徐向阳:电动化发展应重视“四电” 传动系统电动化是关键

汽车评价: 7月27日,由汽车评价研究院主办,中发联投资有限公司与博格华纳联合传动系统有限公司协办的

汽车评价: 7月27日,由汽车评价研究院主办,中发联投资有限公司与博格华纳联合传动系统有限公司协办的“中国DCT产业链升级与电动化研讨会”在伊春召开。

在研讨会上,10位专家学者和来自众泰、蜂巢、吉利、长安、东风、北汽、广汽、一汽等企业的代表齐聚“林都”伊春,这其中,既有资深的行业专家,又有深谙技术的专业人士,更有来自企业层面的资深高管,不同领域的智慧与经验在汇聚与交融后,为中国DCT产业链与电动化的发展策略厘清了思路,指明了方向。

会上,北京航空航天大学交通科学与工程学院教授、世界十佳变速器评选委员会主席、国家乘用车自动变速器工程技术研究中心常务副主任徐向阳分享了对DCT电动化发展方向的思考。

从2009年到2019年,中国自动变速器产业在10年时间内取得了巨大进步,市场占有率从2014年的1%跃升为2018年的近20%,这些都是十年内创造的成果。根据预测,2021年前后国内自动变速器的产量将会达到2000万的水平,而DCT的产能规模约为980万。我个人观点是:DCT的产能将占自动变速器产能的半壁江山,约50%,同时自主的DCT产能规划将超过外资的产能。

目前自主整车企业旗下的自动变速器普遍采用DCT技术路线,很多企业都组建了国际化的研发团队,并掌握了总成研发的核心技术,总体的技术和性能指标均已达到了国际领先技术水平。

当下汽车电动化已成为发展大势,具体可以分为三个层次,一是整车的电动化,而整车的电动化水平,决定匹配的变速器的电动化技术路径;二是总成的电动化,也就是说变速器总成的电动化一定要与目标整车进行匹配;三是零部件的电动化,这是提高变速器效率和轻量化等的有效手段。

按照这个思路,目前很多企业都已在零部件的电动化方面进行了各种尝试,例如长城、吉利、上汽等。实际上,零部件的电动化,主要是执行机构的电动化,过去我们采用的是机械液压执行机构,现在我们要将其转化为电液执行机构,再到直接电驱动。虽然各个企业都有不同的技术路线,但目前普遍采用的方式是用大流量的电磁阀来代替传统的先导阀结构,使得控制响应更加直接,换挡时间或模式置换时间变得更短。

总成的电动化方面,混合动力变速器有不同的构型,分别是PO,P1,P2,P2.5,P3,P4,以及他们之间进行各种各样的组合,我们可以用低压、12V,也可以用48V、高压。如果更加细化地来看,机电耦合的系统构型,分别两大类,一类是以丰田为代表的DHT;一类是Add-on式,也就是在传统的自动变速器的基础上,集成电机,然后形成一个混合动力的自动变速器。

目前,国际上,欧洲更青睐于P2构型,而日本和美国则更倾向于选择DHT构型,最具代表形的是丰田的THS、本田的i-MMD、美国的Voltec。而我国的发展格局才是多技术路线的形式,呈现百花齐放的状态,例如比亚迪的P3-DCT、吉利的P2.5-DCT、上汽的EDU系统等。

尽管各个企业的构型不同,但DHT的构型基本上已经成为了行业内的共识,几乎每一家自主车企都在做。个人认为,无论是AT、CVT,或是DCT都可以低成本实现P0和P1,但对于P2来讲,AT是更具备成本优势的,CVT受传递扭矩限制,只能用于A级及以下车型,再加上CVT本身的效率低,对于P2而言,是有一定重复性的,并不是一个很好的方案。而DCT用于P2需要3个离合器高度集成,轴向尺寸是挑战,由于没有像AT/CVT省掉液力变矩器,只是增加零件,因此成本没有优势,但扭矩不像CVT受限,因此适用车型多。

总体来讲,我个人判断AT最适合做P2,DCT适合做P2和P2.5,CVT做混动的话其实是有些“尴尬”的。而在纯电动方面,电动车仍然需要2-4挡自动变速器,DCT可以实现动力换挡,基于DCT的2-4DCTe是重要发展方向。

整车电动化是一个渐进的过程,相当长时间内,不同电动化的整车会在市场并存,因此变速器的电动化也应该以渐进化的方式往前走。总结一下,DCT产能占自动变速器产能的50%,因此,DCT在整车电动化方面前景广阔。从技术发展方向上来看,48V、P0-DCT和P1-DCT可以满足2025年前的油耗法规要求;P2-DCT和P2.5-DCT,用于混动和插电混动来满足2030年后的相关法规是没有问题的;而P0、P1、P2、P2.5+P4,则可够成混动,特别适合四驱车型;同时,电动车仍然需要2-4挡自动变速器,DCT可以实现动力换挡,基于DCT的2-4DCTe是重要发展方向。

另外,传统的DCT技术是混动和电动变速器基础,汽车的电动化,传动系统更重要。而这块目前是我国新能源汽车的软肋,应该引起国家和企业的高度重视。以前我们在规划中常提到“三电”,即电机、电控和电池。个人认为,未来汽车的电动化,我们要讲求四电,即电机、电控、电传和电池,把汽车电动化的传动系统解决好,这个才是关键。

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