純電動汽車為什么不用變速箱？

問答

2018-11-27 16:03

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天和Auto

電動汽車并不是沒有變速箱，減速器可以理解為單速變速，這其實(shí)也是一種變速箱。

電動汽車普遍沒有變速箱，原因并不是因?yàn)榻^對不需要，而是技術(shù)達(dá)不到。不過一般家用電動車可以沒有，電機(jī)需要減速而不是檔位的變化，原因是因?yàn)殡姍C(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)。

如圖所示，簡單的理解永磁同步電機(jī)在運(yùn)行中沒有摩擦、沒有震動、沒有噪音，而這些正是燃油發(fā)動機(jī)的所有特征。電機(jī)可以輕松達(dá)到一萬轉(zhuǎn)以上，車速飛快的狀態(tài)下基本只有風(fēng)噪而掩蓋驅(qū)動電機(jī)的聲音；但是發(fā)動機(jī)如果到一萬轉(zhuǎn)基本是在嘶吼，而且民用車一般五六千轉(zhuǎn)就斷油了，即使在這種轉(zhuǎn)速下發(fā)動機(jī)的噪音也大到難以接受。

如果發(fā)動機(jī)沒有變速箱，通過一個齒輪比輸出動力，那么發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速就代步了車速，想要高速行駛發(fā)動機(jī)就要高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，噪音和震動是不能接受的，發(fā)動機(jī)也會加劇磨損降低壽命，所以內(nèi)燃機(jī)匹配變速箱是必須的。

但是電機(jī)沒有這些問題，一萬轉(zhuǎn)也沒有可怕的噪音和震動，而且不存在磨損，所以不需要變速。不過轉(zhuǎn)速太高直接傳動是不現(xiàn)實(shí)的，直驅(qū)一萬轉(zhuǎn)是什么概念了。所以電機(jī)需要減速，只要能把轉(zhuǎn)速控制在更低的區(qū)間就足夠了，一個齒輪比可以做到所以減速器一般都單速，也就叫做電動汽車專用單速變速箱。

不過電機(jī)并不是完美的，恒扭力可以瞬間爆發(fā)最大動力，但達(dá)到恒功率區(qū)間扭力會明顯下降。

理論上通過傳統(tǒng)變速箱的多檔位可以緩解這個問題，但這種變速箱只能承受小功率低轉(zhuǎn)速的電機(jī)，反而會犧牲性能。在技術(shù)沒有突破之前，解決電機(jī)扭力衰竭只能通過加大功率電機(jī)，這也是新能源汽車動力越來越強(qiáng)的原因所在。

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兩年半的純電動車主很愿意回答這個問題。嚴(yán)格來說，電動車不是沒有變速箱，只不過這個變速箱有名無實(shí)，只有固定傳動比，叫單級減速器更恰當(dāng)。

電動機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，內(nèi)燃機(jī)是利用化石燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。能量特性和物理結(jié)構(gòu)的不同，讓電動機(jī)的低轉(zhuǎn)扭矩更強(qiáng)、峰值轉(zhuǎn)速高。

之所以不配多檔位變速箱，主要是因?yàn)殡妱訖C(jī)的高性能和高效率工作范圍都遠(yuǎn)高于內(nèi)燃機(jī)，而且噪音和平順性也比內(nèi)燃機(jī)強(qiáng)得多。目前國內(nèi)所有自主品牌的A級純電動車，電機(jī)的紅線轉(zhuǎn)速都在每分鐘10000轉(zhuǎn)以上，并且不到1000轉(zhuǎn)就能爆發(fā)最大扭矩。

而家用汽油車的紅線轉(zhuǎn)速只有6000-7000轉(zhuǎn)，少數(shù)自然吸氣性能車和超跑也不過8000-9000轉(zhuǎn)。即便是調(diào)校優(yōu)秀的渦輪增壓發(fā)動機(jī)也要至少1200-1500轉(zhuǎn)才能爆發(fā)峰值扭矩。

同時，發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速下的油耗和噪音也是咱日常開車接受不了的，所以發(fā)動機(jī)需要匹配多檔位變速箱來兼顧動力、效率（即能耗）和靜謐性，勻速巡航把轉(zhuǎn)速控制在2000轉(zhuǎn)以下，需要急加速再通過降擋把轉(zhuǎn)速拉上去確保動力。

但電動機(jī)因?yàn)闆]有曲軸和活塞運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械振動和油氣燃燒，6000轉(zhuǎn)以內(nèi)都安靜得難以察覺，即便6000轉(zhuǎn)以上的高頻電流聲也不會蓋過風(fēng)噪和路噪，而且始終平順如一。不得不承認(rèn)，在這些方面，電動機(jī)確實(shí)比內(nèi)燃機(jī)有很大的先天優(yōu)勢。

因?yàn)橹挥幸粋€檔位，純電動車的車速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速始終成正比，速度越快轉(zhuǎn)速越高。以我這輛帝豪EV來說，紅線轉(zhuǎn)速12000轉(zhuǎn)，表底14000轉(zhuǎn)，時速100公里的巡航轉(zhuǎn)速6700轉(zhuǎn)，已經(jīng)超過了大多數(shù)渦輪增壓車的紅線轉(zhuǎn)速。同樣是100km/h的車速，我的蔚攬2.0T+6速雙離合的轉(zhuǎn)速只有1700轉(zhuǎn)。不過純電動車并不擅長跑高速，尤其是100km/h以上，不僅加速開始乏力，耗電量也噌噌地漲。