淺談我國變速器專利發(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

變速器是用來改變來自發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的機構(gòu)。汽車在啟動后，發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)速會變得非常高，與此同時，汽車的最大功率和扭矩會在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)呈現(xiàn)出來。運用變速器就是為了在需要的時候充分發(fā)揮汽車發(fā)動機的最優(yōu)性能，從而起到協(xié)調(diào)汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和車輪的運行速度。變速器可以固定或分檔調(diào)整齒輪傳動裝置，又稱變速箱，其中無級變速是指可以連續(xù)獲得變速范圍內(nèi)任何傳動比的變速系統(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)動機可以順利啟動，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)，確保汽車的動力輸出正常運行。

2 我國變速器專利發(fā)展現(xiàn)狀分析

手動變速器技術(shù)相對比較簡單，已不存在技術(shù)保密問題。然而自動變速器對制造工藝要求較高，制造成本較高。相對手動檔而言，自動檔包括更多的先進技術(shù)和專利，我國自動變速器的核心技術(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，我國的變速器專利申請數(shù)量逐漸增多，呈現(xiàn)出一片良好發(fā)展的態(tài)勢。從專利申請數(shù)量來看，2000年以后汽車變速器專利申請數(shù)量更是呈現(xiàn)直線遞增的態(tài)勢。我國在2008 年頒布發(fā)行了《國家知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略》，此舉意在充分鼓勵技術(shù)人員進行科學(xué)研究，積極投入到探索新發(fā)明新技術(shù)中去。我國在變速器市場上面從專利授權(quán)量來看，我國申請的專利授權(quán)數(shù)量上面依然存在很大的滯后性。當(dāng)前，從我國變速器專利申請的技術(shù)領(lǐng)域來看，變速器專利權(quán)利主要包括IPC（國際專利分類）、IPC 技術(shù)總體分析、洛迦諾分類和IPC 技術(shù)總體分析。目前，我國自主品牌汽車企業(yè)的專利申請較為零散，尚未形成總體布局和系統(tǒng)規(guī)劃，未來出現(xiàn)專利壁壘和侵權(quán)風(fēng)險的可能性較大[2]。

2.2 變速器成果

2019 款哈弗H7/H7L 搭載長城7DCT450 變速器，這是我國第一款自主開發(fā)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的7 速濕式雙離合器。7 個檔位齒比綿密，換擋迅速，頓挫感難以察覺，舒適性好，傳動效率更高。該變速器獲得了79 項專利，并且被評為“世界十佳變速器”。長城DCT450 變速器通過輕量化設(shè)計、雙離合高效冷卻設(shè)計、雙泵（機械泵+電子泵）系統(tǒng)、液壓控制模塊、TCU優(yōu)化等技術(shù)手段，進一步降低燃油消耗，相比從前有了進一步的發(fā)展和提升。6 月18 日，“前進無止境”藍黛6AT 總成下線揭幕儀式在重慶藍黛變速器有限公司隆重舉行。通過6AT 變速器的研發(fā)，藍黛先后申請了6 項發(fā)明專利，12 項實用新型專利，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)前國內(nèi)主流自動變速器相比，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)品動力銜接更順暢、換擋更快速。PSA 集團選擇邦奇動力作為其未來電動化變速器供應(yīng)商，邦奇動力將持續(xù)到2022 年向PSA 集團供應(yīng)該公司受專利保護的最新一代e-DCT 產(chǎn)品。該電動化的雙離合變速器，即帶有48V 電機的混動DT2，將裝備PSA 集團的弱混合動力車型。 雙方目前正在磋商把該變速器產(chǎn)品置于PSA集團旗下某個工廠進行生產(chǎn)的相關(guān)事宜，同時亦在探討進一步拓展雙方合作伙伴關(guān)系的可能性[3]。渦輪增壓發(fā)動機、TST 7 速雙離合變速器、新一代發(fā)動機啟停系統(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、長城等自主品牌都建立起自身的動力總成技術(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，強大點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，有錢后收購了一家有了DSG。吉利就是收購澳大利亞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)。長安現(xiàn)在還在買愛信的，其實這樣的技術(shù)升級也是一個辦法，在未來，我國在變速器市場還需進一步發(fā)展和提高。

2.3 我國變速器發(fā)展方向分析

新能源汽車時代已經(jīng)到來，變速器的發(fā)展趨勢已經(jīng)引起越來越多人的重視。ECVT 結(jié)構(gòu)簡單，傳動效率高，舒適性好，可以預(yù)見在專利保護到期后，ECVT 的市場份額將大幅增加，DCT 短期內(nèi)主驅(qū)動前后置方案可行性高，長期趨勢為集合程度高的BSG+DCT 奇數(shù)軸電機結(jié)構(gòu)。對于純電動來說，二級變速器為趨勢。短期內(nèi)由于技術(shù)原因，市場上的運行的純電動汽車變速器很大一部分都變?yōu)閱渭墱p速器，但是從長期的發(fā)展形勢來看，二級變速器的運行能夠有效提高汽車電機的使用效率?，F(xiàn)如今，很多認(rèn)可二級變速器將是未來發(fā)展趨勢的業(yè)內(nèi)人士也認(rèn)為，在未來，廣泛地使用二級變速器，能夠使電機在多種不同的環(huán)境下進行工作。而且施工中采用二級變速器時，可以使得電機維持在高效率的轉(zhuǎn)速區(qū)間，從而可以降低損耗，提高續(xù)航里程?，F(xiàn)在還有一部分業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，相比純電動汽車來說，為有效了提高傳統(tǒng)比、最大車速及最大爬坡度，可以對變速器進行改進，采用五擋變速器，能夠提高汽車性能。經(jīng)過多年的市場培養(yǎng)，國內(nèi)消費者對汽車品質(zhì)的要求日益提升，自動擋是一方面是高級的象征，另一方面，自動擋與手動變速相比具備的操控便捷性及舒適性為其提供了較強的競爭力，再加上女性消費者的占比也不斷提升，這3 個方面直接提升了自動變速器的占比。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2017 年，通過上牌量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)自動變速器占比已經(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6.2%，乘用車企業(yè)面臨較大的減排壓力。國內(nèi)主要車廠均為應(yīng)對油耗、新能源積分做產(chǎn)品儲備，預(yù)計2019 年一線品牌的新能源汽車將批量上市，產(chǎn)業(yè)趨勢已經(jīng)明朗[4]。

3 結(jié)語

變速器行業(yè)的發(fā)展進步，將在很大程度上帶動汽車行業(yè)真正走向產(chǎn)品轉(zhuǎn)型、技術(shù)創(chuàng)新之路。在未來，無級自動變速器會成為汽車變速器行業(yè)發(fā)展的主流趨勢，我國應(yīng)該在變速器市場方面加大資金投入，不斷完善自動變速器的性能，使其在傳遞效率上進一步提高，使得其檔位、緊密的齒輪銜接起來更加順暢方便，行駛途中切換檔位更加方便，從而有效地帶動我國機械行業(yè)的發(fā)展。