浅谈我国变速器专利发展现状及方向

韦兰萍

（柳州上汽汽车变速器有限公司柳东分公司，广西 柳州 545616）

1 变速器相关概念

变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构。汽车在启动后，发动机的输出转速会变得非常高，与此同时，汽车的最大功率和扭矩会在一定的转速区呈现出来。运用变速器就是为了在需要的时候充分发挥汽车发动机的最优性能，从而起到协调汽车发动机的转速和车轮的运行速度。变速器可以固定或分档调整齿轮传动装置，又称变速箱，其中无级变速是指可以连续获得变速范围内任何传动比的变速系统[1]。变速器的功能很多，较为主要的有可以实现变速变矩，调整汽车行驶方向，还能够根据驾驶者的需要起到中断传动的作用。变速器还能借助于变速器的空档位置，使得汽车的发动机可以顺利启动，有效满足汽车停车或者需要滑行的需要，也能有效协调，确保汽车的动力输出正常运行。

2 我国变速器专利发展现状分析

手动变速器技术相对比较简单，已不存在技术保密问题。然而自动变速器对制造工艺要求较高，制造成本较高。相对手动档而言，自动档包括更多的先进技术和专利，我国自动变速器的核心技术和专利发展上面都有很大的提升空间。

2.1 变速器发展历史

从20 世纪80 年代开始，我国的变速器专利申请数量逐渐增多，呈现出一片良好发展的态势。从专利申请数量来看，2000年以后汽车变速器专利申请数量更是呈现直线递增的态势。我国在2008 年颁布发行了《国家知识产权战略》，此举意在充分鼓励技术人员进行科学研究，积极投入到探索新发明新技术中去。我国在变速器市场上面从专利授权量来看，我国申请的专利授权数量上面依然存在很大的滞后性。当前，从我国变速器专利申请的技术领域来看，变速器专利权利主要包括IPC（国际专利分类）、IPC 技术总体分析、洛迦诺分类和IPC 技术总体分析。目前，我国自主品牌汽车企业的专利申请较为零散，尚未形成总体布局和系统规划，未来出现专利壁垒和侵权风险的可能性较大[2]。

2.2 变速器成果

2019 款哈弗H7/H7L 搭载长城7DCT450 变速器，这是我国第一款自主开发，具有自主知识产权的7 速湿式双离合器。7 个档位齿比绵密，换挡迅速，顿挫感难以察觉，舒适性好，传动效率更高。该变速器获得了79 项专利，并且被评为“世界十佳变速器”。长城DCT450 变速器通过轻量化设计、双离合高效冷却设计、双泵（机械泵+电子泵）系统、液压控制模块、TCU优化等技术手段，进一步降低燃油消耗，相比从前有了进一步的发展和提升。6 月18 日，“前进无止境”蓝黛6AT 总成下线揭幕仪式在重庆蓝黛变速器有限公司隆重举行。通过6AT 变速器的研发，蓝黛先后申请了6 项发明专利，12 项实用新型专利，从而使公司真正走上了产品转型、技术创新之路。与当前国内主流自动变速器相比，该产品在操控性、NVH 以及传递效率等方面都有了一定的提升。多档位、紧密的齿比变化使得产品动力衔接更顺畅、换挡更快速。PSA 集团选择邦奇动力作为其未来电动化变速器供应商，邦奇动力将持续到2022 年向PSA 集团供应该公司受专利保护的最新一代e-DCT 产品。该电动化的双离合变速器，即带有48V 电机的混动DT2，将装备PSA 集团的弱混合动力车型。 双方目前正在磋商把该变速器产品置于PSA集团旗下某个工厂进行生产的相关事宜，同时亦在探讨进一步拓展双方合作伙伴关系的可能性[3]。涡轮增压发动机、TST 7 速双离合变速器、新一代发动机启停系统，这些合资品牌的“专利”，正被自主品牌一一打破。上汽、吉利、奇瑞、长城等自主品牌都建立起自身的动力总成技术，海马、江淮也开始在核心技术上崭露头角。汽车界主流变速器厂家基本由爱信与ZF 把持，强大点的工厂绕专利自已开发，现在本田自家有，日产有，现代起亚也有，大众以前买爱信的，有钱后收购了一家有了DSG。吉利就是收购澳大利亚DSI 有了自已的技术，奇瑞是挖了DSI 的人才有了自已的技术。长安现在还在买爱信的，其实这样的技术升级也是一个办法，在未来，我国在变速器市场还需进一步发展和提高。

2.3 我国变速器发展方向分析

新能源汽车时代已经到来，变速器的发展趋势已经引起越来越多人的重视。ECVT 结构简单，传动效率高，舒适性好，可以预见在专利保护到期后，ECVT 的市场份额将大幅增加，DCT 短期内主驱动前后置方案可行性高，长期趋势为集合程度高的BSG+DCT 奇数轴电机结构。对于纯电动来说，二级变速器为趋势。短期内由于技术原因，市场上的运行的纯电动汽车变速器很大一部分都变为单级减速器，但是从长期的发展形势来看，二级变速器的运行能够有效提高汽车电机的使用效率。现如今，很多认可二级变速器将是未来发展趋势的业内人士也认为，在未来，广泛地使用二级变速器，能够使电机在多种不同的环境下进行工作。而且施工中采用二级变速器时，可以使得电机维持在高效率的转速区间，从而可以降低损耗，提高续航里程。现在还有一部分业内人士认为，相比纯电动汽车来说，为有效了提高传统比、最大车速及最大爬坡度，可以对变速器进行改进，采用五挡变速器，能够提高汽车性能。经过多年的市场培养，国内消费者对汽车品质的要求日益提升，自动挡是一方面是高级的象征，另一方面，自动挡与手动变速相比具备的操控便捷性及舒适性为其提供了较强的竞争力，再加上女性消费者的占比也不断提升，这3 个方面直接提升了自动变速器的占比。根据数据显示，2017 年，通过上牌量数据发现自动变速器占比已经迅速提升至72%。由于要考虑环保性，中国制定了第四阶段燃油限值标准，要求2020 年乘用车企业平均油耗需降至5.0 L/100 km，年降幅达6.2%，乘用车企业面临较大的减排压力。国内主要车厂均为应对油耗、新能源积分做产品储备，预计2019 年一线品牌的新能源汽车将批量上市，产业趋势已经明朗[4]。

3 结语

变速器行业的发展进步，将在很大程度上带动汽车行业真正走向产品转型、技术创新之路。在未来，无级自动变速器会成为汽车变速器行业发展的主流趋势，我国应该在变速器市场方面加大资金投入，不断完善自动变速器的性能，使其在传递效率上进一步提高，使得其档位、紧密的齿轮衔接起来更加顺畅方便，行驶途中切换档位更加方便，从而有效地带动我国机械行业的发展。