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差距明显 自动变速器产业链有待完善

发布时间:

2014-06-18 09:46

汽车变速器是汽车行业一个重要的领域,自动变速器是各种技术结合的复杂机电一体化系统,它要求能够很好地匹配到各种汽车动力总成中,实现汽车行驶的各种应用功能以及诊断功能等。在技术实现上,自动变速器涉及多个行业,如机械制造行业的齿轮、轴承、摩擦片、密封件、液压,以及电子计算机行业的电子芯片、控制软件等等。所以要开发出技术先进的自动变速器,必须要形成一个完善的产业链。

国外自动变速器经过几十年的发展,已经形成完善的产业链,自动变速器公司根据增值链分析和自己的产品策略,将一些零部件交给一级供货商,零部件的供货商同样会找自己的某特定零件的供应商和一些能够提供特别工艺的中小型企业,如液压阀体的镀层等等,这样一个自动变速器的生产会有几十上百个企业参与,从而形成一个重要的大规模行业。

随着中国汽车市场的发展,国内汽车厂家开始加快研发自己的自动变速器,几年来各大汽车公司及几个新变速器公司都有自己的自动变速器项目,有超过二十种不同自动变速器型号的研发,有的已经小批量投产,有的已有样机,有的正在开发中;这势必会大幅促进自动变速器供应链的发展,特别是已有的手动变速器配件供应商,可以利用这个机会,提高产品水平及扩大产品的应用范围。

差距显而易见 外资企业占主导

如上所述,自动变速器涉及齿轮、轴承、摩擦片、密封件、液压等多个行业,其中齿轮行业是中国机械通用零部件中规模最大的行业,就产值和销售额而言,已排在世界前列,属于齿轮制造大国。而在齿轮产值中汽车行业又占第一位,远超50%。汽车齿轮主要有:圆柱齿轮、行星排、螺旋锥齿轮、直齿锥齿轮、同步器及齿环、分动器、取力器及各种总成产品。

近年来,国内齿轮行业集中度明显提高,产业链初步形成,模块化、专业化配套市场体系已经显现。也有企业为自动变速器提供配套齿轮产品,但目前我国车辆齿轮行业的汽车自动变速器总成市场仍被进口技术或者外资产品主导控制,车辆动力总成的高水平传动系统配套链有待进一步提高。国内自动变速器配套零部件制造企业必须从质量管理体系,设计、仿真及测试工程体系,产品开发人员及操作技术工人的培养及技术知识管理体系等着手,不仅要学习消化国外高水平的技术硬件,也要理解应用国外管理开发体系的软件,从而扎实稳步地进入供应链的第一梯队。

在液力变矩器、离合器方面,国内虽已有多年开发生产经验,但与国外先进技术相比,还有很大距离。随着国外最先进自动变速器进入国内市场,会伴随着许多零部件的本地化,这为国内企业的产品上台阶提供了一个好的机会。特别是像液力变矩器、离合器等机械类的产品,技术门槛较低,相对电子控制单元的开发生产而言投资不是特别高,完全可以与国外厂家竞争,关键是建立一套优化的管理、开发、生产及知识积累体系。如陕西航天动力高科技股份有限公司、无锡液力机械有限公司冲焊生产的液力变矩器已达到一定的规模。国内离合器企业也有很多,如长春一东离合器股份有限公司、湖北三环离合器有限公司、浙江铁流离合器股份有限公司等等,主要生产手动变速器离合器。为国内外资和合资自动变速器企业配套的液力变矩器、离合器生产目前也主要以外资和合资企业为主,采用国外开发和生产的现成产品。中国自主品牌要取得进一步发展必须在国家指导下整合分散的小规模企业形成大规模公司,集中资金和技术力量才可以提高竞争力,达到国外先进企业的水准。

在自动变速器液压控制系统产品方面,同样是以外资和合资企业为主,采用国外开发和生产的现成产品,国内企业很难进入其供应链。主要原因是国外汽车公司和变速器公司在开发某一型号自动变速器时,其配套厂家也在开发中确定,国内企业由于本身的实力不够,很难在开发阶段成为配套供应商。当这类自动变速器配置到合资企业在国内生产的汽车上时,配套厂商是不会重新寻找的。目前国内自主开发的自动变速器,其液压控制系统技术往往依靠国外技术工程服务公司的支持,如IAV、里卡多等等,在选择配套供应商时,一般是采用国外知名的配套供应商,如博世、大陆、博格华纳等的电磁液压阀。但由于目标批量很小,配套商一般只提供现成的产品,或稍微改变参数,而不是为新自动变速器开发配套的产品。自动变速器液压控制系统产品作为机械类产品,国内企业完全可以开发生产出先进水平的配套产品。

自动变速器最关键的技术是其电子控制单元(TCU)以及相应的控制软件。变速器控制单元(TCU)类似于发动机电子控制单元(ECU)即发动机管理系统(EMS),目前世界上主要有日立、大陆、博世、爱信、电装等公司提供。实现变速器各种功能如离合器控制、换挡控制以及换挡策略的应用层软件一般由自动变速器厂家或汽车厂家开发。国内本土企业在变速器控制单元(TCU)方面目前还没有独立开发出成熟的产品,合资公司则已经为中国市场开发低成本的TCU,以适应国内较低的标准要求和增加竞争力。

探索有效途径 提高整体竞争力

可见,目前国内自动变速器市场基本上由国外技术与产品主导,国内配套产业链只在齿轮、行星排等机加工产品有所起步,在关键配套零部件技术方面还基本处在摸索阶段。目前在进口的汽车零部件价值中,自动变速器零部件已超过发动机占第一位。而从国内自动变速器市场需求来看,国内自动变速器从现在到2020年要经历一个飞速发展时期,销量要增加到现在的三倍左右,达一千多万台,如果不改变现状,变速器关键零部件的进口价值会高幅增长。现在必须找到一条正确的发展道路,以提高我国自动变速器企业的竞争力,否则,几年后中国会变成自动变速器销售大国而不是制造强国的局面。目前可以从下面几点出发,寻找完善自动变速器产业链的有效措施:

一方面要集中力量,形成一个或两个大型自动变速器生产企业,为国内多家汽车厂进行配套,形成批量效益,改变目前各自独立开发自动变速器,量小效益低的众多厂家局面。如可考虑以分配相应股权的方式合并几家汽车公司现有的自动变速器资源,形成较大规模企业,国有投资公司也可投资占一定股份,增加开发力度。

二是要完善配套产业链,对自动变速器中的行星排、离合器、液力变矩器、液压控制系统等机械类产品,可以利用现有的行业零部件企业,通过与自动变速器企业的合作,了解配套零部件的性能指标,测试要求等,逐步研发并批量生产出可靠产品。对自动变速器控制单元(TCU),要联合电子行业,同步研发发动机控制单元(EMS)。

三是借鉴国外大型汽车配套企业的运作体系,国内自动变速器配套企业应系统地从质量管理体系,设计、仿真及测试工程体系,产品开发人员及操作技术工人的培养及技术知识管理体系等着手,稳步持续地提高总体竞争力。

【作者简介】

石照耀:博士,长江学者,北京工业大学教授,中国齿轮专业协会副会长兼常务副秘书长,齿轮工程与精密测试技术领域的知名专家。

罗本进:斯图加特大学工学博士,德国博世公司动力总成及自动变速器系统专家,全德华人机电工程学会副主席,长期从事汽车动力总成产品的批量开发和前期研发,有多项职务发明专利。

相关链接:汽车自动变速器涉及的主要零部件及子系统