当前位置: TOM汽车广场 > 独家报道> 难不成电动车没它也能跑?

只有一个挡 电动车上的到底是不是变速箱?

张屹鹏 向Ta提问

来源:网通社 原创 2018-03-12 07:00

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前一阵儿咱聊过一次电机的强大本领,列举了很多电动车可以秒杀超跑的证据。不过今儿个剧情却被反转了,电动车无论起步加速有多快,它有个致命弱点不容忽视——极速性能一般,而关乎到这个指标的最直接物件儿,就是这回要聊的“变速箱”,细心的你可能发现我给它加了个引号,咱们就着这个称呼开始下面的解读。

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结论先抛:从广义角度来说,电动车所搭载的为固定齿比变速箱,是变速箱的一种;以狭义角度而言,这个所谓的固定齿比变速箱更应被称为“单速减速器”,这也是更准确的一种称呼。所以,在文章的最开始,我一定要澄清一点,即便把它称为变速箱,也不能和传统内燃机汽车的变速箱相提并论。

目前市面儿上的纯电动车已经越来越多,新能源也是未来一个不可逆转的重要发展趋势。于是乎我们看到,各大车企为了提升续航里程和驾驶性能,在三电(电池、电机、电控)方面进行着不懈的努力和探索。然而,变速箱层面似乎已被人们所冷落,一方面是因为单速减速器结构简单且易安装搭载,另外最重要的是它已足够满足现阶段的需求,所以自然不是当务之急。

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金无足赤、人无完人,单速减速器的优点十分突出,缺点也是显而易见。先来说“利”,单速减速器成本低,结构很简单安装标定不是问题,并且有着体积小重量轻的特点,这对于续航里程非常重要。再来说“弊,我们曾经说过特斯拉Model S P100 D的百公里加速能秒杀兰博基尼Huracan,但如果两者拼极速呢?前者是Model S的旗舰款车型,在最大功率领先将近150kW的前提下,250km/h的最高时速可要比后者的325km/h差了不少。

数据是会说话的,它告诉我们,虽然电动车在起步时便达到了转速极限,但达到一定速度后,由于没有多齿比变速箱去帮助释放轮上扭矩,使得电动车在中后段愈发显得疲软,单位电量续航能力的不足越来越突显,这也就是固定齿比变速箱最大的硬伤和短板。试想下,如果能增加一个更大齿比的前进挡位,得出的结果将大不一样。

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还别说,特斯拉当年的首款车型-Roadster便是这么做的,虽然实际上只是1.5AT,但也可以直接反映出特斯拉对于变速箱的需求还是很大的,毕竟这是一款追求性能的电动车。然而,180kW电机和2挡变速箱的组合没有坚持多久,特斯拉很快就放弃了这种选择,上面所提到的诸多单速减速器的优势到这儿则成为了它的短板。于是,特斯拉不得不改用更大的电机和电池来满足车辆驾驶性能的需求。

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【Model S工作曲线图】

那么新的问题来了,为何电动车可以如此忽视变速箱的存在,甚至于到了轻视的份儿上。在给出答案之前,我们先来看看上面特斯拉Model S的工作曲线图,纵坐标为功率与扭矩,横坐标为速度。具体图表的细节这里不赘述,大家看上图即可,简而言之,在我们日常驾驶的绝大多数情况下,电动车依靠这个单速减速器的扭矩输出已足矣。

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不过,传统内燃机汽车可是恰恰相反,由于内燃机低扭非常弱,所以是不可能0转速起步的,这也就有了“怠速”这个工况,其意义就是因为车辆需要更大的减速比,然而电动车则不需要。此外,内燃机在平顺区、最大动力输出区以及节能区这个三个区间分的非常细,各个区间范围也比较窄,所以必须要用变速箱来调整减速比以达到最合适的转速,这对于驾驶性能很关键。然而,电机的这些区间相当之宽泛,举例来说,Model S的最大转速可以达到16000转,敢问哪个燃油车可以达到这个水平。

所以,为了优化没必要优化的各个工况区间,增加变速箱带来的额外重量、换挡顿挫、传动损失、高成本以及对于续航的影响,显然还不如就用一个现阶段足够用的单速减速器,这也就是固定齿比变速箱如此广泛应用的根本原因。

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两年多以前,一家名为驱动系统设计(Drive System Design)的公司,宣布将研发一款多齿比变速箱,且AVL、Delta赛车、GKN、捷豹路虎、印度塔塔钢铁、Zytek等企业也针对此项目成立了联合风险投资财团。如此大动干戈,都是因为这个世界上第一款为新能源车准备的多齿比变速箱。

这个内部代号为MSYS的变速箱主要针对电动车和混动车开发,挡位为3个,预计会在今年量产化,根据计划2022年该公司还将开发出更加先进且适用范围完全覆盖电动车的多齿比变速箱。不过,这个变速箱也面临着很多难关,比如如何降低重量、缩小尺寸,且适用于高性能电动车的需求。

写在最后:无论是传统车企还是造车新势力,很多都将电动跑车或性能车视为核心业务,比如蔚来EP9、爱驰高性能超跑等。所以,在电池与电机不断成熟、升级的路上,如果变速箱能跟上队伍的步伐前进,对于电动车性能将是一个重大利好,同时也将成为新能源领域新的发展机遇。(图/文 网通社 张屹鹏 部分图片源自网络)

文章标签: 电动车 新能源 变速箱 特斯拉 电机 责任编辑:张屹鹏
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