嚴格的二氧化碳排放新規(guī)和滿足零排放愿景的需求正推動著全球OEM車企審視其運營、技術(shù)平臺和供應(yīng)鏈的每一個要素,以找到降低碳排放的機會。在變速箱市場,雖然多年來效率一直是推動變革不斷發(fā)生的關(guān)鍵因素,但這些新的需求意味著變革正在不斷加快步伐。潤英聯(lián)研究了市場的變化,并評估了變速箱油品支持行業(yè)變革的不同方式。
手動和有級自動變速箱設(shè)計多年來一直主導(dǎo)著汽車市場。但是,隨著二氧化碳減排的驅(qū)動迫使OEM從整車各個系統(tǒng)來進一步實現(xiàn)效率提升,變速箱技術(shù)也隨之在不斷發(fā)展。最初,更小、更輕的、具有更多前進擋位的自動變速箱系統(tǒng)受到青睞,無級變速箱(CYT)和雙離合變速箱(DCT)的裝機量也在增長。然而,北美和歐洲推出了全新的二氧化碳排放法規(guī),以及越來越多的OEM車企公布其對零排放的承諾,意味著我們正在進入另一個變革時期。
隨著OEM采用更多的電氣化車輛類型,預(yù)計專用的混動變速箱和減速齒輪箱(RED)將經(jīng)歷大幅度的快速增長。雖然這些細分市場當(dāng)前還未占到全球裝機量的20%,但到2029年,預(yù)計這些專用變速箱將占到新車裝機量的一半左右,其中減速齒輪箱的增長最大。
盡管舊的技術(shù)正在失去優(yōu)勢,但預(yù)計到2029年,傳統(tǒng)的自動和手動變速箱仍將占40%左右。
然而,各地區(qū)差異顯著。使用減速齒輪箱最多的地區(qū)可能在歐洲和中國,手動、自動和無級變速箱會失去一部分市場。而北美、日本和韓國會從自動和無極變速箱轉(zhuǎn)向混動和純電,在南美和南亞,各個細分市場都有增長,但基數(shù)很小。
不斷增長的油品市場
全球汽車保有量有望突破16億大關(guān),并將繼續(xù)增長,這意味著變速箱售后油品市場也有望擴大。到2028年,手動和AT變速箱油在售后油市場仍然保持最大的份額,約75%。然而,由于更短的換油期,預(yù)計對CVT和DCT變速箱油品的需求將超過AT變速箱油品。
盡管當(dāng)前,全球混動和電動車輛傳動液市場規(guī)模較小,但預(yù)計將相對顯著增長。
伴隨著汽車電氣化的騰飛,預(yù)計北美、中國和歐洲將增長強勁。然而,強混和純電動車售后油用量的增長將相對較低,因為這些車輛的市場基量較小、車輛的油底殼更小、換油期非常長。因此,到2028年,強混和純電動汽車的服務(wù)油市場預(yù)計將僅占有9%的市場份額。
電驅(qū)系統(tǒng)油品面臨的挑戰(zhàn)
直到現(xiàn)在,傳統(tǒng)的變速箱油品通常用在強混和純電動汽車內(nèi)。然而,隨著設(shè)計要求越來越高,現(xiàn)在需要量身定制的電驅(qū)系統(tǒng)油品。這些新的定制電驅(qū)系統(tǒng)油品仍必須滿足傳統(tǒng)的變速箱潤滑要求,包括:
• 氧化控制
• 摩擦特性
• 磨損保護
• 黏度特性
與此同時,這些電驅(qū)系統(tǒng)油品還必須滿足熱傳遞、材料兼容性和電學(xué)性能等全新的電氣化要求。
熱傳遞:對電驅(qū)系統(tǒng)油品來說,冷卻電子元件和電池的性能非常重要,因為高溫可導(dǎo)致電機性能損失和消磁,繞組端部和轉(zhuǎn)子在峰值負載時可能會出現(xiàn)局部熱點現(xiàn)象。在熱傳遞方面,油品必須要能夠冷卻繞組,雖然可以使用單獨的夾套冷卻系統(tǒng),并配備專用冷卻液,但這使系統(tǒng)尺寸更大、更復(fù)雜,并且不如直接接觸式冷卻更有效 – 直接接觸式冷卻可以提高電機效率,并且電機體積更小,功率密度更高,也是一些OEM正在引入的技術(shù)。這就意味著油品必須能夠承受更高的溫度,并且具有更好的抗氧化性。
電學(xué)性能:電動車中更高的電壓可實現(xiàn)更短的充電時間,但也意味著需要有能夠處理如此高電壓的新型材料。電驅(qū)系統(tǒng)油品必須具有平衡的電氣性能配方,來確保沒有電氣短路或電流泄露發(fā)生,同樣,油品也必須不能絕緣到靜電荷積聚的程度。良好的電氣性能還可以實現(xiàn)更高的電機電壓,允許電機以更小的體積提供相同的功率,從而降低整體的裝置尺寸。
材料兼容性:電驅(qū)系統(tǒng)油品面臨的另一個挑戰(zhàn)是材料兼容性,因為例如銅、樹脂和塑料等新材料被使用到混動和純電動汽車內(nèi)。對連接頭塑料的化學(xué)侵蝕、銅繞組的腐蝕或樹脂降解都可能導(dǎo)致電流泄露,甚至在變速箱中產(chǎn)生短路,這就使得材料相容性對電驅(qū)系統(tǒng)油品變得至關(guān)重要。
超低粘度
OEM希望可以幫助消費者更好地接受電動車,因此電驅(qū)系統(tǒng)油品需要提供降低能耗這一優(yōu)勢,以增加車輛的純電動續(xù)航里程。為此,在實現(xiàn)改善熱傳遞的同時,車企可能有必要轉(zhuǎn)向超低黏度油品的使用,這需要通過使用新一代添加劑技術(shù)來實現(xiàn)。我們正在研發(fā)新的配方空間,以克服當(dāng)前對性能表現(xiàn)的權(quán)衡,例如,超低粘度vs齒輪保護,極壓抗磨vs電性能。
開發(fā)新的配方空間以克服對性能表現(xiàn)的權(quán)衡
在潤英聯(lián)看來,這些新一代的電驅(qū)系統(tǒng)油品是卓越的技術(shù),能實現(xiàn)優(yōu)化體積更小、性能更強大的電驅(qū)集成傳動設(shè)計。
潤英聯(lián)始終致力于開發(fā)量身定制的變速箱油品,以滿足OEM的最新要求,確保其適用于在電動車上使用。
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