干货｜典型自动变速器技术及市场发展趋势深度分析

随着人们对汽车舒适性要求越来越高，现代汽车自动变速器装备率越来越高却是一个不争的事实，在变速器技术革新的同时，自动变速器的未来究竟将走向何方？本期内容将为您翻开《汽车节能蓝皮书》，带您从技术、产品适配性、区域发展等方面，深度对比分析自动变速箱的发展趋势。

作为汽车关键总成之一，变速器技术在汽车诞生的百年历史中在不断地发展。手动变速器由于其传递动力的直接与高效性，加上制作技术的成熟与低成本，现代汽车中装备手动变速器的汽车仍然占有很大比例。但随着人们对汽车舒适性要求越来越高，现代汽车自动变速器装备率越来越高却是一个不争的事实，尤其是当自动变速器也逐渐能够兼顾操控性的时候。我们想要知道的是，在变速器技术革新的同时，自动变速器的未来究竟将走向何方？

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自动变速器发展现状

目前，市场上应用程度最高的自动变速器类型为CVT、AT、DCT，但由于地域、驾驶习惯的不同，各个地区的自动变速器发展互有差异。

CVT

CVT在日本地区普及程度较高。CVT具有动力传输平顺、换挡流畅、体积较小、成本相对低廉，燃油经济性高，可使发动机更多使用高效区域的优点；但也存在机械传动效率偏低、损失部分油压、受制于可靠性难以匹配大扭矩动力的缺点。日本国土狭小，资源紧张，小排量汽车占据市场主流。这使得CVT技术在日本倍受重视，发展迅速。而在美国，由于其燃油经济性较高，也受到一些消费者的青睐，占据一定的市场份额。

图1 2015年CVT占据各国市场比例

AT

AT可靠性高，技术成熟，尽管在三种变速器中燃油经济性最低的，但仍是目前市场应用范围最广的自动变速器。美国与日本作为传统汽车强国，其AT技术成熟，应用广泛，汽车厂商也积极研发多挡AT以降低能耗。在欧洲，由于消费者更加青睐MT技术，AT市场占比低于日美。

图2 2015年AT占据各国市场比例

DCT

DCT传动效率优于AT与CVT，制造工艺简单，但其大规模产业化应用时间晚于AT与CVT，舒适性与可靠性还有待验证。在欧洲，因为DCT技术发展比较成熟，节油效果明显，市场份额逐年上升。而在美国和日本，鉴于其燃油经济性的优势，DCT也逐渐受到重视，但普及程度较低。

图3 2015年DCT占据各国市场比例

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自动变速器的发展趋势——技术特点对比分析

从技术方面分析，由于技术特点不同，AT、CVT、DCT三种自动变速器技术表现出不同的发展趋势：

AT的发展趋势是提高变速器效率

主要的技术手段是扩大锁止范围、减少关键零部件损失、扩大速比范围等。其中，提高液力变矩器效率、升级润滑系统、增加档位数量尤为关键，另外还可通过与怠速启停相结合的方式进一步高效使用发动机从而实现节油。

CVT的发展趋势主要是改进液压及控制系统策略

主要的技术手段是设定最佳的带轮压力、减少油泵内部摩擦、优化起步滑差控制。设定最佳带轮压力方面，可通过从动带轮减压阀来实现；减少油泵内部摩擦方面，可通过去掉流量控制阀、缩小油泵尺寸、通过结构优化减少控制阀流力来实现；优化起步滑差控制方面，可通过调整摩擦材料特性、摩擦半径、摩擦表面密度，配合精细化的控制逻辑来实现。

图4 AT变速器技术升级路线

DCT的发展趋势是使用变矩器解决启动时抖动等舒适性问题

并通过多挡化等方式不断提升燃油经济性。此外，DCT与混合动力结合发展的趋势有所加强，但DCT与混联模式的匹配前景相对看好。目前串联模式下匹配DCT暂无法实现纯电行驶，且对驾驶性和效率的改善有限；并联模式随队驾驶性有较大改善，但空间布置和系统布置存在一定难度；混联模式则可实现纯电行驶、加速行驶、发电模式的兼容匹配，且对驾驶性和效率的改善程度较高，布置方面也不存在障碍。

DCT与三种模式的具体匹配情况如下表所示

表1 DCT与三种混合动力模式的匹配情况

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自动变速器的发展趋势——产品适配性对比性分析

从产品适配性方面分析：

AT仍将是未来主流产品，但在增幅上将有所放缓，主要匹配车型定位为紧凑型、中大型、SUV等。

DCT依靠燃油经济性好，可承载扭矩大，主要匹配车型也定位为紧凑型、中大型、SUV等，将同AT形成正面竞争。

CVT凭借低成本、低噪音、低油耗的特性，将在小扭矩车型如微小型、紧凑型得到广泛应用。

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自动变速器的发展趋势——市场发展对比性分析

从区域市场发展方面分析，不同区域变速器发展情况也存在差异，到2020年：

美国变速器市场仍将以AT为主，但市场份额将被DCT、CVT挤占一小部分。

日本混合动力和新能源等专用变速器的市场份额将快速增长，传统车辆自动变速器类型仍以CVT和AT为主。

欧洲仍将以MT为主，DCT的份额持续提升。

图5 2015-2020年变速器市场占比预测

来源于《汽车节能技术》

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