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对话馨联动力张天锷:混合动力专用变速箱、两挡减速器正成为自主零部件企业下一个竞逐点

盖世汽车 钟琳 2020-09-09 06:52:36

进入2020年,尽管疫情令很多企业的经营遭受了巨大的压力,但汽车电气化进程的节奏并未因宏观经济低迷而放缓,油耗、排放法规以及双积分政策的如期而至,让包括大众、丰田、通用在内的多家国际车企巨头电气化转型提速,在传统燃油车之外,纯电动汽车以及混合动力汽车开始越来越多涌入市场。而在汽车动力来源日趋多元化的情况下,变速箱技术该如何满足新的应用需求?

目前,在传统汽车领域,随着传动技术的多样化,MT、AT、CVT、DCT等几类变速箱呈现“百花齐放”的局面,“但想要进一步实现节能汽车的低碳化以及对于驱动系统的高端化追求,DHT(Dedicated Hybrid Transmission)混合动力专用变速箱及纯电动汽车两挡减速器将成为大势所趋,且将为在自动变速箱领域起步较晚的中国提供一个换道超车的机会。”上海馨联动力系统有限公司(以下简称为馨联动力)董事长张天锷日前在接受盖世汽车采访时说道。

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汽车电气化方向明确,混合动力专用变速箱、两挡减速器市场未来可期

截止目前,纯电动汽车已成为业内公认的未来乘用车动力来源阶段性终点,但受充电设施、电池安全以及成本等多方面因素影响,纯电动车一直叫好不叫座,比较之下,混合动力路线受油耗、排放法规以及双积分政策的推动,逐渐受到车企追捧。

根据IEA(国际能源署)全球销售预测,2040年混动车型市场占有率有望达60%。聚焦国内市场,今年6月,工信部发布《关于修改〈乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法〉的决定》,其中为鼓励传统车节能技术进步,将低油耗乘用车对双积分的贡献度提升。张天锷认为,由于节能效率明显,且更容易达到低油耗乘用车标准,混合动力车型有望成为新版双积分政策的最大受益者。

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基于此,盖世汽车研究院预测,2020年我国混合动力车型市场渗透率将首次超过纯电动车型,占比达4.89%。而这一“历史性”超越的背后,是油电混合动力的崛起。

聚焦驱动系统领域,张天锷表示,随着混合动力汽车市场规模的加大以及变速箱结构趋于简化,挡位减少,原有的附加式(Add-on)混动系统将难以满足新的应用需求,而混合动力专用变速箱可以利用电机的种种固有特性,使取消启动、倒挡和同步相关的子系统成为了可能,并可与电机协同提供串联、并联、纯电动和发动机直驱等多种工作模式,从而在实现动力系统电动化的同时,进一步满足愈加苛刻的成本要求。从这一层面来看,更为高效且具有成本优势的混合动力专用变速箱有望成为满足未来真实驾驶工况碳排放目标的关键技术。

此外,张天锷指出,尽管短期内纯电动车型市场渗透率很难有量的飞跃,但伴随电动汽车技术的不断推进,其驱动系统小型化、轻量化、高效化且低成本将是必然趋势,想要实现这一目标,高转速、系统集成及多挡化已是业内公认的有效途径。

据张天锷介绍,为了兼顾经济性和动力性,目前全球主流纯电动汽车大多采用电机加单挡减速器“二合一”集成方案,但随着未来在能耗要求提升、降本等因素推动下,“三合一”(电机+减速器+控制器)电驱动总成方案,且两挡减速器将成为主流。

提前布局紧抓未来机遇,助力中国汽车产业换道超车

要知道的是,变速箱是汽车最核心的零部件之一,从研发到制造的技术壁垒极其高,因此,变速箱的技术水平实际上也是一个国家工业水平的集中体现。于中国本土零部件企业而言,起步较晚、技术空心化、人才储备匮乏等一系列发展困境下,让我国在传统汽车核心技术领域难有发言权。

为摆脱对外资厂商的完全依赖,我国率先走上了汽车电气化转型的道路,并在新能源汽车产业链建设上有着先发优势。“要知道,数年来的国家补贴不只是打造了百万辆新能源汽车市场,更建成了从整车、核心零部件到基础材料的较为完整的产业链”,张天锷介绍道。

但需要客观承认的是,不管是混合动力专用变速箱还是两挡减速器,作为新兴技术,相较于传统系统其制造成本必然面临挑战,尽管目前已有包括吉利、长城等部分车企相继布局,但相较于体量较小的企业而言,第三方技术提供商在新技术规模化推广方面更具优势。唯有配套产品数量达到足够量级,才能进一步降低产品成本,最终在市场竞争中获得更大发展空间。然而,截至目前国内仍未有一家第三方企业可以提供全套的混合动力汽车驱动系统解决方案,且在技术储备布局、构型设计、核心零部件技术及其资源方面仍与跨国企业间存在较大差距。

正是瞄准这一点,馨联动力致力于填补中国本土零部件企业在这一技术领域的空白,迎合市场的需求,为所有有需求的车企提供更低成本、更高效的优质变速箱。

资料显示,馨联动力自2013年成立,囊括了多位具有在国内外知名汽车零部件企业丰富开发经验的核心研发人才,专注于节能与新能源汽车动力系统研发、生产和销售。截止2019年底,其在混动系统结构方案设计方面已获得国家发明专利授权1项、实用新型专利授权19项、软件著作权授权1项。目前,其已现有研发中心1500m²,生产基地35000m²,位于山东曲阜的新生产基地也已于今年7月底正式启用。

未来汽车的技术发展趋势逐渐明朗,于本土零部件企业而言,布局的速度决定了其在接下来的市场竞争中能否有一席之地,而其产品的核心竞争力、量产节奏则将决定了这个席面究竟会有多大。

从混合动力专用变速箱、两挡减速器到集成化解决方案,为客户提供全方面服务

“公司成立之初,我们也曾希望依赖于比如联合电子、精进电机等成熟的零部件企业,但实际接触后我们发现,开发时间长、开发费用也非常高,因此我们不得不在几年内打造属于自己的核心零部件供应链。”张天锷介绍称,“现阶段除了在新能源汽车驱动系统领域的规划,我们通过子公司已完成了在电机、电驱动以及电池包等多领域的布局。”

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图为馨联集团各子公司、业务布局情况;图源于馨联动力

在张天锷看来,唯有吃透供应链上的核心零部件技术,才能做到对产品开发节奏、制造成本的严格把控,从而打造出更具核心竞争力的产品。

目前,馨联动力的旗下混合动力专用变速箱第一代产品已研制成功,并已在台架及样车上测试完毕,其性能表现完全能够满足整车及顾客的要求,目前正在性能稳定及成本控制方面努力。按照张天锷的规划,其首款量产产品最快将于明年底正式装车,通过部分零件的调整,混合动力专用变速箱能够涵盖不同的混合结构车型要求,借模块化平台实现规模效应。“自主品牌的天花板效应依然存在,竞争的主战场依然是在价格较低的市场区间中,为客户提供成本更低、体积更小、性能更强的变速箱是我们的目标。”

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图为馨联动力乘用车HV2000混合动力变速箱总成;图源于馨联动力

以其HV2000混合动力变速箱总成为例,“它的工作模式与丰田混合系统完全一样,采用了创新的行星齿轮机构作为动力耦合装置,取消了典型行星排的内齿圈部件,大大降低了产品的加工难度,有利于降低产品成本,最终让车企和消费者受益。目前国内小行星齿轮机构产能过剩,创新的行星齿轮机构正好可以在保证工作效率的同时,拉动上游产业发展、实现成本控制。”张天锷介绍道。

性能佳、成本低的目标不只是针对混合动力专用变速箱,两挡减速器也同样如此。据悉,电机的工作范围一般在0-15000rpm,但相较于高转速,电机在中低转速时的扭矩更足、工作效率也更高。因此,部分对于加速性能有一定追求的高端电动车多采用更高规格的电机。两挡减速器的出现则可以尽量弱化电机的存在,在提供高性能的同时,尽可能降低损耗、提高续航里程。

现阶段,馨联动力两挡减速器已在国内某款主流SUV车上测试,在成本控制上,两挡减速器叠加一台小速比电机,在满足高端纯电动车对于最高车速、加速性能的同时,其价格也将低于两个甚至是一个大速比电机,进而也将助力车企进一步降低整车的制造成本。

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图为馨联动力纯电动乘用车三合一EV3000变速箱总成结构图;图源于馨联动力

此外,基于馨联动力在电机、电机控制器领域的布局,较其他企业,其拥有更为全面的驱动系统集成能力,且目前已推出电机+控制器二合一产品,基于电机+两挡减速器+控制器的纯电动乘用车三合一EV3000变速箱总成也在其产品规划中。

基于这些布局,尽管中国新能源汽车市场因补贴的退坡正逐渐回归理性,加上疫情的冲击,进一步加剧了市场的不确定性。但这对于曾在北美麦格纳工作10余年,亲历了行业起起落落的馨联动力董事长张天锷来说,针对行业目前的困境,他也早已做好了应战的准备,对于馨联动力未来的发展,张天锷更是充满了信心。“2020年无疑是艰难的,但我们相信,随着我们混合动力专用变速箱、两挡减速器以及纯电动乘用车三合一产品的推出,春天已经不远了。”张天锷如是说。

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文章标签: 前瞻技术

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