牟承晋：领先世界30余年的ZY技术为什么在中国扎根不下？ - 昆仑策
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牟承晋：领先世界30余年的ZY技术为什么在中国扎根不下？
2025-03-16
一
郑悦，塞舌尔籍华裔（中国天津），ZY机械传动技术国际独立发明人。他的领英号为https://www.linkedin.com/in/zhengyue/，他的论坛好友囊括了波音CEO、美国三大汽车公司、世界机械百强的老板。
▲ 1985-1992年，郑悦攻克“纯滚动线接触超多齿啮合齿廓”原理及工程化问题，其发明的多齿啮合技术，可以根除齿轮热处理普遍存在的严重污染问题。两对齿同时啮合，强度提高1倍，可以不用齿轮热处理。
当时，ZY技术在国内可以做到八对齿（国际上可以做到22对齿）同时啮合，构成超多齿啮合、滚动啮合，是全世界独创的先进技术。
▲ 1993年，ZY齿轮传动样机在德国国防大学（汉堡）测试，技术指标达到世界第一的先进水平，促成低噪音特种齿轮传动技术对德国的技术转让。
欧洲齿轮界权威、德国国防大学机械传动中心主任 W·FUNK 教授就此评价说，这是中国人第一次在主要工业技术上远远领先德国。
▲ 1994年9月28日，中国航空工业总公司和兵器工业总公司，委托北京理工大学召开ZY-M型少齿差减速器专家评价会。
在学科领头人万耀青教授的主持下，对由兵器工业总公司北方车辆制造厂和航空工业总公司中南传动机械厂生产的减速比i=34.66的4台样机，在北京理工大学车辆工程学院传动试验室进行了性能试验、寿命试验和静载强度破坏试验，并与天津减速器总厂批量生产的8台摆线针轮减速器（i=35，中心高150mm）进行了对比试验。
试验组报告：
1、ZY-M少齿差减速器齿轮，是一种采用特殊改进齿形的环形双层结构，结构紧凑。
2、ZY-M的峰值效率达0.965，与国内先进的摆线针轮减速器相比，在额定工况下高出8个百分点，与峰值效率相比高出1个多百分点：额定输出扭矩约大100%。
3、ZY-减速器结构和工支简单，主要加工零件仅11个（左、-右壳体，2个齿轮，2根轴，2个端盖，2个轴承隔圈，1个平衡块），6个轴承和少量标准件；齿轮可用普通钢材，软齿面，不需渗炭淬火，不需磨齿：因而成本可降低。
专家组认为：
在采用ZY技术的产品，效率、体积重量、传递功率、承载能力和寿命，均优于日本住友同类产品样本的指标；特别是结构和工艺简单，材质要求低，全部国产件，成本低，减少环境污染，节约能源，使用中超载安全感强，这表明在我国现有材质、设备和加工水平条件下，也可以赶超国际水平，这对我国国情具有重要意义。
▲1994年，郑悦受聘为马来西亚宝秘重工股份有限公司总技术顾问；
1995年1月，受聘为北京理工大学兼职教授；
1997年，兼职新加坡国立大学高级研究员；
2000年，受聘中国航空工业总公司民品技术顾问、中国兵器工业集团技术顾问等。ZY技术被采用于航空器主减速机减重、装甲车辆自动变速箱开发等项目的研究设计。
二
2002年3月11日，科技部国科政便字（2002）013号给福建省科技厅的复函：“根据我部与国家工商局联合发布的《关于以高新技术成果出资入股若干问题的规定》及其《实施办法》的规定，我部对你厅转来的郑悦以‘一种少齿差齿轮副及其传动机构’专利技术作为高新技术成果出资入股申请材料进行了研究。经审核，同意你厅的审查意见。”
福建省政府科技、环保主管部门，当时结合福建一家国有机器厂的技术改造，组织了样机实验论证。时任省政府主要领导指示，“以技术改造推动国有企业的升级进步”。
公开资料显示，1999-2002年期间，担任福建省委副书记、代省长、省长的是习近平。
科技部批复后，国家环保总局一位司长带队几位专家，带了一个摄制组到福州，执意亲眼目睹采用非合金钢、不经过热处理的ZY独创技术究竟是什么“金刚钻”，全程拍摄实验验证现场的过程和细节。
司长和专家们首先验证确定，ZY技术确实是采用球墨铸铁和中碳钢生产齿轮。专业人士介绍，经过齿轮热处理的合金钢材料，表面硬度可达到HRC（洛氏硬度C标尺）60以上，比锉刀（一般是HRC 55）还硬。而采用ZY技术不经过热处理的软齿面，硬度是HRC 33，锉刀可以轻松操作。
司长不相信，亲自上手锉掉了齿轮副的一个角，没有破坏接触面，全程录像。司长等紧盯加载实验，一直加载达到使用热处理的合金钢规范的扭矩，再加到世界最高水平负荷的两倍，机器才停下来。专家怀疑实验用的机器里边，是不是（精心制作的）硬尺面？
现场找了两位工人，为避免烫伤，带着厚厚的套袖把机器趁热抱下来，当着司长和专家们的面拆开，取出没有经过热处理的ZY齿轮产品，再拿锉刀锉，不容争辩，确实是软齿面！有全过程现场录像为证！
郑悦被请到北京。环保总局两位司长表示，要报送国家发改委批准，对不经过热处理的ZY齿轮生产技术实行国家征用，在全国范围推进执行ZY产品标准。
将专利权人的专利发明所有权强制转让给国家，是国家为维护国防安全和利益、公共安全和利益采取的一项措施。
但是……后来，福建那家国有机器厂被改制解体，“以技术改造推动国有企业升级进步”的“带头羊”不复存在。
国家环保总局的良好初衷，没有实现。
三
2003年，在国家环保总局的支持下，天津市政府组织了ZY技术产品发布会，一次别出心裁的“擂台会”。在当时非典流行的情况下，副市长主持，国家环保总局、天津市科委、环保局等市政府各部门及宝坻区政府20多位领导出席，国内齿轮传动企业100多位代表、日本住友和台湾与美国合资的东源公司企业代表到场。
现场进行了ZY与日本住友的摆线减速机对比试验，同样的尺寸、规格、重量对抗，双方同时加载，看谁先承受不住。
先测日本住友，住友采用高级合金轴承钢、精密磨削、高技术热处理。
再测ZY。当时国内机器的最好水平，只能达到日本住友承载能力、过载能力的一半，传统效率也低。ZY先是达到了日本的标准，再逐渐加载。当着全场领导和专业人士的面，没有热处理，球墨铸铁和碳素钢代替合金钢，一直加载到日本住友标准的4倍以上，当场创造了一个世界纪录。
现场观摩的国家环保总局领导、天津市副市长等都很兴奋。环保总局领导再次提出了国家征用ZY专利技术的想法，提出五年为期逐步取消齿轮热处理排放，逐步推进、逐步淘汰各个系列规格的齿轮热处理污染。中央电视台现场拍摄录制了“科技半小时”节目。
天津市宝坻区政府拿出占地70亩、6万平米厂房的一处旧厂区，区外经贸委〔津宝外资字2003第34号〕批文批准，以ZY传动技术许可在注册资本1.2亿元的“天津正悦齿轮制造有限公司”中持股35%，连同设备等共出资6120万元占注册资本的51%；天津市国有独资企业立达集团、宝坻区广电局以资金、厂房出资合计占49%。天津市环保局拟安排1200万元无息贷款支持启动。
……某日，郑悦被法院的封条挡在了门外。区政府卖掉了这片厂区搞房地产，农业银行认为厂房、土地已经质押贷款，未经银行同意转卖质押物违法，向法院申请了诉讼保全。而作为董事长的郑悦和另一家股东国有立达集团却完全不知情。环保局说，打乱了环保总局的整个部署，无息贷款不给了。立达集团说，原想再跟进一笔投资，现在不敢了。
“天津正悦齿轮制造有限公司”就这么夭折，被吊销了营业执照。
2006年2月，天津市工商局批准ZY技术控股59%，注册成立了“天津增悦机械设备有限公司”。没有政府支持和国有企业积极加入，缺少资金和政策，难以为继，又被“吊销”了。
对ZY来说，天津是个伤心地。人生能有几个三十而立、四十而不惑、五十而知天命的年华？
四
一）2006年4月，中国兵器工业集团公司系统总体部对ZY 50 B自动离合变速技术进行样机台架实验鉴定验收，认为：
1）该技术首次实现无需人工操纵离合器、无需任何液压电磁等构成摩擦正压力的非人力手段，也无需摩擦片，即可完成纯机械齿轮变速换档，其自动离合锥的分离和接合无需任何外部提供的人力和非人力的旨在构成摩擦正压力的专设推力和助力，从而可以省去现行任何型式的自动离合器或人工操纵离合器，而能够纯机械齿轮变速换档，这是车辆传动技术领域的重大突破。
2）实验过程中，变速器样机无需操纵离合器，各档直接换档，平稳顺利无齿轮打滑，样机自动离合锥许用扭矩按一定比例恒大于输入扭矩，可避免现行离合器的摩擦材料和摩擦正压力对传递功率的限制，连续换挡中无发热现象。相同体积下可传递更大功率。
现场专家们一致认为，该样机达到了合同要求，同意通过验收，建议在此基础上研发高效率纯机械自动变速器，逐步取代现行效率较低的液力机械自动变速器，以进一步降低成本节省能源。
二）据天津市政府2015年的情况报告，对ZY齿轮传动技术的测试鉴定包括并不限于：
德国鲁尔工业大学最大承载能力测试记录（1995）；
台湾中山科学院和工业研究院测试报告（1998）；
中国机械工业减变速机质量技术监督检验中心测试报告（2002）；
机械工业减变速机质量技术监督检验中心噪声测试报告（2006）；
中国机械工业减变速机质量技术监督检验中心测试报告以及国内产业化可行性专家论证结论（2015）；
中国机械工业减变速机质量技术监督检验中心关于ZY机与同规格对比机（日本住友）的对比试验报告（2015）等。
▲ 机械工业减变速机质量技术监督检验中心测试报告（2002）陈述：福建实验厂生产的ZY齿轮箱产品，中心高120毫米，减速比65，软齿面（齿轮使用500号球墨铸铁），达到额定寿命输出扭矩860 NM，在4200 NM做疲劳寿命测试达18亿应力循环次，传动效率达到93.5%，50摄氏度温升传输功率达到4 KW；对比同规格日本住友摆线机输出扭矩430 NM，在860 NM仅能连续运转30分钟、4.5万应力循环次，在500 NM仅有5千万应力循环次，减速比59传动效率87%，60 C°温升传输功率在1.3 KW以下。
▲ 机械工业减变速机质量技术监督检验中心噪声测试报告（2006）陈述，传输功率15千瓦的ZY齿轮箱噪声59分贝，国内行星齿轮箱优等品67分贝以上，进口行星齿轮箱65分贝以上，蜗轮齿轮箱63分贝左右。ZY齿轮箱的噪声低于蜗轮齿轮箱，加上ZY减速器可以设计成反向驱动自锁或不自锁两种型式，标志着高效率的行星齿轮箱，能够全面替代低效率的蜗轮机。
▲ 郑悦1998年初在天津设调研组，用两年时间完成了对境内主要齿轮箱产品质量分布、关键设备-特定数控插齿机的国产设备改造、国产铸锻件、零胚件、轴承、电机的质量情况等，做了调研和试制试用检验，与近300家相关企业交换了意见；作了全国范围的齿轮箱市场调查，特别是进口齿轮箱市场调查，得到全部进口齿轮箱规格、价格和用户的调查资料，得出合理组织境内机械企业富余生产能力进行前序工艺生产协作、生产企业集中力量做精加工和装配的生产工艺方案。
至1999年11月，在天津市以全国产材料小批试制ZY齿轮箱成功；至2000年11月，在福建、南京、安徽用全国产备、材料中批量试产成功，特别是解决了双层齿轮一体化结构工艺，避免使用台湾厂所用的价格高昂的离子束焊机进行无变形焊接；至2002年5月，福建厂产品通过国家机械工业减变速机质量技术监督检验中心的测试鉴定，全国产设备材料的球墨铸铁制造的ZY齿轮箱性能指标，远优于日本住友的合金钢硬齿面摆线齿轮箱；2003年4月，天津正悦齿轮传动有限公司筹备组以全国产设备材料批产的100台通用齿轮箱合格率达百分之百，至此国产插齿机改造问题获得解决，避免使用境外厂所用的价格高昂的德国罗伦兹等全功能程控精密插齿机，大大降低了境内量产的关键设备投资门槛；2007年、2011年为电梯曳引机制造商生产的电梯曳引机高效率低噪音齿轮箱产品（全部国产设备、材料）均达到世界领先技术指标；2014年-2015年4月，新兴际华公司的ZY样品，通过国家机械工业减变速机质量技术监督检验中心的测试鉴定和与同型号国际先进水平产品对比试验，使用全国产设备材料的普通中碳钢制造的ZY齿轮箱性能指标，远优于日本住友的合金钢硬齿面摆线齿轮箱。
三）天津市政府报告认为，ZY技术产品的主要优势是：
▲ 节能，ZY产品具有世界最高的传动效率，比我国各型传动产品平均效率高近7个百分点，而电动机以功率千瓦数计90％以上要经过传动系，传动系效率每提高一个百分点等效于电机动力电平均节电0.9个百分点，因此ZY传动产品的全面普及将使我国动力电消耗节约6％。
▲ 降耗，ZY产品等扭矩重量可以降低一半以至三分之二，使用材质也大幅降低，制造零件数目少，因此其全面普及可以节约齿轮传动产品制造资源消耗60％以上。
▲ 保护环境，ZY产品依靠极多齿啮合可以不经齿面热处理达到更好的等效强度和疲劳寿命，因此其普及将可以彻底取消齿轮热处理以彻底消除齿轮热处理污染。
▲ 上述因素使得ZY齿轮传动产品的合计制造成本仅为同规格现行产品成本的三分之一以下。全面普及ZY齿轮箱可以节约单位GDP能耗3-5个百分点，降低齿轮产品制造消耗三分之二，根除齿轮热处理污染。
▲ 因此， ZY技术是目前世界上最先进的齿轮传动技术, 以硬技术指标居于世界第一的领先地位；获得欧美日二十多个工业化国家的发明专利权；经过2次国际实机对比测试的擂台式验证；境外境内多家企业试生产9年，生产工艺成熟；用户试用良好；已具备大规模工业化生产的各项必要条件。
全面普及ZY齿轮箱可以大面积大幅度地节能、降耗、保护环境，带来优良的经济效益和社会效益，使我国机械传动工业可持续发展技术水平跃居世界领先地位。
四）天津市政府报告认为：至今，国产设备、材料生产的ZY齿轮箱产品已经在国内完成测试鉴定、获取ISO9000等质控资格证书、经不同行业用户长期使用取得优良稳定的使用效果获得用户高度评价，技术经济优势明显，标志着国内生产的设备、材料、工艺、质量管理方案均已成熟。
经多年来境外境内对工业化生产的准备和小试、中试过程，在我国境内工业化大规模生产ZY齿轮箱的条件已经成熟。
五
2016年5月24日，原副总参谋长、国家发改委军民融合委主任、产业跨界协同创新中心指导委员会主任及国家有关部门官员，会见了郑悦。
有关领导高度肯定郑悦以世界领先的创新传动技术对国防科研作出的成绩和努力，要求再接再厉作出更大贡献。并指示，一定要全力推动加紧工作，把该项目建设成中央三个面向创新驱动战略下，以世界领先的技术创新推动军民融合、一带一路、国际产能合作的首个实施范例。
并表示，支持郑悦在国内做好工作，并肯定了有关部门“工作方法的创新”。
六
……其后，由于在中国的长期居住签证没有获得续签等无奈，郑悦去了美国。
美国给予郑悦“高端人才引进”长期签证。美国国家自然科学基金会（NSF）、国家环保署（EPA）、新罕布什尔州和佛蒙特州州政府与州议会、美国齿轮协会（AGMA）和一些知名机械企业，以及达特茅斯大学和麻省理工大学等，纷纷劝说郑悦立足美国发展、深入开发ZY技术和产品。美国多家银行愿意提供10年无息贷款。
美国的目标很明确，是要借助ZY技术的世界领先和进步，取代德国和日本，扩大美国进入每年500亿美元北美高端传动机械市场的份额，以及不断增长的中国高端传动机械市场的份额。
美国国家自然科学基金会对ZY技术可以降低GDP单位能耗1-2个百分点的传动效率极感兴趣；美国环保署对ZY技术能够根除齿轮热处理环境污染极感兴趣。美国环保署的高级官员也希望可以对ZY技术实行国家征用（买断）。但是，美国的立法过程是漫长的，郑悦还有时间和机会“自己做主”。
美国劳工部主要关心ZY产品的出口，希望能占领200亿美元的国际通用机械传动产品的市场，因为可以带动美国十几万人的就业，而且对维护特朗普执政有利。
特朗普再度入主白宫以来，包括世界著名的桥水基金等十多家集中在纽约和伦敦的投资商，都提出了对ZY技术买断和排他性的要求。郑悦的态度很清楚，投资商排在与各（国）大的机械制造商商谈合作之后。
法国司法部的高官与郑悦讨论，从环境保护的角度推进ZY产品的国际市场，替代落后的产品，占领道德制高点。实际上，他们想推出更高的环保标准，以这个标准从道德制高点上占领国际市场，那样一来，中国、日本的产品可能都要被挤出国际市场，甚至不得不让出各自的国内市场。
近几年来，郑悦在美国创建了ZY技术实验室，申请了“机械飞轮储能离心摩擦式无级变速器”的原理专利，研制出了高质量标准的ZY滚动啮合齿轮电机、ZY精密机器人关节减速器等技术和产品。郑悦表示，中国企业的技术买断是优先的，国际市场的技术买断和排他性不包括中国。
已经年逾古稀的郑悦，并不为异国他乡的“重金收买”所动。他在尽量给中国的企业机构“挤”时间、创造机会。他不懈努力，就是想将ZY技术依法合规地扎根中国，为中国机械传动制造业领跑世界做出自己的贡献。
郑悦善意地提出，国内企业应认识到，别人先行，自己会面对高性能产品的半价竞争，失去市场。他说，真正的务实，是落实实现知识产权合法使用的可行性，否则，即使一个零部件的侵权，也会造成整套设备不能高质量地合规生产销售，现代企业无论大小，都应当补上这一课。
郑悦认为，在中国国内各地设ZY厂，保持原有市场升级，为实际可行方案，也是国家利益的最大化；各地效率的先后，只在于ZY总厂及国内ZY研发中心设在哪里；ZY齿轮驱动器适宜在北方做中、重型规格，南方做中小规格；上海、江苏、广东、四川，各设一个厂是适宜的。
中国人开发拥有的世界领先的ZY技术，30余年没有能在中国生根、开花、结果，中国传动机械制造业高质量提升、整体领先国际的良机一失再失。大家都很无奈，也都很不甘心。或许，亡羊补牢，未为迟也。
李强总理在2025年的政府工作报告中强调：
“因地制宜发展新质生产力，加快建设现代化产业体系。推动科技创新和产业创新融合发展，大力推进新型工业化，做大做强先进制造业，积极发展现代服务业，促进新动能积厚成势、传统动能焕新升级。”
“培育壮大新兴产业、未来产业。深入推进战略性新兴产业融合集群发展。”
“推动传统产业改造提升。加快制造业重点产业链高质量发展，强化产业基础再造和重大技术装备攻关。”
ZY或将又回到祖国？谁将执牛耳？谁可与之争锋？
（作者系昆仑策研究院高级研究员、中国移动通信联合会国际战略研究中心主任；来源：昆仑策网【原创】，作者授权首发）
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