国内无级变速器油技术市场分析

文摘国内无级变速器油技术市场分析2007年我国汽车产销量达到850万辆，轿车产量超过440万辆，为全球第三汽车大国。目前，汽车产销量仍在快速增长，在享受便捷舒适的同时，汽车也带来了巨大的能源消耗和空气污染等负面影响。汽车的节能减排是我国面临的重大课题。无级变速器（ContinuouslyVariableTransmission,简称CVT）是指在输入轴转速不变的情况下，其输出轴转速可以在一定范围内连续变化的变速器。汽车金属带式无级变速器是当代最先进的汽车变速器之一，由于它能够让发动机在最佳状态下工作，依靠变速器无级调速来适应汽车的各种速度，因此可以使发动机燃烧最好，排气污染最小。根据德国、日本汽车制造公司的统计数据，采用CVT的汽车比用自动变速器(AT)的汽车节油7％～15％，减少废气排放约10％，而且生产成本降低20％～30％。采用CVT传动系的混合动力车的油耗有可能减少30％，排放有可能降低50％。CVT具有低油耗、高动力、少排放，让人们鱼与熊掌兼得。目前，自动变速器已经成为北美、日本新产轿车和轻型商务车的首选变速器。据有关机构预测，到2010年全球自动变速器的市场份额将达到55％，占据主流地位。2007年，我国CVT数量突破了25万台（全部进口），今后将以20％以上的速度发展。保守估计，2010年CVT需求将突破80万台，2015年将突破1400万台，占自动变速器的30％以上。由于CVT的技术先进性和经济性，日本丰田、日产等都计划其旗下的CVT车型达到年产100万辆。世界最大的CVT制造企业JATCO年产150万台CVT，并在快速增长，已在广州科学城建厂并投产。国内对CVT的科研开发和产业化十分重视，各大汽车公司（尤其是民族品牌的）、各汽车变速器厂都急于上CVT，国家发改委和各地方政府也给予政策扶植并对科研开发实施财政资助。国内汽车公司和变速器生产厂正在加速科研开发、装车试验和产业化进程。1、无级变速器油的开发状况由于CVT的锥盘加压、传动与调速是靠专用高压油实施的。CVT专用油同时起润滑和传递动力与调速的作用，除必须具有良好的润滑性能外，还必须具有合适的粘度、粘度指数、剪切稳定性、摩擦因数、牵引系数、低温动力性以及粘温粘压特性等，以满足金属带传动的要求，保证合适的滑差率。国外汽车制造公司、CVT制造厂，都开发了CVT专用工作液，采用OEM形式或自行生产。如：日产、本田分别委托SHELL和日石公司生产，丰田刚自行研制生产。CVT制造商均拥有其CVT专用工作液的知识产权。只随机（车）配售，不公开对外销售，研究资料严格保密，在文献和技术交流中几乎不透露相关技术信息。国内的CVT制造厂货汽车公司尚未开发其专用工作液，有部分用AT油代替，已发现不合适，出现了一些问题。CVT油是CVT的关键功能部件之一，从技术层面和企业发展战略考虑，都必须予以解决，拥有自己的民族品牌，否则技术质量难以突破且受制于国外公司。目前，国内CVT正在开发，即将产业化。这时配套开发CVT专用工作液既有必要也比较方便。CVT制造厂和汽车公司都乐于配合，而且在研发评价和实机使用测试时，能够积累许多摩擦、磨损和润滑方面的原始数据，对开发CVT专用油产品、优化CVT设计和工作特性以及制定相关产品标准都非常有益，同时也是对CVT摩擦学领域的一种创新贡献。国内在CVT专用油研究方面还是空白。2008年，广州机械科学研究院已开展对CVT专用油的立项研究。该院长期为机械装备制造行业开发特种润滑油液，提供产品和检测维护服务，完成了多项特种润滑油国家攻关项目，成功开发了工业用多种机械无级变速器油，并实现了产业化。此外，该院拥有机械工业汽车零部件产品质量监督检测中心（广州），机械工业油品检验评定中心和广东省机械装备公共实验室等科研平台，在工业油品开发和评定、设备磨损状态检测等方面有丰富的实践经验，已与国际上一些知名添加剂和合成油公司，国内大型基础油公司以及CVT制造商开展了技术交流和业务合作，因此在与CVT制造商合作开发CVT专用油方面具有先天的优势。2、CVT专用油的技术特点CVT专用油用于锥盘加压、传动与调速系统，通过液压缸、活塞作用于主、从动两对锥盘，夹持金属带，产生摩擦力传递运动和转矩。不仅要有良好的润滑性能以减少摩擦磨损，同时要有适当的粘附性和内摩擦力，以达到精确可变的动力传递。传统的AT油不能用作CVT专业工作液。CVT专用油必须选用性能优异的基础油和添加剂，以便达到摩擦因数、牵引系数处于一个最佳平衡值，使CVT工作特性达到最大优化。其使用工矿有一定的温度且压力大，通常要求寿命在10万公里以上，对抗氧化安定性、抗剪切性能、粘温粘压特性和润滑抗磨性能有很高的要求。汽车需要一年四季南北通行，因此对低温性能和粘度指数要求很严格，其倾点要求在-15℃以下。CVT专用油是CVT配套标定后专用工作液。如果缺乏合适的CVT专用油，将造成金属带传动的滑差率出现偏差，无法精确传递与调速，CVT不能表现出最佳工作特性；同时会出现润滑不良，造成金属带和锥盘及其它相关部件的异常磨损，缩短CVT使用寿命。CVT专用油是CVT的关键功能部件之一，自然也是CVT车型的关键功能部件。国内汽车制造和CVT制造企业十分重视CVT专用油的知识产权和技术保密。国内主要研发机构也急需得到油品制造商的支持。如果CVT专用油不合适，将严重影响CVT的工作性能和使用寿命。CVT是当代最先进的汽车变速器之一。由于它可以使发动机在最经济的区域工作，与AT相比显示出惊人的节油和减排效果。国内各大汽车公司（尤其是民族品牌的）、各汽车变速器厂都急于上CVT，2008年已开展装车试验和生产。从几家重点研发机构看，CVT的一些性能发挥得不够理想，与CVT专用油不无关系。研究人员把注意力集中在机构设计中，缺乏对CVT专用油的了解和重视，大多数采用AT油代替CVT专用油。AT油和CVT专用油二者外观差不多，但内在性能有很大的区别，表1给出了二者部分性能要求的比较。表1AT油和CVT专用油部分性能要求的比较Table1ComparisonofperformancerequirementofATfluidsandCVTfluids项目钢对钢的摩擦抗磨损性能剪切稳定性氧化安定性CVTF重要重要重要重要ATF无要求要求不高要求不高重要其它性能如摩擦因数、牵引系数、粘温粘压性能也有不同要求。国外对CVT专用油配方非常保密，也不对外公开销售，属专机（车）专用。国内CVT专用油产品尚未空白。如果开发，选择什么添加剂、基础油，如何配伍、如何评价等都需要创新。目前，宜参照国外同类产品，提出与其基本相当的性能指标，并尽可能采用多的评价手段，积累CVT专用油开发评价的原始数据、配套和测试经验，建立相应完整的数据库，指定相关标准或规范以及评价方法，建立准入门槛，为今后引领行业发展和拓展市场奠定良好基础。快速同步开发CVT专用油，也是为CVT制造企业提供这方面的战略保障，企业会乐于配合，开发CVT专用油恰逢其时。开发CVT专用油需要解决的关键技术是：（1）基础油和添加剂的选择、用量、配伍和评价。产品需具有良好的抗磨性能、低温性能、粘温特性、剪切稳定性和抗氧化性以及合适的摩擦因数、牵引系数等，满足CVTF的特殊性能要求。（2）CVTF各项理化性能指标和模拟评价参考与实际应用效果的关联度，与整机、整车的匹配标定。根据国际上目前使用的CTV专用油和作者研发的一些经验，提出以下技术指标作为开发CVT专用油的参考指标（见表2），并按照实际试验效果做出调整。表2CVT专用油技术指标项目技术指标测试方法外观清亮透明油液目测运动粘度（40℃）,mm2/s26-36GB/T267运动粘度（100℃）,mm2/s6.5-8.0GB/T267粘度指数≥170GB/T267开口闪点/℃≥150GB/T261倾点/℃≤-45GB/T3535PB/N≥680GB/T3142PD/N≥2000GB/T3142磨斑直径（200N,30min）D/mm≤0.48GB/T3142磨斑直径（400N,30min）D/mm≤0.62GB/T3142摩擦因数实测并根据实际要求进行修正牵引系数实机测试匹配良好，满足CVT工作特性最佳化3、CVT专用油市场分析CVT专用油是汽车公司、CVT制造厂指定开发的专用工作液，与普通服务油不同，CVT专用油主要是装车油，属于终身或半终身油，即只有在CVT需要修理时才配套更换CVT专用油。不同品牌、型号不能通用，因此市场前景取决于与CVT厂的配套好坏。同一制造商要么全部采用，要么完全不用。国内CVT制造厂处于价格、服务，尤其是企业战略考虑，它们不愿意也不可能到竞争对手那里购置CVT专用油，乐于配合开发专用CVT专用油。目前国内尚无专门配套开发的CVT专用油。国内CVT正式投产后，其产量和CVT专用油需求量如表3所示。表3国内CVT产量和CVT专用油需求量时间第一年第二年第三年三年合计CVT/万套103080120CVTF/kL400120032004800至于国内或国外的外资汽车公司，更在积极上马装载CVT车型，如：丰田、本田、日产和大众等均扩大其生产。不过，这些公司已有指定的CVT和配套CVT专用油，短期内是无法进入这些公司的，但从长远来看，一旦需要实现国产化、本土化时，就将成为潜在的市场。注：太平洋联合【北京】石油化工有限公司生产的POUPC1001【二烷基二硫代磷酸钼】在CVTF【无极变速器油】中作为减摩、抗氧剂使用，具有无可替代的优势。