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为什么中国不造CVT变速箱的钢带?

电脑版   2020-11-26 16:00  

为什么中国不造CVT变速箱的钢带?:壹车热评,原创不易,谢绝搬运!CVT变速箱,它是目前市面上的四大变速箱之一。虽然它产自欧洲,但如今却成为日系品牌的一面旗:

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壹车热评,原创不易,谢绝搬运!

CVT变速箱,它是目前市面上的四大变速箱之一。虽然它产自欧洲,但如今却成为日系品牌的一面旗帜,而我国目前能独立造出CVT变速箱的也就只有万里扬一家公司。

CVT变速箱虽然有着行驶平顺,省油等优点,但它却有个比较突出的问题,那就是家用CVT变速箱很难承受住大扭矩输出的发动机,而且一旦出现变速箱打滑的现象,那意味着变速箱基本就要报废了。



如果我们把CVT变速箱进行拆解,我们会发现,决定CVT变速箱使用寿命最关键的因素之一,就是它的压力钢带,而这条小小钢带的生产与制造,目前几乎是被德国的BOSH(博世)给垄断了。

为什么拥有强大制造业的中国,却造不出这条小小的压力钢带呢?

我们首先不谈生产制造的问题,世界上任何一个产品,特别是能产生较大价值的产品,它们都有一个共同点,那就是:专利归属。



很不幸的是,目前全世界CVT变速箱所使用的压力钢带,它的专利是被BOSH牢牢把控,而另外一种压力钢链,则掌握在德国的另外一家公司舍费勒手中。

所以如果你想造CVT的钢带,首先就得拿到别人的授权,否则免谈。

不过比较有趣的是,BOSH和舍费勒好像都不是那种死抓住专利不肯授权的公司,实际上他们也对于授权其他公司生产这件事还是相对宽松的,所以我们现在也能买到一些国产的钢带。

不过BOSH心里也许很清楚,就算给授权,我们也很难造出优秀的CVT钢带。



解决完专利授权的问题,下一步就是材料制造。

可能会有人问,CVT变速箱在传动力方面为什么一定要用钢带?用皮带不可以吗?

前面壹车热评提到,CVT变速箱的寿命长短,在很大程度上取决于钢带的使用时间。

原因在于CVT变速箱是靠钢带与锥轮压紧以后,所形成的摩擦力来传递扭矩,也就是说拉力或推力过大以后,因为摩擦力不足都会导致变速箱的相对滑动。

那么在这一点上,皮带的材质特点就注定它的使用寿命肯定不如钢带。所以单从这一条理由上,皮带就很难取代钢带成为CVT的传动连接。



可能有抬杠的小伙伴会说,壹车热评说皮带不能取代钢带,那为什么全地形越野车UTV的CVT变速箱,就是采用的皮带作为传动连接呢?

UTV这种越野车,它是小众中的小众玩具,受限于自身的成本因素,它采用的是离心式的离合器工作原理,UTV由于需要强大的越野能力,因此它的扭矩输出会很大,这这样的缺点就是容易对变速箱产生伤害。

所以为了保护变速箱,UTV采用了成本更低的皮带材质,而且也便于维护。更重要的一点是,皮带的更换频率会更高,商家能赚到更多的配件钱。



我们再把话题拉回到BOSH的压力钢带上。

我们从钢带的结构图中就可以看出,CVT钢带是靠很多推片之间相互挤压来传递动力,但这些推片钢环有一个缺点,就是表面容易形成一种氮化物,这就使得钢带在长时间使用后容易因疲劳而产生断裂。

这种氮化物是制造工艺的产物,一般很难消除。

不过在自09年后,博世采用的是全新的钢环材料,取消了以往的石磨工艺,加入钢环自动传送、无溶剂清洗以及钢环边缘激光融化处理工艺,以消除了钢环切面可能产生的磨损与划痕。



除了要保证钢带在运转时候的可靠性,BOSH工程师在测试钢带的时候,还会进一步降低钢带运转时候的噪声,而噪声的大小主要是和钢带运转速度以及钢片的厚度有关。

也就是说钢带运转越快,频率越高,噪声越大,而钢片越厚,则频率越低,噪声越小。

目前博世主要生产有24/6、24/9、24/12以及30/10四种钢带,承受扭矩从150 N.m到350 N.m不等,钢片长度24mm的钢带主要用于2.0L以下排量车型中,而30mm钢片则用于2.0L以上排量车型中。另外,博世将来会继续研发28/12以及28/10两种类型钢带,承受扭矩从250N.m到400N.m不等。



以上还只是简单介绍了一些BOSH钢带的制造特点,可以说光是这些难度就能让很多制造企业望而却步,因为其中不仅涉及到很多专利知识与技术,更需要有很高的工匠精神才行,而支撑这一切的基础都是建立在德国强大的钢材冶炼水平上的。

虽然中国是全世界最大的钢材产能国,但中国的钢材冶炼技术却落后于世界顶尖水平,目前全球钢材冶炼技术最好的国家无非就是德国、日本、美国、奥地利、瑞典、法国等国家。


所以拥有顶尖的冶炼技术,又拥有顶尖的制造水平,还拥有产品的专利产权,BOSH的CVT压力钢带能够独霸全球80%的市场,就连日本的车企也在很大程度上需要依赖BOSH的钢带供应。

可想而知,以我们国家现有的变速箱制造水平,想要独自造出比肩BOSH的CVT钢带,其难度与成本将会是非常巨大的。

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这个问题,嗯,应该是这么问,中国的汽车工业起步晚,所以还可以理解,但满大街跑的日系车,大多都是使用成本低廉的cvt变速箱,既然使用cvt的日系车这么多,为什么日本不造cvt变速箱的钢带呢?

然后,我把正确的答案告诉你!因为中国的国产车使用cvt变速箱的虽然也有,但比较少,如同九牛一毛,所以中国没必要造cvt变速箱的钢带。而日系车虽然使用cvt特别多,日系车企也把钢带式cvt变速箱当做是降低造车成本、创造更多利润的一大利器!但是呢,cvt变速箱使用的钢带却都是德国博世出品的。这个人家有专利!明白专利是什么意思吗?就是说这是具有知识产权的东西,不是任何人都可以随便造的,哪怕是号称世界的丰田都不行,技术的日产更不行,买发动机送车的本田也不行。

也就是说,所有cvt变速箱使用的钢带都是具有工匠精神的德国生产出品的,并没有使用日本的造假钢材来制造,这点你放心就是。至于cvt变速箱容易顿挫和吹口哨,甚至还可能因为钢带打滑导致cvt彻底报废,这是cvt变速箱的原理决定的。所以厂家才给它设置了相应的冷保护和热保护功能,就是为了尽量避免钢带的打滑。

而cvt变速箱近几年的投诉量猛增,甚至能占到所有变速箱投诉总量的40%!这个倒不是因为德国博世出品的钢带质量不行,而是跟具体cvt生产整合厂家的品控、以及cvt变速箱本身的耐用性有关。

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因为这个是尖端科技。而且是材料学的创新,一体成型或者焊接技术的革命。不是一般的技术手段。不用说钢带能不能制造,就连变速器油都不容易做。变速箱电脑也都是德国的。

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有些产业不做,不是做不出来,而是利润太低,产值不高,没有动力去做。

具体例子就是笔芯钢珠。前几年,很多公知突然带节奏说中国连一个小小的笔芯钢珠都做不出来,当时,国内确实没有厂家做,全部依靠进口。由于公知不停嘲讽中国,此事甚至惊动了总理,最后太钢集团开了一炉。

这一炉出来的笔芯钢珠,够全世界用好几年了,太钢集团没什么,人家毕竟还有其它业务,倒是气死了日本和瑞士的钢珠企业,未来几年面临产能过剩,分分钟倒闭。

生产CVT变速箱的企业不多,且目前都有固定供应商了,除非有供应商作死,不然生产出来也很难打进人家供应链。

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这个问题换成其他国家也一样适用,比如说为什么美国不造CVT变速箱的钢带,日本为什么不造CVT的钢带。又或者扩大一下思路,为什么苹果手机不自己造屏幕?开面馆的为什么不自己种麦子?

其实原因很简单:可以,但没必要

资本追求的是利益,不是争一口气

造车不像是造航母,不是什么高精尖技术,也不是可以用来保卫国家的武器,汽车是要讲究利润的。变速箱有AT、CVT,还有DCT(双离合),各种变速箱竞争还挺激烈,各有优劣,而CVT变速箱口碑不咋样,主要应用在日系车上。CVT往上有性能更好的AT变速箱,往下有更便宜的双离合变速箱,国产车目前的主要研发趋势是双离合变速箱,一是技术门槛低,二是成本低;CVT变速箱市场份额又不高,自己研发钢带岂不是费力不讨好的事情?还不如老老实实的研究双离合变速箱,实在不行买AT变速箱也挺好。

CVT钢带技术垄断,与其研究不如直接买

现在CVT钢带或者钢链的技术主要掌握在德国的博世和舍弗勒两家手里,而全世界绝大多数CVT变速箱的钢带都是他们提供的,这两家其实是存在一定竞争关系的,所以钢链的专利他们都可以授权,所以是可以自己研究生产的。但博世和舍弗勒既可以直接给你供货CVT钢链,也可以合资建厂,所以不管什么方式,都比自己研究捣鼓钢链来的便宜。再说了,为什么非要用CVT变速箱呢?买AT变速箱不香吗?

与其研究CVT钢链,不如研究双离合

我们知道CVT变速箱有自己的局限性,那就是不能承受太高的扭矩,否则或造成钢带或者钢链打滑,严重将会报废变速箱,但它的好处是可以提高平顺性,但缺乏运动性。与其相反的是双离合变速箱,它动力传递效率高,结构简单,成本对较低。虽然目前双离合变速箱存在顿挫的问题,但随着离合器摩擦材料以及变速箱程序的优化迭代,顿挫问题将会越来越小。所以说双离合 变速箱是有不断优化的空间的,并且它的优点会越来越明显,这也就是为什么国产厂家都在大力研发双离合变速箱的原因,这也是为什么奥迪也开始使用双离合的原因。

而CVT变速箱基本都是受制于钢带或者钢链的极限,制造钢带或者钢链一是受技术专利垄断,二是CVT变速箱可提升的空间有限,没有再继续研究下去的必要,市场不大。

总结来说,在经济全球化的时代,汽车作为国民消费品,它不具备像战斗机、光刻机、航母这样具有垄断以及国防性质的产品,而且汽车变速箱CVT并不是最佳选择,根本没必要花钱,花时间去研发一个不赚钱的东西。

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AT、CVT、DCT是当前世界上的主流自动变速箱,而由于我国汽车工业起步较晚,国外多自动变速箱早已经形成了技术标准、完善的产业链,导致我国的汽车工业发展严重滞后,而包含CVT变速箱得核心部件-CVT钢带等一系列的汽车零部件都要依靠进口,那么为什么我国不自己生产CVT钢带?总体上有以下原因:1、专利壁垒

当前世界上的cvt钢带或链条主要持有在两个公司手中,Cvt的钢带在德国博世的手中,Cvt的链条持有在德国舍费勒的手中,也就是说,如果想要生产钢带或者链条,必须要经过以上的两个国家去授权,实际上,所谓的授权就是每生产出一条钢带,要交一部分利润给上述两个公司。因此,作为我国的汽车零部件供应企业来说,单纯的从市场行为来看,如果考虑自己生产cvt钢带,专利壁垒是绕不过去的坎。

2、CVT配套设备已经形成产业链

可能有些童鞋说,难道一个钢带就这么复杂?为什么我们自己不可以生产的?的确,cvt钢带的原理是非常透明的,其核心的原理就是由一台柔性钢索上面嵌套着众多的钢片所组成,而cvt的链条则由不等长的钢片和钢柱嵌套组成,实际上,以我国目前的工业设计水平来说,完全可以自己进行设计,但是由于CVT变速箱的产业链已经比较成熟,各个零部件之间的匹配也已经形成完善的供应链,在不改变CVT变速箱原理的前提下,自行设计的钢带或链条是无法和现有的成熟产品进行配套的,也就是说,归根结底专利还是绕不过去的一个坎。

3、材料限制

CVT变速箱采用的钢带或者链条,对于材料的要求还是比较高的,要求器采用的优质纯净钢材內所夹杂的杂质非常少,并且器夹杂物的直径不得大于10um,这是一个非常高的要求,世界上只有少数的几个厂家比如日本山阳特种钢材厂生产的特种钢材才可以达到,相对来说,这种优质纯净,刚才具有优异的抗疲劳和耐久性能。

4、投入产出比不划算

目前市场上的cvt钢带零售价格大约只有1000元左右,如果我国自己想要生产的话,难度其实还是很大的,投入产出比也是不划算的,专利有壁垒,材料受限制,价格相对不高,基于以上的种种原因中国的零部件供应商还没有形成自己的生产计划。

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精密加工和材料科学是中国2大短板,和世界一流水平差距很大,cvt钢带看着简单,但对以上2点必须达到一流水平才能制造,还有专利的技术壁垒。

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不是造不出来 而是博士已经申请了专利 侵权是不行的 哪里有直接买 品质也有保证 价格也不是很高

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不要老打人家历经几十年研究成果的主意,不会造可以买,但不要偷。

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CVT没前途,以后起码是个混动,甚至全电。强大的扭矩CVT不容易解决

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