淺談我國(guó)變速器專利發(fā)展現(xiàn)狀及方向

韋蘭萍

（柳州上汽汽車變速器有限公司柳東分公司，廣西 柳州 545616）

1 變速器相關(guān)概念

變速器是用來(lái)改變來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。汽車在啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速會(huì)變得非常高，與此同時(shí)，汽車的最大功率和扭矩會(huì)在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)呈現(xiàn)出來(lái)。運(yùn)用變速器就是為了在需要的時(shí)候充分發(fā)揮汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)性能，從而起到協(xié)調(diào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的運(yùn)行速度。變速器可以固定或分檔調(diào)整齒輪傳動(dòng)裝置，又稱變速箱，其中無(wú)級(jí)變速是指可以連續(xù)獲得變速范圍內(nèi)任何傳動(dòng)比的變速系統(tǒng)[1]。變速器的功能很多，較為主要的有可以實(shí)現(xiàn)變速變矩，調(diào)整汽車行駛方向，還能夠根據(jù)駕駛者的需要起到中斷傳動(dòng)的作用。變速器還能借助于變速器的空檔位置，使得汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)可以順利啟動(dòng)，有效滿足汽車停車或者需要滑行的需要，也能有效協(xié)調(diào)，確保汽車的動(dòng)力輸出正常運(yùn)行。

2 我國(guó)變速器專利發(fā)展現(xiàn)狀分析

手動(dòng)變速器技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，已不存在技術(shù)保密問(wèn)題。然而自動(dòng)變速器對(duì)制造工藝要求較高，制造成本較高。相對(duì)手動(dòng)檔而言，自動(dòng)檔包括更多的先進(jìn)技術(shù)和專利，我國(guó)自動(dòng)變速器的核心技術(shù)和專利發(fā)展上面都有很大的提升空間。

2.1 變速器發(fā)展歷史

從20 世紀(jì)80 年代開始，我國(guó)的變速器專利申請(qǐng)數(shù)量逐漸增多，呈現(xiàn)出一片良好發(fā)展的態(tài)勢(shì)。從專利申請(qǐng)數(shù)量來(lái)看，2000年以后汽車變速器專利申請(qǐng)數(shù)量更是呈現(xiàn)直線遞增的態(tài)勢(shì)。我國(guó)在2008 年頒布發(fā)行了《國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略》，此舉意在充分鼓勵(lì)技術(shù)人員進(jìn)行科學(xué)研究，積極投入到探索新發(fā)明新技術(shù)中去。我國(guó)在變速器市場(chǎng)上面從專利授權(quán)量來(lái)看，我國(guó)申請(qǐng)的專利授權(quán)數(shù)量上面依然存在很大的滯后性。當(dāng)前，從我國(guó)變速器專利申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域來(lái)看，變速器專利權(quán)利主要包括IPC（國(guó)際專利分類）、IPC 技術(shù)總體分析、洛迦諾分類和IPC 技術(shù)總體分析。目前，我國(guó)自主品牌汽車企業(yè)的專利申請(qǐng)較為零散，尚未形成總體布局和系統(tǒng)規(guī)劃，未來(lái)出現(xiàn)專利壁壘和侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)的可能性較大[2]。

2.2 變速器成果

2019 款哈弗H7/H7L 搭載長(zhǎng)城7DCT450 變速器，這是我國(guó)第一款自主開發(fā)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的7 速濕式雙離合器。7 個(gè)檔位齒比綿密，換擋迅速，頓挫感難以察覺，舒適性好，傳動(dòng)效率更高。該變速器獲得了79 項(xiàng)專利，并且被評(píng)為“世界十佳變速器”。長(zhǎng)城DCT450 變速器通過(guò)輕量化設(shè)計(jì)、雙離合高效冷卻設(shè)計(jì)、雙泵（機(jī)械泵+電子泵）系統(tǒng)、液壓控制模塊、TCU優(yōu)化等技術(shù)手段，進(jìn)一步降低燃油消耗，相比從前有了進(jìn)一步的發(fā)展和提升。6 月18 日，“前進(jìn)無(wú)止境”藍(lán)黛6AT 總成下線揭幕儀式在重慶藍(lán)黛變速器有限公司隆重舉行。通過(guò)6AT 變速器的研發(fā)，藍(lán)黛先后申請(qǐng)了6 項(xiàng)發(fā)明專利，12 項(xiàng)實(shí)用新型專利，從而使公司真正走上了產(chǎn)品轉(zhuǎn)型、技術(shù)創(chuàng)新之路。與當(dāng)前國(guó)內(nèi)主流自動(dòng)變速器相比，該產(chǎn)品在操控性、NVH 以及傳遞效率等方面都有了一定的提升。多檔位、緊密的齒比變化使得產(chǎn)品動(dòng)力銜接更順暢、換擋更快速。PSA 集團(tuán)選擇邦奇動(dòng)力作為其未來(lái)電動(dòng)化變速器供應(yīng)商，邦奇動(dòng)力將持續(xù)到2022 年向PSA 集團(tuán)供應(yīng)該公司受專利保護(hù)的最新一代e-DCT 產(chǎn)品。該電動(dòng)化的雙離合變速器，即帶有48V 電機(jī)的混動(dòng)DT2，將裝備PSA 集團(tuán)的弱混合動(dòng)力車型。 雙方目前正在磋商把該變速器產(chǎn)品置于PSA集團(tuán)旗下某個(gè)工廠進(jìn)行生產(chǎn)的相關(guān)事宜，同時(shí)亦在探討進(jìn)一步拓展雙方合作伙伴關(guān)系的可能性[3]。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)、TST 7 速雙離合變速器、新一代發(fā)動(dòng)機(jī)啟停系統(tǒng)，這些合資品牌的“專利”，正被自主品牌一一打破。上汽、吉利、奇瑞、長(zhǎng)城等自主品牌都建立起自身的動(dòng)力總成技術(shù)，海馬、江淮也開始在核心技術(shù)上嶄露頭角。汽車界主流變速器廠家基本由愛信與ZF 把持，強(qiáng)大點(diǎn)的工廠繞專利自已開發(fā)，現(xiàn)在本田自家有，日產(chǎn)有，現(xiàn)代起亞也有，大眾以前買愛信的，有錢后收購(gòu)了一家有了DSG。吉利就是收購(gòu)澳大利亞DSI 有了自已的技術(shù)，奇瑞是挖了DSI 的人才有了自已的技術(shù)。長(zhǎng)安現(xiàn)在還在買愛信的，其實(shí)這樣的技術(shù)升級(jí)也是一個(gè)辦法，在未來(lái)，我國(guó)在變速器市場(chǎng)還需進(jìn)一步發(fā)展和提高。

2.3 我國(guó)變速器發(fā)展方向分析

新能源汽車時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，變速器的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)引起越來(lái)越多人的重視。ECVT 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高，舒適性好，可以預(yù)見在專利保護(hù)到期后，ECVT 的市場(chǎng)份額將大幅增加，DCT 短期內(nèi)主驅(qū)動(dòng)前后置方案可行性高，長(zhǎng)期趨勢(shì)為集合程度高的BSG+DCT 奇數(shù)軸電機(jī)結(jié)構(gòu)。對(duì)于純電動(dòng)來(lái)說(shuō)，二級(jí)變速器為趨勢(shì)。短期內(nèi)由于技術(shù)原因，市場(chǎng)上的運(yùn)行的純電動(dòng)汽車變速器很大一部分都變?yōu)閱渭?jí)減速器，但是從長(zhǎng)期的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，二級(jí)變速器的運(yùn)行能夠有效提高汽車電機(jī)的使用效率。現(xiàn)如今，很多認(rèn)可二級(jí)變速器將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的業(yè)內(nèi)人士也認(rèn)為，在未來(lái)，廣泛地使用二級(jí)變速器，能夠使電機(jī)在多種不同的環(huán)境下進(jìn)行工作。而且施工中采用二級(jí)變速器時(shí)，可以使得電機(jī)維持在高效率的轉(zhuǎn)速區(qū)間，從而可以降低損耗，提高續(xù)航里程。現(xiàn)在還有一部分業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，相比純電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，為有效了提高傳統(tǒng)比、最大車速及最大爬坡度，可以對(duì)變速器進(jìn)行改進(jìn)，采用五擋變速器，能夠提高汽車性能。經(jīng)過(guò)多年的市場(chǎng)培養(yǎng)，國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)汽車品質(zhì)的要求日益提升，自動(dòng)擋是一方面是高級(jí)的象征，另一方面，自動(dòng)擋與手動(dòng)變速相比具備的操控便捷性及舒適性為其提供了較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，再加上女性消費(fèi)者的占比也不斷提升，這3 個(gè)方面直接提升了自動(dòng)變速器的占比。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2017 年，通過(guò)上牌量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)變速器占比已經(jīng)迅速提升至72%。由于要考慮環(huán)保性，中國(guó)制定了第四階段燃油限值標(biāo)準(zhǔn)，要求2020 年乘用車企業(yè)平均油耗需降至5.0 L/100 km，年降幅達(dá)6.2%，乘用車企業(yè)面臨較大的減排壓力。國(guó)內(nèi)主要車廠均為應(yīng)對(duì)油耗、新能源積分做產(chǎn)品儲(chǔ)備，預(yù)計(jì)2019 年一線品牌的新能源汽車將批量上市，產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)已經(jīng)明朗[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

變速器行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，將在很大程度上帶動(dòng)汽車行業(yè)真正走向產(chǎn)品轉(zhuǎn)型、技術(shù)創(chuàng)新之路。在未來(lái)，無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器會(huì)成為汽車變速器行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)，我國(guó)應(yīng)該在變速器市場(chǎng)方面加大資金投入，不斷完善自動(dòng)變速器的性能，使其在傳遞效率上進(jìn)一步提高，使得其檔位、緊密的齒輪銜接起來(lái)更加順暢方便，行駛途中切換檔位更加方便，從而有效地帶動(dòng)我國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。