作者：周軼

介紹了國內外新能源乘用汽車(chē)的發(fā)展情況，變速箱的類(lèi)型特點(diǎn)以及潤滑性能要求?；旌蟿?dòng)力變速箱油品需要兼顧各類(lèi)型變速箱，根據不同的摩擦性能要求進(jìn)行區分；純電動(dòng)汽車(chē)減速箱對油品的抗泡沫性、氧化安定性等性能提岀了更高的要求，油品趨于低黏化發(fā)展；電機與變速器一體化（油冷電機）系統所采用的油品必須具備優(yōu)異的電化學(xué)性能。

隨著(zhù)石油資源的日益緊缺、油價(jià)的高漲以及生態(tài)環(huán)境壓力的不斷加大，新能源逐步替代并最終取代傳統能源將是大勢所趨，同時(shí)，在大力提倡節能、低碳的形勢下,新能源汽車(chē)成為全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。

各國紛紛出臺強制政策，推進(jìn)新能源汽車(chē)國際市場(chǎng)發(fā)展。美國ZEV法案（Zero Emission Vehicle：零排放車(chē)輛）規定在加州及其他9個(gè)州內銷(xiāo)量超過(guò)一定數量的汽車(chē)企業(yè)必須使其環(huán)保汽車(chē)達到一定的比例，要求2018年車(chē)型中ZEV的比例為4.5% ，之后逐漸增加，2025年車(chē)型將達到22%。歐洲汽車(chē)排放標準規定，到2021年歐盟地區的新車(chē)平均排放量不得高于95g/km，不達標者將面臨數億歐元的罰款。中國工信部等5部委于2017年9月28日正式印發(fā)了《乘用車(chē)企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車(chē)積分并行管理辦法》，該辦法自2018年4月1日起執行，新能源汽車(chē)積分比例從2019年開(kāi)始設定，目標是中國乘用車(chē)新車(chē)油耗在2020年下降至0.05L/km左右。

同時(shí)，全球多個(gè)國家已經(jīng)制定禁售燃油車(chē)的時(shí)間表，荷蘭（2025年）、挪威（2025年）、法國（2040年）和英國（2040年）等。目前中國也正在制訂傳統能源汽車(chē)退出的時(shí)間表，以推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)持續發(fā)展。

在中國，得益于北京等限購城市需求的快速啟動(dòng)，新能源車(chē)補貼公告和購置稅免稅公告的按節點(diǎn)發(fā)布，以及越來(lái)越多的廠(chǎng)家把新能源車(chē)作為發(fā)展重點(diǎn)，不斷推出新車(chē)型，中國新能源乘用車(chē)市場(chǎng)將會(huì )持續拉升。

01　國內外新能源乘用汽車(chē)發(fā)展市場(chǎng)現狀

全球各國2016年及2017年新能源乘用汽車(chē)的銷(xiāo)量及市場(chǎng)份額見(jiàn)表1, 2017年中國新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量位列第一，達55.36萬(wàn)臺左右，占據全球市場(chǎng)比例達47.3%；美國新能源乘用汽車(chē)銷(xiāo)量位列第二, 為19.75萬(wàn)臺左右，市場(chǎng)份額較2016年有所回落；日本的新能源乘用汽車(chē)銷(xiāo)量位列第三，為14.01萬(wàn)臺左右，2017年市場(chǎng)份額較2016年大幅度增長(cháng)，這得益于日產(chǎn)的NOTE增程式電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)銷(xiāo)量增加。

全球新能源車(chē)的發(fā)展線(xiàn)路差異較大，2016年及2017年全球各國新能源乘用車(chē)的線(xiàn)路分化如表2所示，各國仍以發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)（EV）以及混合動(dòng)力汽車(chē)（HEV）為主，氫燃料汽車(chē)市場(chǎng)份額仍是0.3% 的微小數量。全球新能源汽車(chē)的市場(chǎng)銷(xiāo)量，混合動(dòng)力汽車(chē)占據三分之一，純電動(dòng)汽車(chē)占據三分之二。

由表2可以看出，中國市場(chǎng)以純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量占多數，而日本市場(chǎng)以增程式混合動(dòng)力汽車(chē)為主。

02　新能源乘用汽車(chē)變速箱類(lèi)型及潤滑現狀

新能源乘用汽車(chē)變速箱的類(lèi)型

廣義上說(shuō)，混合動(dòng)力汽車(chē)是指車(chē)輛驅動(dòng)系統由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運轉的單個(gè)驅動(dòng)系統聯(lián)合組成的車(chē)輛，車(chē)輛的行駛功率依據實(shí)際的車(chē)輛行駛狀態(tài)由單個(gè)驅動(dòng)系統單獨或共同提供。通常所說(shuō)的混合動(dòng)力汽車(chē)，一般是指油電混合動(dòng)力汽車(chē)，即采用傳統的內燃機（柴油機或汽油機）和電動(dòng)機作為動(dòng)力源，也有的發(fā)動(dòng)機經(jīng)過(guò)改造使用其他替代燃料，例如壓縮天然氣、丙烷和乙醇燃料等。

目前主流的混合動(dòng)力系統分類(lèi)是按照混合動(dòng)力驅動(dòng)的聯(lián)結方式，混合動(dòng)力系統主要分為三類(lèi)：串聯(lián)式混合動(dòng)力系統、并聯(lián)式混合動(dòng)力系統以及混聯(lián)式混合動(dòng)力系統，見(jiàn)圖1。

應用在混合動(dòng)力汽車(chē)上的變速箱主要有以下幾種：一檔位或多檔位減速箱、手動(dòng)變速箱（MT）、自動(dòng)變速器（AT）、雙離合變速器（DCT）、無(wú)級變速器（CVT）以及專(zhuān)有的混動(dòng)變速箱（如豐田EVT等）。

純電動(dòng)汽車(chē)，是完全由可充電電池（如鉛酸電池、鐐鎘電池、鐐氫電池或鋰離子電池）提供動(dòng)力源的汽車(chē)。純電動(dòng)汽車(chē)的結構主要由電力驅動(dòng)控制系統、汽車(chē)底盤(pán)、車(chē)身以及各種輔助裝置等部分組成。純電動(dòng)汽車(chē)的傳動(dòng)系統目前仍以傳統汽車(chē)的傳動(dòng)系統為技術(shù)基礎，但因其自身設計的特點(diǎn)，其傳動(dòng)系統與傳統內燃機汽車(chē)的傳動(dòng)系統有很大不同，即構造更簡(jiǎn)化，體積更小，重量更輕，傳動(dòng)效率更高。

目前市場(chǎng)上應用的純電動(dòng)乘用車(chē)以獨立一檔減速機構為主，見(jiàn)圖2，但未來(lái)發(fā)展將向電控、電機及減速一體化方向邁進(jìn)，將會(huì )出現多檔位減速機構。

02　新能源乘用汽車(chē)變速箱的潤滑現狀

新能源汽車(chē)中，不同的變速箱其結構差異有較大區別，所需配套的潤滑油品種有所不同，表3列出了新能源乘用汽車(chē)各類(lèi)型變速箱的油品應用情況。

目前，市場(chǎng)上的混合動(dòng)力變速箱基本上沒(méi)有使用專(zhuān)用的混合動(dòng)力變速箱油品，以變速箱類(lèi)型專(zhuān)用油應用為主，純電動(dòng)汽車(chē)變速箱以ATF（自動(dòng)傳動(dòng)液）、齒輪油或者低黏度的手動(dòng)變速箱油品為主。

03　新能源乘用汽車(chē)變速箱潤滑性能要求

對于混合動(dòng)力汽車(chē)而言，由于A(yíng)T、CVT和DCT等變速機構在設計及傳動(dòng)形式上存在差異，其中AT屬于行星齒輪傳動(dòng)，CVT通過(guò)帶輪傳遞扭矩，DCT通過(guò)雙離合器的嚙合、分離來(lái)?yè)Q擋，因此各類(lèi)型的變速箱油品需要兼顧各類(lèi)型變速箱，根據不同的摩擦性能要求進(jìn)行區別。ATF需要良好的摩擦性能和抗抖動(dòng)性能，CVT的鋼帶和盤(pán)之間需要合適的摩擦力，DCTF要同時(shí)兼顧ATF良好的摩擦性能和抗抖動(dòng)性能以及MTF對齒輪和同步器磨損、點(diǎn)蝕良好的保護性能。

對于純電動(dòng)汽車(chē)而言，由于轉速大幅提高（一般輸入軸轉速在10000轉速以上）、體積減小，造成工況更為苛刻、運轉溫度更高、油品運行負荷增大，因此對油品的抗泡沫性、氧化安定性和熱安定性等性能提出了更高的要求。由于各家對燃油經(jīng)濟性的要求，效率是目前各家OEM比較關(guān)注的方向，低黏度的油品是發(fā)展方向。因此，在降低油品黏度的同時(shí)，需要考慮油品的承載性能，以保證減速箱軸承齒輪的潤滑可靠性。

此外，為使傳動(dòng)裝置結構緊湊，并最大限度地降低功率消耗、減輕部件磨損、冷卻摩擦副，通常采用電機和機械傳動(dòng)部分“一體化”潤滑的方案進(jìn)行設計，這就要求潤滑油不僅要保證對機械傳動(dòng)部分的良好潤滑和冷卻，還要滿(mǎn)足電機的潤滑冷卻要求。目前，混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力系統絕大多數是電機與變速器耦合的形式（油冷電機），同時(shí)這也是未來(lái)純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的重要趨勢。因此，相對于傳統變速箱，電機與變速器一體化（油冷電機）系統中增加了電機，所以油品必須具備優(yōu)異的電化學(xué)性能、極端情況下的熱保護性能以及與漆包線(xiàn)等非金屬材料良好的相容性等。

油品的電化學(xué)性能一般會(huì )測試油品的介電常數、電阻率、介損值以及擊穿電壓等性能，測試方法如表4所示。

總之，未來(lái)電機與變速器一體化（油冷電機）系統油品的配方，將會(huì )在電化學(xué)性能、材料相容性以及其本身變速箱油品性能要求之間尋求平衡。

04　結論

（1）隨著(zhù)中國新能源車(chē)與傳統車(chē)的雙積分政策的實(shí)施，未來(lái)中國新能源乘用車(chē)市場(chǎng)是可期待的較快增長(cháng)。

（2）2017年全球新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量前三名國家為中國、美國和日本。中國市場(chǎng)以純電動(dòng)汽車(chē)為主，日本市場(chǎng)則以增程式混合動(dòng)力汽車(chē)為主。

（3）混合動(dòng)力變速箱油品需要兼顧各類(lèi)型變速箱，根據不同的摩擦性能要求進(jìn)行區分。純電動(dòng)汽車(chē)減速箱對油品的抗泡沫性、氧化安定性和熱安定性等性能提出了更高的要求，同時(shí)低黏化是發(fā)展方向。

（4）電機與變速器一體化（油冷電機）系統所采用的油品必須具備優(yōu)異的電化學(xué)性能、極端情況下的熱保護性能以及具有與漆包線(xiàn)等非金屬材料良好的相容性。

來(lái)源：《中國潤滑技術(shù)論壇(2018)暨中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )汽車(chē)燃料與潤滑油分會(huì )第十八屆年會(huì )論文專(zhuān)輯》

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