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发动机动力首先输入 CVT 的主动轮
作者:ag8亚洲游戏    发布日期:2020-05-13 04:00


  1、海外变速器上演三国演义,国内偏重于 DCT,新能源变速器将多级化DCT

  在结构上较 CVT 具有更高的传动性能,较 AT 有更好的燃油经济性。海外市场将依旧被AT、DCT 以及 CVT 三分天下;而我国技术创新路径选择 了重点发展 DCT。其中,DCT 在混动车型的配置上也不受限于P2方向,而 可以开拓 P2.5 以及 P3 的发展路线,长期来看更具有战略意义。纯电动车仅 配备单级减速器的缺陷逐步暴露,未来配备二级减速器将更加有助于电机效 率提升,增加行驶里程。

  从2018 年各类型变速器的结构占比看,AT 车型销量未出现明显变化,CVT 由于本身所具备的结构缺性陷甚至出现了小幅度的下滑;而DCT 渗透率一再 提升,2018年H1 渗透达到19.5%,同比增速高达22.12%。

  自动变速器受到消费升级以及城市道路拥堵催化,使得自动变速器下探 至8 万元区间自主品牌车型。我国目前自动变速器车型占比仅63%,自主品牌 自动变配套率仅35%,远低于欧美发达国家90%的渗透率;而1 万元左右的手 动挡与自动挡价差将使得自动变速器更具竞争力。预计我国未来三年自动变 速器产量将达到1854.5 万套,渗透率达到75%;而自主品牌自动变速器将达 到65%的渗透率,未来三年产量增速高达20%。

  在自动变速器的各个细分零件领域,我国高精度齿轮可以达到 4 级精度, 具备国际竞争力;未来随着受到自动变速器渗透提升的驱动,我国变速器齿 轮市场也将相应得到高增长。而新能源汽车的普及将带动齿轮往更高精度演 化,相应的研发支出将促使未来齿轮需求向具有国际竞争力的大型齿轴厂集 中,我国具备高精度齿轮制造工艺且能够进行全球配置的龙头企业将有望实 现国产替代,并获得更高的国际市场份额。2017 年我国变速器齿轮行业的市 场规模为267.2亿元,而预计到 2020 年其市场规模将会达到 333.8 亿元, CARG高达 20.4%。

  汽车发动机输出转速较高,与车轮直接相连接将无法使发动机的性能发挥到最佳, 必须通过变速器来进行发动机转速和车轮行驶速度直接的协调。传统内燃机汽车的 变速器与发动机相连接,分为手动和自动等形式。纯电动汽车由于依靠电机驱动, 可以通过调节电机转速来改变行驶速度,因此目前多配备单级减速器,而未来有望 转化为多级变速器。混动车中,串联连接方式不需要使用变速器,而并联与混动均 需要用到变速器。

  传统汽车中,变速器按照操纵方式的不同,可以分为手动变速器以及自动变速器两 大类。而自动变速器中,又可以根据其结构以及原理的不同,划分为机械式手自一 体变速器(AMT)、液力自动变速器(AT)、双离合变速器(DCT)以及无级变速器(CVT)。

  手动变速器换挡会耗损发动机动力,将面临淘汰。手动变速器通过人为拨动变速器 齿轮与不同档位齿轮组相结合,从而完成输出转矩与转速的切换。这种结构简单可 靠,可以轻松获得不同的传动比,但是有一个缺点,就是每次换档时,必须要驾驶 员踩下离合器踏板,完成离合器的分离来切断发动机传向变速器的动力,使得驱动 轮在很短的一段时间内无法获得动力,造成动力输出的损耗,增加了其油耗。

  MT 车型销量边际降幅扩大,产品替代升级势在必行。受到自动变速器渗透提升的 影响,手动挡汽车的销量出现了大幅度的下滑,2016 年到 2018 年前 7 个月的销量 分别为 874.4 万辆、768.2万辆以及 286.9 万辆,分别占到乘用车总销量的 38.68%、 32.77%以及 24.44%。其中,自主品牌 MT 车型占比远远高于合资品牌车型;而自 动变速器的向下渗透也带动了中低端车型配套自动变,使得 MT 的边际降幅扩大, 产品升级趋势势在必行。

  手自一体变速器顿挫感强烈,用户体验较差。AMT 在机械变速箱(手动档)原有基 础上进行改造,主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过 加装微机控制的自动操纵系统来实现换档的自动化。因此 AMT 实际上是由一个电 脑来控制一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。它拥有手动变速器 超高的传动效率同时能有效减少在操纵挡杆时浪费的时间。并且燃油经济性比传统4AT车型可以有效降低 20%~30%的油耗。

  AT 采用行星齿轮组与液力变矩器实现自动换挡。自动变速器由液力变矩器、行星 齿轮变速器、控制机构组成,在低转速的时候,液力变矩器的泵轮会通过液体带动 涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮,通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转 速差,行星齿轮组通过齿圈、太阳轮和行星轮的运动关系,可以实现输入轴与输出 轴脱离刚性传动关系、输入轴与输出轴同向或反向传动和输入与输出轴传动比变化, 从而提高效率,液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星齿轮,从而实 现自动变速变矩。

  DCT燃油经济性高,未来有望成为变速器主力。双离合变速器具备两套手动变速器 的传动结构,能够做到挡位的替换接力;由此双离合变速器的换挡和 AT 一样平顺; 但是不需要像 AT 一样靠液力传输动力,也不需要像MT一样断开离合器换挡,从 而降低输出动能的损耗,提升其燃油经济效率。DCT 由 2 个独立的手动变速器组成, 具备 2个独立的离合器;2 个离合器由电脑进行控制。当压紧离合器 1 时,动力输 送到红色的变速器输入轴上;当压紧离合器 2 时,则动力输往绿色的输入轴。两根 输入轴则分别对应 1、3、5 档,红色的输入轴实现 2、4、6 挡位。当 1 档转动时, 2 档则已经准备好与输入轴相啮合;从而使得其动力不存在传输中断,获得如 AT 一般平滑的换挡体验,但是提升了其燃油经济性。

  而相较于 AT,DCT 采用离合器传递动力,具有更高的传动效率。AT 主要由液力变 矩器和行星齿轮组合而成,换挡的时候液力变矩器被发动机带动从而使得泵轮旋转, 通过变速箱油带动另一端的涡轮转动,从而传递动力;简单来说,就相当于一把插 电的风扇对着另一把不插电的风扇吹,来带动其转动;通过液体软连接使得力在传 递时出现耗损。而 DCT采用离合器硬链接,传动效率高于使用液力变矩器的 AT, 从而燃油的经济效益更强。综合来看,DCT 燃油经济性高,传动结构沿用较为成熟 的手动挡结构,有助于企业发挥规模效应。

  两轮一带连续变速,CVT 未来可期。CVT(无级变速器)采用传动带和工作直径可 变的主、从动轮相配合传递动力,实现传动比的连续改变。CVT 无级变速机构包括 主动轮组、从动轮组、金属钢带。金属带由两束金属环和几百个金属片构成。主动 轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成,与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动, 另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构,它们的锥面形成V型槽来与 V 型金 属传动带啮合。发动机动力首先输入 CVT 的主动轮,然后通过 V 型传动带传递到从动轮,最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车;工作时通过主动轮与从动 轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与 V 型传动带啮合的工作半径, 从而改变传动比,实现无级变速。

  目前全球乘用车变速箱的技术路线可以概括为 AT、DCT 以及 CVT 三国鼎立的局面, 未来技术路线的演化也或多或少的出现了不同的研发趋势,但是总的来说,均可以 概括成往燃油经济性更高以及换挡传动更加平顺上去发展。

  高挡位 AT 主要配套于中高端车型。目前,主要配套的AT产品是 6 速 AT 变速箱, 其稳定性好、适用性高的优点深入人心;但是,AT 依旧面临着换挡冲击强且油耗较 高等问题。由此,AT正在往 8AT、9AT 甚至 10AT 的方向上去进化,以降低换挡时 所产生的冲击感,从而降低油耗。目前 8 速 AT 主要由采埃孚生产,集中度高达90%; 8AT 换挡速度更快,扭矩范围广且质量相对较低;比如,采埃孚 8HP 的换挡时间仅0.2秒,其速度不亚于 DCT。而档位大于 8 速的 AT 类型依旧较少,分别时采埃孚 横置 9AT、奔驰纵置 9AT、福特/通用的纵置 9AT、10AT、爱信纵置 10AT 以及本田 横置 10AT;正在研发中的10AT主要由通用/福特、雷克萨斯/本田/现代等主流集团 合作研发,预计在最近 2 年陆续出产。

  DCT燃油经济性高且换挡速度快,但是其质量稳定性备受关注。一方面,未来 DCT 的其中一大发展趋势将是提升其稳定性。从 DCT 产业化的基础来看,DCT 采用定 轴齿轮传动,结构于国内厂商所掌握的手动变速器技术相仿,因此国内厂商纷纷布 局 DCT 的生产路线。目前,比亚迪、上汽、广汽等主机厂均已量产配套 DCT 的车 型,长安以及长城也公布其量产计划。合资车厂方面,大众、福特与通用等企业也 量产了多款 DCT 配套车型。而干湿式 DCT 的主要差别在于其摩擦片的冷却性能, 湿式 DCT采用油冷具备更好的散热性能,故适合大扭矩车型;干式DCT则主要空 气被动冷却,适用于小扭矩车型;我国自主品牌车型主要以小扭矩为主,随着各大 车企积极推进研发,DCT稳定性有望改善,从而带动渗透率大幅提升。

  另一方面,DCT 匹配混动技术的综合表现最佳,有望在混动车型上推广。在所有的 混动技术路线 技术因为结构复杂程度一般,发动机与变速箱无需大幅度改动 而使得开发成本较低;其节油效果却可以在保证优良的加速效果的同时,达到30%左右;且有政府补贴,使得其从其他路线中脱颖而出。

  从变速器的适配数量来看,DCT 适配的技术路线 种;而 AT 和 CVT 分别为 1 种和 2 种。从适配后的综合性能来看,将 DCT 优先运用于混动系统存在 一下几点优势:

  1) 降低动力总成的复杂度和传动系的成本是混合动力轿车产业化的难点之一。 DCT 因取消了液力变矩器,同时双离合器的紧凑结构使得变速器体积远小于其 它类型变速器,质量更轻,因而使得装配 DCT 的混合动力汽车的质量远小于 其他车辆。

  2) 取消发动机怠速是混合动力汽车的主要节能途径之一,DCT 在停车时可以将发 动机与变速器完全分离,从而可以彻底取消发动机怠速,进一步提高整车的燃 油经济性

  3) 借助于 DCT 的结构特点,无需借助变速器后置电机便可实现换挡无动力中断, 可以改善电机工作效率,使得驱动电机在整车上的布置更灵活。

  4) 在混合动力汽车构型设计和参数匹配时,有时需要牺牲换挡动力性以换取整车燃油经济性,DCT 具有动力性换挡的优势,弥补了此项缺陷。

  CVT 驾驶平顺性较佳且传动效率高,但是其扭矩承载能力较弱;因此,主要配备与 一些扭矩较小的小型乘用车,约束了其发展的前景。目前,CVT 变速器的配备主要 集中于一些日系车企,比如丰田和本田。但是 CVT 在小扭矩车型中的表现不俗,未 来随着 CVT 扭矩容量的提升,有望被配套与更多家用型乘用车中。

  当前,日产正在研发新型的二代 CVT,其扭矩容量从 180Nm 提升至 380Nm;这将 使得 CVT 从原本 2.0L 以下排量的车型的限制中得以突破,运用至 2.0L-3.5L 排量 的车型。

  综上所述,三种类型的变速器在技术上各有春秋。中低档为AT 稳定性好,但是油 耗较高;高挡位 AT 燃油经济性高且换挡速度快,但是成本过高。DCT 燃油经济性 强,而质量稳定性则略有欠缺。CVT 油耗低换挡平顺,却受限于其扭矩容量。中长 期来看,国际车市将依旧采用三种技术路线齐头并进的发展趋势。

  未来,高端车型将往高挡位 AT 方向去发展;而我国自主生产的乘用车以中低端乘 用车为主,导致整车厂需要对成本和性能进行综合权衡;自主品牌乘用车扭矩较小, 低档位 AT、DCT、CVT 更加适用。

  新能源汽车需求高精度齿轮,拉动齿轮单车价值提升。在汽车电动化的驱使下,新 能源汽车的传动装置与混动车型以及传统燃油车均有所不同;混动型新能源汽车将 电机安放在燃油车传动系统的不同位置来实现油电的混合驱动;而纯电动新能源汽 车的电机则可以在较为宽泛的速度范围内高效运行,使得其并不必须配备复杂的传 统变速装置来增大扭矩;简略了现有的传动装置;而采用一级减速器来驱动汽车行 驶。

  单级变速器需求电机扭矩较大、转速较高,不利于车辆的经济性与舒适性。这就好 比开一辆燃油车,用一挡起步后不再换挡,直到速度被拉高至红线区,发动机不能 回到最佳扭矩输出区间,再加速能力被大幅削弱。所以电动汽车的高速经济性不高, 行驶过程中驱动电机多数情况下无法处于高电驱动总成系统的高效率工作点。尤其 是在最高或最低车速以及低负荷条件下,驱动电机效率一般会降至 60-70%以下, 严重浪费车载电能而减少续驶里程。

  此外,采用单级变速器的纯电动汽车的动力性能完全取决于驱动电机,为满足车辆 不同行驶状态的要求,驱动电机要既能在恒转矩区提供较高的转矩,又能在恒功率 区提供较高的转速。而配备二级减速器能减小电机扭矩和转速,降低电机设计难度, 提高经济性。以特斯拉Roadster为例,最初的设计是配备 2 挡变速箱,但是由于 变速器的生产质量问题而被迫采用了单级减速器;为了达到与原先匹配二级变速器 相同的性能,特斯拉将 180KW 的电机功率提升到了 240KW,并将 60KWH 的电 池增大到 80KWH 以提供更大的功率输出。

  由此,发展二级减速器预计将是未来纯电动汽车的发展方向,而电机的高转速将推动齿轮的精度和强度大幅度提升,反而提升了变速器齿轮的单车价值。

  海外整车厂变速器使用具有明显的地域性特征,且具备内部研发与生产能力。从全 球范围来看,全球主流大型汽车集团比如丰田、大众、雷诺等虽然也会从爱信、采 埃夫等变速器独立厂商处购买变速器,但是其本身也具备研发与生产能力,因此在 变速器的供应方面不存在大的问题。而各国TOP 20 车型的变速器配比情况来看, 日本自从上世纪 90 年代石油危机起,大力发展 CVT 技术,目前已经研制出具备较 为先进性能的 CVT,从 2018 年各国 TOP 20 畅销乘用车中可以看出,日本 CVT 车 型的占比远远高于其他国家,达到 59.09%。美国市场则受到日系车的影响,其 TOP 20 畅销车中日系车占比高达 40%,导致其 CVT 占据了较大的市场份额,达到 33%。 而韩国车则受到美系车的影响,具有较高的 AT 配比。虽然最早将 CVT 运用在汽车 上的是德国公司,但是德系车对动力性能的追求造成其更加偏好使用AT 和 DCT 等 传动性能更强、扭矩范围更大的变速器;而近年来愈加严苛的有害气体排放标准, 也使得德系车在 DCT 上的配比逐渐提升。

  乘用车手动变速器和自动变速器的技术难度不同,造成其供应体系的差异。我国乘用车手动变速箱的生产企业主要可以分为两类,一类是集团内自产的变速器直接为 整车厂配套,如大众、上汽等;另一类则是独立的变速器供应商,如爱信、采埃孚 和加特可等。

  与手动变速器不同,自动变速器具有较高的技术门槛和研发难度,目前的核心技术 仅仅集中在少数外资企业手中,如丰田、大众、通用等大型汽车集团以及爱信、采 埃夫等国际领军型变速器供应商,且这部分企业生产的变速器价格高昂,对外出售 的意愿较低。我国经过多年的研发,目前自主品牌乘用车企业对DCT 产能的规划 较多,并逐步开始配套至最新车型上。因此,我们预计 DCT 的变速箱渗透率在未 来可以达到 30%甚至以上。

  一方面,从目前市场上各类型变速器车型占比来看,因为DCT 的燃油经济性高且 结构成熟——其传动结构沿用原有的手动挡传动结构——有利于企业发挥规模效益; 预计将成为增速的主力军。从今年前 7 个月的上牌量数据来看,AT 的产量几乎没 有变化;而 CVT 因为其结构存在一定的缺陷,甚至出现了小幅下滑;DCT 则在 2018 年上半年达到了 19.5%的渗透率,增速高达 22.12%;未来三年假设上涨至 22.50%、 27.20%以及 30.80%;预计 2019 年和 2020 年 DCT 的产量将达到 468.16 万台和 571.18 万台,同比增长 29.39%和 22.01%,渗透率达到 30%左右。

  DCT 变速箱优势独到,渗透率有显著提升空间。DCT 变速箱具有结构简单、换挡 速度快、传动高效、低能耗等优点。同时,国内外整车厂(例如大众)为打破爱信 在 AT 变速箱的掣肘,积极研发 DCT,为其渗透率的提升打下了基础。

  另一方面,从目前国内市场的技术路线占比来看,不难发现其明显的地域性特征。

  作为德系汽车的代表,大众 DCT 车型占比从 2013 年的 25.8%迅速上升到了 2017 年的 43.8%;而从上牌量数据来看,目前的 DCT 占比高达 63.37%,DCT 车型受 到消费者青睐;2017 年,大众 DCT 车型销量近 178 万辆,同比增长 46.18%远远 高于大众整体车型 3.81%的增速,而从各类变速器与大众车型配套的占比来看,大 众有意逐步用DCT 车型来取代 AT、CVT 及部分 MT 车型,预计大众未来 DCT 配 套比例将超过 70%。

  而丰田、本田以及日产具有非常明显的日系车特征,其CVT 配套比具有绝对地位; 除了丰田目前还采用了 28%的 AT 以外,本田和日产的 CVT 配比均高于 90%。通 用作为美系车,则大幅度沿用了 AT 的结构配置,其占比达到 96.13%;现代汽车早 期受到福特和三菱(当时的控股方是克莱斯勒集团,而克莱斯勒在 2008 年金融危 机中由美国政府接手)的影响,其 AT 的占比远高于 DCT 以及 MT,达到 71.04%。

  总体而言,我国 DCT 受到青睐。从 2016 年到 2018 年前九个月的上牌量数据来看, 我国主要自主品牌主机厂的 DCT 车型配比出现了明显的上升趋势;此外,长城汽 车 DCT 配套比从 2016 年的 5.06%迅速上升至 2018 年的 79.30%;吉利汽车DCT配套比从 2016 年的 5.04%上升至目前的15.93%;荣威汽车从2016年的 31.46% 上升至 45.17%;一汽的 DCT 配套比从 2016 年的 26.34%上升到了 34.43%。其中,吉利和宝骏的DCT增幅伴随着 AT 车型配套比共同提升,MT 车型明显下降;而长 城、荣威的 DCT 增长则伴随着AT与 MT 车型的下滑;一汽配套 AT 车型上升幅度 小,而 MT 车型下滑较快;传祺则大量使用了 AT 配套。另外,CVT 车型的配套比 均出现小幅度上升,增速远不及 DCT,我们认为这是由于 CVT 受限于钢带打滑而 无法承受大扭矩以及其提速性能及效率不及 AT 与 DCT 而造成的。

  全国前 20 大畅销车型自动变速器渗透率高于行业平均,达到 75%。通过对 2017 年和 2018 年前 7 个月的 TOP 20 畅销车型所配备的变速器类型进行统计,我们发 现,TOP 20 车型的自动变速器渗透率远高于行业均值 63%;而通过数据的横向对 比后发现,从2016 年开始,TOP 20 车型自动变速的渗透率逐年上升,并于今年 7 月份达到了 75.36%。其中,与自动变速器的渗透成正向波动的是 DCT 的配套应用 率。从 2016 年至 2018 年前七个月的 TOP 20 畅销车数据来看,DCT 的渗透率上 升迅速,从 13.86%攀升至 22.01%,高于 2018 年 7 月 19.5%的平均渗透率;年复 合增长率高达 26.02%。

  自动变速器的渗透提升主要是受到了持续扩散的城市道路拥堵情况以及消费升级所驱动的。根据尼尔森的报告统计,2011 年乘联会数据公布总体乘用车的平均售价 已从 14.2 万元上升至 15.1 万元,呈现消费升级态势;现在的消费者对于自动挡和 手动挡之间 1 万元左右的差价的敏感程度都相对较低,从而选择自动档汽车的比率 上升,以此减低驾驶的疲惫感。另外,新驾驶员在考出 C1 驾照后也较为有限的选 择手动挡新车的消费,而更多购买自动挡汽车,以此降低新人驾驶员上路出行在车 流中的驾驶难度。由此,越来越多的车型选择以自动挡车型替代原本的手动挡车型; 带动了自动变速器在汽车上的渗透出现提升。

  2017 年,我国自动变速器渗透率为 63%,其中自主品牌渗透率仅 35%,对比海外 发达国家依旧有较大上升空间。在一些发达国家,自动变速器的渗透率已经超过 80%,其中美国与日本的自动变速器渗透率最高达到 90%;韩国紧随其后,自动变 速器的渗透率达到了 80%;欧洲人由于更加崇尚汽车的驾驶感以及操纵性,手动挡 的市场份额依旧较大,其自动变速器的渗透率为 50%。由此可见,自动变速器在我 国车型中的渗透比率——尤其是自主品牌车型中——依旧有着较大的市场空间。

  随着自主品牌乘用车多年的积累以及持续的研发突破,我国自主品牌乘用车在全国 范围内的市占率逐年提升;截止到 2017 年底,自主品牌乘用车市场占有率已经上 升至 43.94%。

  而在几年前,市场对于自主品牌的认识一直是车价较低的低端车型,处于对自主品 牌乘用车成本和对标消费者群里的消费能力的考虑,自动变速器昂贵的价格将与自 主品牌汽车无缘。但是,近年来自主品牌车型随着品质的不断提升以及消费者年轻 化等多种因素的影响,自动变速器也不断的渗透,成为车辆配备的主力。比如,长 城 H6 等多个国产车型在配备自动变速器后都取得了较好的成效;2017 年上市的部 分自主品牌车型已使得自动变速器的配置下探至 8 万元区间。

  变速器的产量同时受到乘用车产量以及自动变速器在乘用车中渗透率的双重因素 影响。2017 年,我国全部品牌汽车以及自主品牌汽车自动变速器渗透率分别为 63% 以及 35%。2018 年受到购置税透支等因素影响,下半年乘用车销量疲软,增幅为 -3%,不考虑政策影响,预计未来 2 年随着需求透支影响减弱将逐步恢复正增长, 达到 1%以及 2%的增速;自主品牌乘用车销量波动大于合资品牌,2018 年全年增 速-6%;未来 2 年增速预计为-1%以及 1%。经过双因子敏感性测试的计算,我们认 为 2018-2020 年全部品牌汽车自动变速器渗透率大概率落在 65%、70%以及 75% 左右的区间内;自主品牌汽车自动变速器的产量将有可能增长至45%、55%以及 65%;则未来三年我国全部品牌汽车自动变速器产量估计为 1608.1 万台、1721.2 万台以及 1854.5 万台;未来三年自主品牌汽车自动变速器的产量预计达到 459.9 万台、556.5 万台以及 664.2 万台。

  自主品牌自动变渗透增速高达 20%。由于自主品牌 MT 占比较高,随着自动变速器的渗透提升,自主品牌自动变速器渗透增速有望维持20%左右。

  不同类型变速器的单台价格差别较大,但是总体均值为15750 元/台。变速器中最 便宜的是 MT,其结构简单,且不存在较多电子结构,所以单价较低,单台 3000-5000 元。而自动变速器则种类繁多,AMT 是自动变速器中最便宜的变速器结构,单台 5000 元。AT 总体均价在 15000 元左右,但是高档位 AT 的价格则明显高于普通 AT, 比如 8AT 的价格区间在 30000-40000 元/台,较 6AT 的 15000-20000 元/台高出了 一倍的价值,AT 家族的均价则达到了 20000 元/台左右。CVT 的单价为 18000-25000 元/台左右。DCT 沿用 MT 的传动结构,其成本则相对较低,为 10000 元/台。

  根据自动变速器产量的预测以及单台自动变速器的价值量,我们推算出,自动变速 器 2017 年的市场价值为 3303.27 亿元;2018-2020 年随着自动变速器渗透率的不 断提升,自动变速器的市场空间随之增长,达到 3409.63 亿元、3494.96 亿元以及 3630.41 亿元。而其中,自主品牌由于其目前的自动变速器装配比率依旧较低,其 增速将高于合资品牌自动变速器。

  在我国自动变速器行业的增量中,DCT 市场空间的放量,将是驱动市场空间向上抬 升的核心驱动力。预计DCT 的市场空间将从 2017 年的 289.69 亿元上升至 2020 年的 571.18 亿元;CAGR 达到 18.50%。

  在自动变速器中,AT 和 CVT 的核心技术主要被外资整车集团或第三方变速器生产 商说垄断;我国难以突破。而在 DCT 的结构中,主要可以分成双离合器、执行机 构、电控系统以及机械结构等组成;而除了机械结构以外的这些零件主要被外资所 垄断,比如双离合器的设计、制造以及测试技术主要掌握在博格华纳以及舍弗勒两 家公司手中,而摩擦片的技术又集中在博格华纳以及达耐时(日本)等公司的手上。

  机械系统则主要包含传动齿轮以及轴类产品。齿轮类产品的精度与强度会影响其在 变速器上的径向误差以及累计误差,误差的存在将会导致齿轮的齿尖以及啮合齿根 的切点出现位移,从而形成根切,使得齿轮被提前耗损,出现松动和噪声,影响变 速器的操纵性和舒适性。国际上将齿轮的精度主要划分为0-12 个数字等级,其中 0 级为齿轮的最高精度、0-3 级齿轮为标准测量齿轮、4-6 级为高精度传动齿轮、7-8 级为普通传动齿轮、9-12 级为低档齿轮。运用在商用车领域以及中低端乘用车上的 通常是 7-8 级的普通齿轮,而高档车以及变速器要求较高的 AT 以及 DCT 则会使用 精度较高的传动齿轮。我国目前的传动齿轮可以稳定达到4 级,也就是高精度传动 齿轮中精度等级最高的一级。

  新能源汽车销量的大幅增长,也带动了高功率电机对高精度齿轮需求的提升。2018 年 11 月累计销售新能源汽车102.9万辆,同比增长 68%,新能源汽车的市场占比 初步提升。和传统汽车的齿轮转速 8000 转/分相比,新能源汽车电机转速可以达到10000~18000转/分以上;比如特斯拉所使用的 P100D 的转速为 16000 转/分,日 产启程电机转速为 10170 转/分钟;新能源汽车较常使用二级减速齿轮以扩大其电机的扭矩,由此新型动力技术带动汽车齿轮的转速出现大幅度的上升。新能源汽车 所需要的齿轮数量小于传统汽车变速器所需要的数量,但是单车价值却远高于传统 齿轮。

  由此,齿轮行业的产能将逐渐往能够进行全球配置的高精度龙头齿轮企业集中。随 着未来消费者对于驾驶舒适性以及新能源汽车占比逐步提升的影响,高精度齿轮的 需求势必越来越大;而高精度齿轮的研发需要主机厂或第三方零部件厂商投入更多 资金予以支持,这将带动企业的成本上升,从而摊薄利润;促使总成类企业将齿轮 外包给专业齿轮企业进行生产,从而集中资源投入核心技术的革新。而这种齿轮精 度和强度的提升将使得齿轮行业的竞争加剧,迫使小型齿轮企业让出其市场份额。

  目前,CVT 齿轮单车价值为 500-600 元,DCT 齿轮单车价值 700-800 元,AT 齿轮 单车价值 1500-2000 元;而新能源混动车型齿轮单车价值2000 元以上,纯电动车 型齿轮单车价值为 1800-2400 元左右。由此以及推算出,未来三年我国自动变速器 齿轮市场规模约 289.46 亿元、309.81 亿元以及 333.81 亿元;而自主品牌自动变速 器借助着渗透率的提升将在 2019 年突破 100 亿元的市场规模。

  TOP 20 畅销车型中,双环传动以及精锻科技配套车型占比高达 50%。从前文 2017 年以及 2018 年我国 TOP 20 畅销车型中可以看出,2017 年大众汽车总销量 16.64 万辆,2018 年 1-9 月共销售 13.68 万辆,大众车型在全国 TOP 20 畅销车中的销量 占比从 2017 年的 24.93%上升至 30.35%。而从 TOP 20 车型的变速器配套供应商 情况来看,2017 年和 2018 年分别有 10 个车型以及 9 个车型是由双环传动以及精 锻科技这两家企业提供的变速器齿轮返回搜狐,查看更多

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