工厂主要为自主品牌的 DCT 提供关键组件:双离合器模块、控制模块和扭振减震器。可以说博格华纳大连工厂的投建填补中国自主品牌在DCT项目中的欠缺。“博格华纳在大连合资生产的 DCT 关键组件可以让中国自主品牌快速进入世界前沿的 DCT 总成技术,生产出属于自己的 DCT 总成。”博格华纳传动系统全球副总裁谈跃生曾表示。十年时间过去,大连工厂的出货量已经实现了从0到百万台的跨越,俨然成为了中国DCT市场的一个缩影。

商用车变速器自动化是大势所趋

看过了乘用车变速箱的发展轨迹后,那么商用车变速箱将会如何发展呢?其是否会遵循乘用车变速箱的发展路径,从手动变速箱换到自动变速箱?

关于这个问题,在日前召开的“商用车自动变速箱圆桌论坛”上,北京航空航天大学教授徐向阳提到的一组数据或给出了答案。其数据显示,2019年我国重型商用车AMT的销售量约8000辆,2020年重型商用车AMT销量便同比增长562%,达到48290辆,增速惊人。

在该论坛上,对于商用车变速器将朝着自动化方向发展的逻辑,众多来自主机厂的代表以及相关资深研发人员经过一番探讨后得出了两个结论:一个是至上而下的政策引导;一个则是至下而上的需求升级。

技术路线图2.0.png

在政策引导上,2020年10月发布的“节能与新能源汽车技术路线图2.0”中明确提到,到2035年节能与新能源汽车年销量各占50%,到2035年时,货车和客车的油耗以2019年为基准分别要降低15%和20%。而商用车搭载自动变速箱就是降低油耗的技术方式之一。另外,路线图还指出,到2035年时,各类高度自动驾驶车辆广泛运行,如果要实现这一目标,商用车变速器必须要自动化。从这个角度看,虽然目前中国商用车市场还是以手动变速器为主,但变速器自动化的趋势已经非常明显。

在需求升级上,首先站在驾驶者自身角度,据江淮汽车集团之前的调研,城市物流车每公里需要换挡10-13次,按照城配车辆每天100公里的行驶里程计算,司机共需要换挡约1300次。自动变速箱车辆可以大大减轻司机的劳动强度。其次,随着商用车驾驶员年轻化、女性化,对车辆的简便性和舒适性有了明显提高。高端用户增加,对带有自动挡商用车的需求也明显增加,也为商用车变速箱市场掀起了新的浪潮。

此外,从行业自身发展角度来看,随着智慧物流的快速发展,商用车对自动变速箱的诉求将越来越强烈。因此,面对持续升级的用户和行业需求,自动挡市场有着巨大的发展空间和机遇。

商用车自动变速器性能PK,DCT表现更优异

既然商用车变速箱朝着自动化发展已是大势所趋,那么不同技术类型的自动变速器在其中又将扮演怎么的角色呢?这里就需要比较一下AMT、AT以及DCT各自在商用车上的性能表现了。

先来说说AMT,AMT由于改造简单易于生产制造综合成本较低,在商用车市场覆盖率较高。但从本质上说,AMT还是以手动挡为基础的自动变速箱,动力易中断,在坡道启停上的表现不佳。

AT虽然在动力和坡道起步表现也很不错,但由于综合成本高且传动效率相对来说较低,开发难度大,且专利多被ZF和艾利逊掌握,所以极少主机厂选择自主开发。

DCT相较于AMT,在油耗、换挡时间、驾驶操纵性、动力性、最大爬坡速度、起动能力等方面均有一定的优势。以博格华纳自研自产的DCT双离合变速箱为例,该变速箱采用预选挡位,离合器1到离合器2的切换可以在100-300毫秒内完成,且在快速换挡的同时保持动力传递不中断,可以增加车辆的舒适性,避免速差过大造成怂车、冲击等不适感。

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用于伊顿变速箱的博格华纳双离合变速器

在传动扭矩方面,博格华纳通过改进、加减摩擦片,增加润滑散热的方式,将DCT双离合器的扭矩大幅提升到1500-3000牛米,足够满足当前市面上13升乃至更高排量的发动机的动力。

更重要的一点是,考虑到商用车的经营属性,其应用的自动变速箱应重点考虑成本、可靠性和后期维护。博格华纳DCT双离合变速箱通过采用凹槽设计的多段湿式摩擦材料,可有效提高扭矩,确保在整个离合器使用寿命期间的可靠运行。另外,控制模块通过紧凑型电液式电磁阀精确调节离合器及变速箱的换档执行机构,实现动态的性能调节。其紧凑的模块设计理念也可大大减小变速箱的长度和重量,更进一步提升燃油经济性且降低排放。同时车辆的平均速度会有所提升,从而提升整车时效。

自动变速器技术百家争鸣,DCT将占据一席之地

作为在乘用车DCT市场深耕多年的老兵,博格华纳此次研制的自动变速器显然为商用车领域带来了更多的绿色解决方案。当进一步谈及DCT产品在商用车市场领域的市场表现时,上汽乘用车研发中心全球总监方伟荣表示:“作为自动变速器中的重要一员,DCT在乘用车市场占比相对稳定,目前三菱、沃尔沃等厂家已推出搭载双离合变速箱的商用车,DCT在商用车市场也可以占用一席之地。”

如前文所述,DCT在中国乘用车自动变速器市场中的占比已增至30%,这足以说明市场对该产品的信任度和接受度。从2003年全球发展到中国市场的逐渐壮大,DCT技术经历了数十年不断优化,在无数次路测测试中被证明是可靠性较高并且最具效率的变速箱。而对于博格华纳而言,其早在2003年就开始与大众联合开发DQ250项目并量产,2013年又与上汽携手开发了中国的第一个批产项目DT360。

此外,欧洲在商用车的自动变速箱方面已成功的量产经验。2011年,三菱扶桑Duonic轻卡量产,标志着全球首辆DCT商用车落地;2015年,采用伊顿Procision七档DCT变速器的纳威司达中卡开始量产;值得一提的是,除了轻卡和中卡,DCT在重卡上也开始应用,2014年沃尔沃I-Shift重卡开始量产。可以说,经历多年的发展,DCT在商用车上的应用也逐渐显示出独有的优势。

基于以上,博格华纳表示,DCT技术是正当其时的技术路线,是大有可为的技术路线,在商用车领域未来大有机会。因为跟欧美相比,不论是国家法规要求,还是智能互联的要求,还是自动变速箱市场驱动的要求,我们都在迎头赶上,相信我们的商用车也会跟乘用车一样走出国门。

不过此前也有相关行业专家指出,在未来很长一段时间内,中国的变速器技术路线不会统一,而是会呈现百家争鸣的发展态势。无论是哪一种类型的变速器,发展的核心都是基于对能源方面的考虑,追求低碳、高效、低成本是变速器技术发展的动力源泉。

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责任编辑: ZX4147

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