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润英联:效率推动变速箱发展

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摘要:严格的二氧化碳排放新规和满足零排放愿景的需求正推动着全球OEM车企审视其运营、技术平台和供应链的每一个要素,以找到降低碳排放的机会。
严格的二氧化碳排放新规和满足零排放愿景的需求正推动着全球OEM车企审视其运营、技术平台和供应链的每一个要素,以找到降低碳排放的机会。在变速箱市场,虽然多年来效率一直是推动变革不断发生的关键因素,但这些新的需求意味着变革正在不断加快步伐。润英联研究了市场的变化,并评估了变速箱油品支持行业变革的不同方式。
 
润英联评估了变速箱油品支持行业变革的不同方式
 
手动和有级自动变速箱设计多年来一直主导着汽车市场。但是,随着二氧化碳减排的驱动迫使OEM从整车各个系统来进一步实现效率提升,变速箱技术也随之在不断发展。最初,更小、更轻的、具有更多前进挡位的自动变速箱系统受到青睐,无级变速箱(CYT)和双离合变速箱(DCT)的装机量也在增长。然而,北美和欧洲推出了全新的二氧化碳排放法规,以及越来越多的OEM车企公布其对零排放的承诺,意味着我们正在进入另一个变革时期。
 
随着OEM采用更多的电气化车辆类型,预计专用的混动变速箱和减速齿轮箱(RED)将经历大幅度的快速增长。虽然这些细分市场当前还未占到全球装机量的20%,但到2029年,预计这些专用变速箱将占到新车装机量的一半左右,其中减速齿轮箱的增长最大。
 
 
尽管旧的技术正在失去优势,但预计到2029年,传统的自动和手动变速箱仍将占40%左右。
 
然而,各地区差异显著。使用减速齿轮箱最多的地区可能在欧洲和中国,手动、自动和无级变速箱会失去一部分市场。而北美、日本和韩国会从自动和无极变速箱转向混动和纯电,在南美和南亚,各个细分市场都有增长,但基数很小。
 
不断增长的油品市场
 
全球汽车保有量有望突破16亿大关,并将继续增长,这意味着变速箱售后油品市场也有望扩大。到2028年,手动和AT变速箱油在售后油市场仍然保持最大的份额,约75%。然而,由于更短的换油期,预计对CVT和DCT变速箱油品的需求将超过AT变速箱油品。
 
尽管当前,全球混动和电动车辆传动液市场规模较小,但预计将相对显著增长。
 
伴随着汽车电气化的腾飞,预计北美、中国和欧洲将增长强劲。然而,强混和纯电动车售后油用量的增长将相对较低,因为这些车辆的市场基量较小、车辆的油底壳更小、换油期非常长。因此,到2028年,强混和纯电动汽车的服务油市场预计将仅占有9%的市场份额。
 
电驱系统油品面临的挑战
 
直到现在,传统的变速箱油品通常用在强混和纯电动汽车内。然而,随着设计要求越来越高,现在需要量身定制的电驱系统油品。这些新的定制电驱系统油品仍必须满足传统的变速箱润滑要求,包括:
• 氧化控制
• 摩擦特性
• 磨损保护
• 黏度特性
 
与此同时,这些电驱系统油品还必须满足热传递、材料兼容性和电学性能等全新的电气化要求。
 
热传递:对电驱系统油品来说,冷却电子元件和电池的性能非常重要,因为高温可导致电机性能损失和消磁,绕组端部和转子在峰值负载时可能会出现局部热点现象。在热传递方面,油品必须要能够冷却绕组,虽然可以使用单独的夹套冷却系统,并配备专用冷却液,但这使系统尺寸更大、更复杂,并且不如直接接触式冷却更有效 – 直接接触式冷却可以提高电机效率,并且电机体积更小,功率密度更高,也是一些OEM正在引入的技术。这就意味着油品必须能够承受更高的温度,并且具有更好的抗氧化性。
 
电学性能:电动车中更高的电压可实现更短的充电时间,但也意味着需要有能够处理如此高电压的新型材料。电驱系统油品必须具有平衡的电气性能配方,来确保没有电气短路或电流泄露发生,同样,油品也必须不能绝缘到静电荷积聚的程度。良好的电气性能还可以实现更高的电机电压,允许电机以更小的体积提供相同的功率,从而降低整体的装置尺寸。
 
材料兼容性:电驱系统油品面临的另一个挑战是材料兼容性,因为例如铜、树脂和塑料等新材料被使用到混动和纯电动汽车内。对连接头塑料的化学侵蚀、铜绕组的腐蚀或树脂降解都可能导致电流泄露,甚至在变速箱中产生短路,这就使得材料相容性对电驱系统油品变得至关重要。
 
超低粘度
 
OEM希望可以帮助消费者更好地接受电动车,因此电驱系统油品需要提供降低能耗这一优势,以增加车辆的纯电动续航里程。为此,在实现改善热传递的同时,车企可能有必要转向超低黏度油品的使用,这需要通过使用新一代添加剂技术来实现。我们正在研发新的配方空间,以克服当前对性能表现的权衡,例如,超低粘度vs齿轮保护,极压抗磨vs电性能。
 
开发新的配方空间以克服对性能表现的权衡
 
在润英联看来,这些新一代的电驱系统油品是卓越的技术,能实现优化体积更小、性能更强大的电驱集成传动设计。
 
润英联始终致力于开发量身定制的变速箱油品,以满足OEM的最新要求,确保其适用于在电动车上使用。
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