Обзор мирового рынка вариаторов

 

Вариатор или бесступенчатая трансмиссия (международное обозначение — CVT, Continously variable transmission) — это японская технология, которую используют практически все японские производители автомобилей и скутеров. Вариаторы эффективны и надёжны, позволяют переключать передачи без рывков, так как в конструкции отсутствуют, собственно, фиксированные передачи, а экономия топлива сравнима с механической коробкой передач.

 

Теперь, когда популярность автомобилей с автоматической коробкой передач растёт даже в странах с развивающейся экономикой, количество машин с вариаторами увеличивается ещё более быстрыми темпами.

 

В этой статье мы расскажем:

• Как выглядит современный мировой рынок вариаторов и что стимулирует его рост;

• Как технические особенности вариаторов влияют на распределение по сегментам внутри автомобильного рынка;

• Кто основные производители вариаторов;

• На какие события производителей стоит обратить внимание;

• Как рост количества гибридов и электромобилей влияет на изменения конструкции вариаторов.

 

Развитие вариаторов с 2000-х по 2021-й года

 

Автомобили с вариаторами начали получать признание в середине 2000-х годов, но уже к 2007 году только Nissan продал по всему миру 1 миллион автомобилей, оснащённых вариатором. Сегодня в Европе вариаторы постепенно заменяют коробки с двойным сцеплением (Dual Clutch Transmission, DCT). В 2018 году вариатор был второй по популярности автоматической коробкой передач, используемой в легковых автомобилях, после автоматической коробки передач с гидротрансформатором, на которую приходилось 16% мировой доли.

О том, как устроены вариаторы и как их обслуживать, читайте в нашей статье. Читать →

Машины с бесступенчатой трансмиссией чрезвычайно популярны в Японии и странах АСЕАН (Индонезия, Малайзия, Сингапур, Таиланд, Филиппины, Бруней-Даруссалам, Вьетнам, Лаос, Мьянма, Камбоджа). Также её устанавливают в японские автомобили, продаваемые в США. Кроме того, вариаторы крайне популярны в сегменте двухколёсных транспортных средств. В настоящее время во всём мире продаётся по 7 миллионов скутеров с вариатором ежегодно.

 

В Индии благодаря росту количества безредукторных скутеров за последнее десятилетие (34% в 2019 финансовом году по сравнению с 21% в 2013 финансовом году), компании TVS и Hero Motocorp даже разработали собственную запатентованную трансмиссию CVT. А вот в автомобильном сегменте в 2018 году на вариаторы приходилось всего около 3% индийского рынка автоматических трансмиссий, поскольку на нём прочно закрепились традиционные АКПП.

 

В 2020 году пандемия COVID-19 негативно повлияла на производство и продажу новых автомобилей по всему миру, в связи с чем доля рынка бесступенчатых трансмиссий также сократилась. Но уже к концу 2021-го показатели вернулись на прежний уровень. Во-первых, повлиял глобально увеличившийся спрос на скутеры, где вариаторы активно используются. Во-вторых, после пандемии люди стали чаще предпочитать индивидуальные средства передвижения общественному транспорту. В-третьих, немаловажную роль играет растущий запрос на экологически чистые транспортные средства, а вариаторы обеспечивают больше полезной мощности при меньшем расходе топлива по сравнению с другими видами автоматических трансмиссий.

 

 

Вариатор Jatco CVT-X для небольших автомобилей.

 

 

Технические особенности и применимость вариаторов

 

Высокий спрос на экономичные и экологичные автомобили способствует росту мирового рынка вариаторов. Однако у этой трансмиссии есть ограничения — они не могут работать с высоким входным крутящим моментом (> 350 Нм) и больше подходят для автомобилей с передним приводом. Поэтому среди всех автоматических трансмиссий у вариаторов есть серьёзные технологические конкуренты. Например, в премиум-сегменте распространены коробки с двойным сцеплением, в базовых комплектациях часто ставят коробки с гидротрансформатором, а в бюджетном сегменте — традиционные АКПП.

 

А вот в компактном сегменте вариаторам нет равных. Например, в сегменте кей-каров, на который приходится 35-40% продаж новых автомобилей в Японии, расчётная экономия топлива для некоторых автомобилей с вариатором достигает 30 км/л, как было проверено в цикле JC08.

 

JC08 — это оценочный ездовой цикл, которым руководствуются в Японии при определении запаса хода, расхода топлива и токсичности отработавших газов. Он пришёл на смену ранее принятому измерительному стандарту в 2007 году, и в отличие от других региональных стандартов больше рассчитан на измерение ездового цикла в городе. В Европе применяется цикл NEDC, в Америке ЕРА, а в Китае — CLTC. Всемирный комитет по гармонизации тестовых процедур разработал цикл WLTС, Worldwide harmonized light vehicles test cycle, то есть всемирный гармонизированный тестовый цикл для легковых автомобилей. Он должен заменить все региональные циклы.

 

 

Кей-кары — это ультракомпактные японские автомобили, идеальные для
маневрирования в городских пробках и для парковки. К категории кей-каров могут
относиться как легковые автомобили, так и фургоны и пикапы.

 

 

Производители и основные игроки рынка

 

Япония — крупнейший рынок автомобильных бесступенчатых трансмиссий с долей около 55%, поэтому неудивительно, что среди производителей вариаторов доминируют именно японские компании. Безусловным лидером является компания Jatco, доля рынка которой составляет более 30%. У Jatco семь заводов по всему миру, производящих бесступенчатые трансмиссии, с совокупной годовой мощностью 4,5 миллиона единиц.

 

Не уступает Jatco компания Aisin. В 2021 финансовом году они продали 2,9 миллиона единиц трансмиссии в азиатском регионе и 5,3 миллиона единиц трансмиссии в других регионах по всему миру.

 

Свои производственные мощности есть у Honda и Toyota: компании самостоятельно выпускают вариаторы для своих автомобилей, а также поставляют трансмиссии некоторым другим брендам. Например, Honda Motor Company Ltd сообщила о росте на 68,7% в годовом исчислении в первом квартале 2022 финансового года. А Daihatsu Motor Co.Ltd, автомобилестроительная компания, ранее сотрудничавшая с Toyota, а с 2016 года полностью ей принадлежащая, сообщила об увеличении продаж автомобилей с вариаторами на 5,6% больше по сравнению с предыдущим финансовым годом.

 

Заметным игроком с европейского рынка является бельгийская компания Punch Powertrain N.V., независимый разработчик первого уровня и производитель вариаторов, трансмиссий с двойным сцеплением, электрических и гибридных трансмиссий для легковых автомобилей. По данным на первый квартал 2021 года Punch Powertrain продала более 3 миллионов бесступенчатых трансмиссий со своего завода в Нанкине, Китай, при этом с момента открытия завода самые крупные поставки вариаторов были в Китай и Азию. Компания также инвестировала 200 миллионов Евро в НИОКР за последние 3 года.

 

 

Вариатор Punch Powertrain VT5

 

 

События и тенденции на рынке вариаторов

 

4 квартал 2021 года
Daihatsu Motors. Новые коммерческие автомобили Daihatsu Motors — Hijet и Atrai — построены на новой глобальной архитектуре Daihatsu (DNGA), а также оснащены новой трансмиссией D-CVT, разработанной специально для автомобилей с задним приводом.

 

3 квартал 2021 года
Volkswagen объявил о прекращении производства механических коробок передач к 2030 году. В настоящее время только некоторые модели доступны с механической коробкой передач.

 

2 квартал 2021 года
Jatco Corporation разработала новую бесступенчатую трансмиссию цепного типа для автомобилей среднего и большого размера с передним приводом. В CVT-X на 30% снижено трение, трансмиссия имеет лучшие показатели ускорения, шума, вибрации и резкости. Кроме того, этот вариатор снижает выбросы CO2. CVT-X установлен на Nissan Qashqai, который уже продаётся в Европе.

 

Robert Bosch, производитель автомобильных компонентов, представил новый вариатор для электромобилей — CVT4EV. Это трансмиссия с высоким крутящим моментом, улучшенным ускорением и повышенным КПД (до 4%). CVT4EV управляет скоростью и крутящим моментом электродвигателя: при малом передаточном числе улучшается ускорение, а при более высоком передаточном числе увеличивается скорость и КПД.

 

Корпорация Aisin запустила в Токио новый исследовательский центр по разработке систем автоматической трансмиссии — CVT и DCT.

 

1 квартал 2021 года
Компания Punch Powertrain разработала новую бесступенчатую трансмиссию VT5. VT5 — это экономичный вариатор улучшенного качества. Он построен на базе успешной и надежной трансмиссии VT3, но подходит для более широкого спектра автомобилей. Для одноступенчатого вариатора он имеет самое большое в мире передаточное число 7,2 и возможность запуска гидротрансформатора. На рынке представлено уже более 3 миллионов трансмиссий.

 

1 квартал 2020 года
Jatco начала полномасштабное производство бесступенчатой трансмиссии на заводе в Сучжоу, Китай. Этот завод использовал стандартное оборудование и рабочие процедуры Jatco для производства Jacto CVT8 с производственной мощностью 480 000 единиц в год для средних и крупных коммерческих автомобилей.

 

3 квартал 2019 года
Daihatsu выпустила первый в мире вариатор с разделённой передачей под названием D-CVT (Dual mode CVT). D-CVT сочетает в себе ременный привод с высокоэффективной зубчатой передачей, повышая эффективность использования топлива, улучшая ускорения и бесшумность. В отличие от ременного вариатора, D-CVT позволил разделить движущую силу и передать её как через ремни, так и через шестерни.

 

Влияние гибридизации и электромобильности на рынок вариаторов

 

За последние несколько лет на рынке бесступенчатых трансмиссий произошло много изменений. Во-первых, вариаторы стали более эффективными — теперь во многих конструкциях используется масло с низкой вязкостью, ремень и шкив с низким коэффициентом трения, система остановки холостого хода интегрирована с высокоэффективным электрическим масляным насосом и так далее. Во-вторых, теперь многие вариаторы имеют конструкцию блочного типа, что уменьшило количество деталей и улучшило систему управления, сведя на нет печально известный эффект «резиновой ленты», то есть несоответствие оборотов двигателя уровню ускорения.

 

Рост количества гибридных автомобилей и электромобилей также заставляет производителей вариаторов представлять новые разработки, предназначенные специально для новых типов двигателей. Только за период с 2019 по 2021 годы случились следующие события:

• Honda разработала вариатор CVT специально для гибридных автомобилей. Он производится на заводе Honda в Фошане в китайской провинции Гуандун.

• Jatco на автосалоне в Шанхае в 2019 году продемонстрировала новый концепт E-axle — осевого электрического привода, который объединяет силовую электронику, электродвигатель и и трансмиссию в одно устройство. Серийное производство началось в 2021 году.

• Xtrac, ещё один производитель трансмиссий из Великобритании, представил свою усовершенствованную систему E-axle для автомобилей с электроприводом, которые будут участвовать в чемпионате мира по ралли-кроссу FIA с 2021 по 2024 год.

• Marelli в мае 2021 года достигла соглашения о создании совместного предприятия с Punch Motive International. Совместное предприятие разрабатывает и собирает системы Е-axle для электромобилей и автомобилей на водородной энергии.

• Exro Technologies в июле 2021 года объявила о заключении соглашения о стратегическом развитии с Linamar для разработки системы E-axle с использованием технологии катушки привода Exro.