[汽車(chē)之家 技術(shù)] 大家還記得上個(gè)月董小姐（董明珠）曾經(jīng)在央視財(cái)經(jīng)的言論嗎？在談對(duì)制造業(yè)發(fā)表看法時(shí)，她引出了中國(guó)汽車(chē)的話(huà)題。她在節(jié)目中直言對(duì)中國(guó)的汽車(chē)行業(yè)感到不滿(mǎn)，還提到了“中國(guó)的汽車(chē)有一點(diǎn)粗制濫造?！边@種說(shuō)法一曝光就在網(wǎng)上引來(lái)了激烈討論，甚至有汽車(chē)行業(yè)人士的“反擊”。就我個(gè)人而言，之前也走訪、對(duì)話(huà)過(guò)很多本土的汽車(chē)企業(yè)，因?yàn)槠?chē)行業(yè)是個(gè)大的集合，我只能說(shuō)某個(gè)子集表現(xiàn)的比較出色，尤其在當(dāng)下成本壓力如此大的環(huán)境下，如果保證產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)優(yōu)勢(shì)是個(gè)很大問(wèn)題；另一方面，這一周電動(dòng)車(chē)事故的頻發(fā)也給我們帶來(lái)了很大的困惑，現(xiàn)階段電驅(qū)化的路線(xiàn)真的合適嗎？它的未來(lái)究竟如何發(fā)展？帶著這些疑問(wèn)，我來(lái)到了TMC大會(huì)，在這個(gè)國(guó)內(nèi)頂級(jí)的變速器技術(shù)研討會(huì)上，我的這些疑問(wèn)似乎有了一些答案，但從學(xué)者們嚴(yán)肅的討論中，似乎“危機(jī)”展露出來(lái)的僅僅是冰山一角……
文章開(kāi)始先給各位之家的網(wǎng)友們安利下一TMC。這是中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)主辦的國(guó)際汽車(chē)變速器和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研討會(huì)，今年已經(jīng)是十一屆了，與外面的各類(lèi)峰會(huì)不同，TMC“玩的”完全是學(xué)者+技術(shù)人員的路線(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)還會(huì)有來(lái)自國(guó)內(nèi)外的各種供應(yīng)商（國(guó)內(nèi)供應(yīng)商居多），如果您有機(jī)會(huì)參加，那么將是個(gè)了解國(guó)內(nèi)變速器研發(fā)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的好機(jī)會(huì)。
簡(jiǎn)單地介紹了TMC，下面言歸正傳，我匯總了本次大會(huì)的幾大技術(shù)點(diǎn)和趨勢(shì)特征，或許這些內(nèi)容可以幫我們揭開(kāi)當(dāng)前行業(yè)的一些迷霧，讓我們更好的認(rèn)清中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。
◆工科專(zhuān)家們的靈魂拷問(wèn)——純電動(dòng)化現(xiàn)階段真的可行嗎？
去年我國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了28年的正增長(zhǎng)后，迎來(lái)了第一次負(fù)增長(zhǎng)，從一些外界的宣傳上看，似乎有唱衰中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的情況，但從長(zhǎng)期看，中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)依然后勁十足，有巨大的發(fā)展空間，比如新能源汽車(chē)（不僅局限在純電動(dòng)汽車(chē)），比如電驅(qū)領(lǐng)域等。
我們知道，中國(guó)做新能源汽車(chē)的時(shí)間是比較早的，市場(chǎng)保有量也比較大，但從技術(shù)角度講，我們國(guó)內(nèi)自主品牌的新能源汽車(chē)從整體技術(shù)水平來(lái)講，和國(guó)外相比有一定差距。
首先電池包內(nèi)單體電池多，電芯供應(yīng)商良莠不齊，整車(chē)生產(chǎn)商，BMS開(kāi)發(fā)者同樣良莠不齊，那些新勢(shì)力團(tuán)隊(duì)能比特斯拉蔚來(lái)還好？他們用的電芯能比松下還完善？幾千上萬(wàn)節(jié)單體電池如何保障一致性？偏差應(yīng)該控制在多少？3年后5年后車(chē)企怎么保障幾千個(gè)單體電池衰減一致？有不一致的單體怎么把它找出來(lái)？這些都是亟需告知消費(fèi)者的問(wèn)題。
確實(shí)，比亞迪、寧德時(shí)代等中國(guó)企業(yè)都有非常強(qiáng)大的電池技術(shù)儲(chǔ)備和出貨量，當(dāng)就像我上面提到的“子集”問(wèn)題，或許有某些看起來(lái)強(qiáng)大的子集，但放到大的集合里就沒(méi)那么突出了，木桶效應(yīng)里所謂的最短板才是限制發(fā)展的最終因素，在汽車(chē)領(lǐng)域同樣適用。
拋開(kāi)電池，芯片也是個(gè)大問(wèn)題。是的，又是芯片，這里的芯片主要和電驅(qū)以及主控相關(guān)，其應(yīng)用范圍包括純電動(dòng)汽車(chē)和混動(dòng)汽車(chē)。
除了芯片還有電機(jī)的問(wèn)題，實(shí)際上國(guó)內(nèi)供應(yīng)商在電機(jī)方面的實(shí)力并沒(méi)有落下太多，但國(guó)內(nèi)電機(jī)的開(kāi)發(fā)都比較單一，國(guó)內(nèi)的新能源汽車(chē)基本上全是永磁同步電機(jī)，國(guó)外從感應(yīng)電機(jī)到永磁同步電機(jī)，還有少稀土和無(wú)稀土的同步電機(jī)都在研究，還有軸向式彈式電機(jī)國(guó)外也在發(fā)展。
但電機(jī)控制器的效果差距是非常大的，這里依然涉及了芯片以及控制軟件，我們的系統(tǒng)架構(gòu)，我們的功能安全，還有我們的控制軟件，跟國(guó)外先進(jìn)水平都有很大的差距。
接下來(lái)是整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，這部分基本上也是往低噪音、高效、高轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。在傳動(dòng)方面國(guó)內(nèi)外的對(duì)比，首先在系統(tǒng)方面，基本上差距還是在轉(zhuǎn)速和NVH這方面。NEDC效率和噪音效率跟國(guó)外差距不大，看零部件級(jí)，特別是高速的軸承、油封、電磁閥，還有濕式雙離合器模塊、控制器，這些件基本都是國(guó)外的產(chǎn)品。
當(dāng)然在傳動(dòng)方面，我國(guó)各個(gè)車(chē)企和供應(yīng)商的投入是值得肯定的，比如比亞迪、上汽集團(tuán)以及萬(wàn)里揚(yáng)、盛瑞等都有相關(guān)電驅(qū)產(chǎn)品，我這里只是說(shuō)有極核心的零部件需要進(jìn)行采購(gòu)。
聊到這里，我想大家其實(shí)已經(jīng)可以對(duì)現(xiàn)階段新能源汽車(chē)的狀況有個(gè)判斷，總結(jié)一下就是：有實(shí)力的國(guó)內(nèi)主機(jī)廠和供應(yīng)商已經(jīng)完成對(duì)技術(shù)及產(chǎn)品的布局，但核心零部件依然大部分在國(guó)外供應(yīng)商手中。在這個(gè)全球化的市場(chǎng)環(huán)境下，我們很難說(shuō)這樣一個(gè)現(xiàn)狀是好是壞，但俗話(huà)說(shuō)的好“手里有糧，心中不慌?！被蛟S只有當(dāng)我們真正掌握了核心制造技術(shù)時(shí)，話(huà)語(yǔ)權(quán)才能更重，才更有競(jìng)爭(zhēng)力。
下面一個(gè)問(wèn)題既然純電動(dòng)車(chē)目前存在這么多制約，現(xiàn)階段既能滿(mǎn)足排放又能讓車(chē)企順利發(fā)展的著力點(diǎn)是什么呢？答案顯然是很明確了——混動(dòng)，尤其是PHEV。
首先需要說(shuō)明，參會(huì)的人員大部分都認(rèn)可混動(dòng)是目前發(fā)展路線(xiàn)，實(shí)際上，市場(chǎng)的變化和補(bǔ)貼政策的不確定性讓每一家政策企業(yè)在技術(shù)路線(xiàn)的選擇上都不敢有所怠慢，也沒(méi)有哪一家企業(yè)能明確提出未來(lái)只會(huì)選擇一種技術(shù)路線(xiàn)。國(guó)內(nèi)很多車(chē)企對(duì)HEV和PHEV都進(jìn)行著技術(shù)儲(chǔ)備，只是由于日本對(duì)于HEV的研發(fā)已經(jīng)形成了完整的、龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，因此國(guó)內(nèi)在HEV上的宣傳不多，更多展現(xiàn)在PHEV方面。PHEV和HEV是基于傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)解決方案，我們相信發(fā)展P0到P4及將其組合發(fā)展是研發(fā)著力點(diǎn)。
◆變速器兩擋（新能源汽車(chē)）及多擋化是真正趨勢(shì)
高轉(zhuǎn)速、系統(tǒng)集成及多擋化是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)小型化、輕量化、高效化、低成本的有效途徑。拋開(kāi)上面提到的高速電機(jī)，中國(guó)廠商普遍在多擋變速器方面進(jìn)行了布局，同時(shí)包括電子CVT等概念也開(kāi)始出現(xiàn)。
根據(jù)博世的調(diào)查和預(yù)測(cè)，到2030年，每5輛新車(chē)中就會(huì)有一輛電動(dòng)車(chē)，這無(wú)疑會(huì)對(duì)變速器的發(fā)展產(chǎn)生關(guān)鍵影響，研發(fā)適合新能源車(chē)型使用的變速器必然成為確實(shí)?，F(xiàn)階段新能源車(chē)型主要以單擋為主，多擋則是一種趨勢(shì)，而這里的多擋擋位也將會(huì)持續(xù)增加。
目前，對(duì)于單擋變速器其實(shí)在舒適性和噪音方面都沒(méi)有太大問(wèn)題，但隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，單擋變速器的動(dòng)力性能表現(xiàn)以及變速范圍上會(huì)表現(xiàn)的差強(qiáng)人意，通常來(lái)說(shuō)，單擋變速器不能滿(mǎn)足最高車(chē)速是收到電機(jī)轉(zhuǎn)速的限制而不是電機(jī)功率的限制。當(dāng)單擋變速器慢慢無(wú)法滿(mǎn)足使用后，兩擋變速器開(kāi)始出現(xiàn)。
兩擋變速器無(wú)論是爬坡能力還是最高車(chē)速等都可以比較好的達(dá)到，隨之而來(lái)的就是換擋邏輯的問(wèn)題，對(duì)于兩擋變速器來(lái)說(shuō)，在中高速時(shí)需要選擇換擋的時(shí)機(jī)，這個(gè)時(shí)機(jī)選擇可能是在平穩(wěn)駕駛時(shí)也可能是在加速的時(shí)候，此時(shí)就需要考慮一個(gè)問(wèn)題，怎么去管理這個(gè)換擋，同時(shí)一擋和二擋的切換邏輯也十分重要，直接影響了平順性，要知道電動(dòng)車(chē)一個(gè)很大的特點(diǎn)就是平順性，尤其是面對(duì)電機(jī)這樣一個(gè)大扭矩輸出的動(dòng)力源，舒適性就是一個(gè)需要著重考慮的點(diǎn)。
兩擋變速器的總成構(gòu)成和換擋技術(shù)也很有講究。目前市面上總成構(gòu)成大體有三類(lèi)，分別是AMT構(gòu)型、AT構(gòu)型以及雙電機(jī)構(gòu)型。
AMT構(gòu)型的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，性?xún)r(jià)比高；第二種AT構(gòu)型的換擋品質(zhì)高、無(wú)換擋中斷；最后一種是雙電機(jī)構(gòu)型，目前很多主機(jī)廠都在對(duì)這種類(lèi)型進(jìn)行研究，比如上汽，這種兩擋變速器無(wú)換擋中斷、效率較高。與上面這三種類(lèi)型對(duì)應(yīng)的換擋技術(shù)分別是精進(jìn)的電磁齒嵌式離合器、豐川的無(wú)同步環(huán)換擋以及DCC動(dòng)態(tài)可控離合器。這些路線(xiàn)各有優(yōu)缺點(diǎn)，誰(shuí)都不知道誰(shuí)能笑到最后。
現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，兩擋變速器其實(shí)已經(jīng)有量產(chǎn)，大部分搭載在高性能車(chē)型上，比如插電混動(dòng)的寶馬i8，它在前橋集成了GKN的兩擋減速器，這套系統(tǒng)為其帶來(lái)了優(yōu)秀的加速性能，純電模式下都可以達(dá)到250km/h。
舍弗勒的兩擋變速器也是現(xiàn)階段的明星產(chǎn)品，這臺(tái)集成了電機(jī)、減速齒輪組、差速器以及換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電驅(qū)系統(tǒng)，可以完成純電驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)能量回收等功能，目前長(zhǎng)安CS75 PHEV和WEY P8都有配備。
我們目前看到的這些量產(chǎn)兩擋變速器都是國(guó)外供應(yīng)商的產(chǎn)品，上汽集團(tuán)和BYD以及萬(wàn)里揚(yáng)也有了相關(guān)技術(shù)的儲(chǔ)備，不過(guò)在具體的兩擋技術(shù)路線(xiàn)方面，大家還都在摸索階段。
除了兩擋變速器，電動(dòng)車(chē)用CVT也是一個(gè)發(fā)展方向。目前博世已經(jīng)完成了相關(guān)研究，根據(jù)博世的研究，他們認(rèn)為使用CVT可以讓電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，同時(shí)增加低速擋的扭矩，同時(shí)CVT天生的舒適性也可以避免兩擋變速器的頓挫感，另外，使用CVT和電機(jī)組合，可以在同樣的動(dòng)力性能下選擇功率更小的電機(jī)。在成本方面CVT也有較好的表現(xiàn)，因?yàn)槭茄永m(xù)傳統(tǒng)CVT的結(jié)構(gòu)，因此從結(jié)構(gòu)上看改動(dòng)不大，最關(guān)鍵的是速比更大，為電機(jī)小型化提供了空間。
而萬(wàn)里揚(yáng)更是展示了自己的電動(dòng)車(chē)CVT樣機(jī)。其代號(hào)為E-CVT280，這是一臺(tái)完全適配電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的變速器，他們認(rèn)為應(yīng)用于電驅(qū)的可以讓電機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速的大幅降低，可以有效減少電機(jī)材料應(yīng)用及降低軸承精度，降低電機(jī)成本。而電機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速的大幅降低，可以有效降低對(duì)控制器的需求，降低成本。
從博世和萬(wàn)里揚(yáng)的分析上看，電驅(qū)CVT似乎也是未來(lái)一個(gè)很有潛力的發(fā)展方向，但不可否認(rèn)有幾個(gè)問(wèn)題。首先是CVT承受扭矩的問(wèn)題，我認(rèn)為之所以需要匹配小電機(jī)，跟大電機(jī)扭矩過(guò)大，CVT無(wú)法承受有一定關(guān)系；第二點(diǎn)是其實(shí)電機(jī)已經(jīng)有比較好的調(diào)速特性，再用CVT是否有這個(gè)必要性；第三點(diǎn)就是效率問(wèn)題。這三個(gè)問(wèn)題目前還是未知，好在萬(wàn)里揚(yáng)的產(chǎn)品將會(huì)在今年6月份正式發(fā)布，我想到時(shí)候我們就能找到答案。
◆48V、集成化和冷卻、NVH等老生常談問(wèn)題依然存在
如果上面的兩個(gè)是近幾年凸顯的問(wèn)題，那么電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化、高速化面臨的冷卻、潤(rùn)滑、NVH噪聲、功能安全等問(wèn)題是傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)化面臨的新的巨大挑戰(zhàn)，尤其是仿真、安全和穩(wěn)定性等方面都需要全行業(yè)共同努力攻堅(jiān)克難。
48V則是合理成本條件下降低油耗的一個(gè)具有吸引力的低成本、高繼承性型選擇方案。我之前走訪了很多商用車(chē)品牌，比如江淮商用車(chē)就已經(jīng)上市了自己搭載48V微混的商用車(chē)，而對(duì)于乘用車(chē)來(lái)說(shuō)，已有多家企業(yè)研發(fā)48V P2構(gòu)型以及高電壓的PHEV系統(tǒng)擴(kuò)展方案，但在平臺(tái)化、系統(tǒng)加速性能和穩(wěn)定性方面仍需近一步創(chuàng)新和突破。另外，在BSG電機(jī)方面國(guó)內(nèi)也需要加強(qiáng)，現(xiàn)階段量產(chǎn)車(chē)型上使用的BSG電機(jī)大多都是法雷奧的產(chǎn)品，而之所以大都采購(gòu)法雷奧最重要的因素就是電機(jī)的控制模塊，國(guó)內(nèi)廠家有能力生產(chǎn)BSG電機(jī)，但軟件控制模塊始終難以搞定。
編輯點(diǎn)評(píng)：我們中國(guó)的汽車(chē)行業(yè)起步比較晚，沉淀的比較少，在技術(shù)迭代越來(lái)越快的今天，面臨著很多挑戰(zhàn)，尤其是變速器領(lǐng)域非常突出。我去年曾經(jīng)拜訪過(guò)萬(wàn)里揚(yáng)，第一次真正了解到國(guó)內(nèi)變速器行業(yè)的艱難，從最基礎(chǔ)的鑄造行業(yè)到閥體、線(xiàn)束都受到國(guó)外企業(yè)的強(qiáng)大壓力，但依然有很多汽車(chē)人在不懈的努力，當(dāng)我們剛剛有些起色的時(shí)候，電氣化又到來(lái)了，這無(wú)疑對(duì)我們中國(guó)汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因?yàn)檐浖托酒@兩個(gè)方面我們依然十分薄弱，因此，未來(lái)的中國(guó)車(chē)企和供應(yīng)商依然充滿(mǎn)了險(xiǎn)阻，但正所謂：“雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越?！睙o(wú)論未來(lái)中國(guó)車(chē)企是走結(jié)盟還是其他的道路，我們不能放棄，踏踏實(shí)實(shí)做事情，才能真真正正得發(fā)展。（圖/文 汽車(chē)之家 冷曉陽(yáng)）