新能源汽车变速箱，电动汽车为什不采用多档位的变速箱？

习惯燃油车的人一般都知道，对于一款车而言，变速箱挡位越多，意味着这款车身价越高，比如普通车型大都搭载6速或以下变速速箱，而豪华车型一般都是8速、9速甚至10速变速箱新能源汽车变速箱。但是这个逻辑要是拿到纯电动车领域，就走不通了，实际的情况是，从几万块的知豆类小车到一百多万的特斯拉，几乎纯电动车都清一色采用的单速变速箱，一个固定的名称是“电动车单速变速箱”，也称“单挡固定齿比变速箱”。

就是这个变速箱，其实很多业内人士并不认为这是变速箱，说白了，就是一台减速器。比如特斯拉，搭载的就是一台固定齿比为9.73的减速器，并不提供换挡功能。

为什么纯电动车不采用多挡变速箱呢？这是由于电动机自身的特点所决定的，与发动机不同，电动机从0转速开始就能全动力输出，没有怠速问题困扰，而且，电机的转速范围比发动机更广，也更高，普遍都能达到 7000-10000 转以上，减速器的作用就是将电机的转速降低，并将动力传递到车轮。同时，电动机最大输出功率可以保持很宽广的转速区间，基本能覆盖车辆所遇到的各种不同运行工况，所以它只需要一个固定齿比的减速器就足够了，而不需要太过于复杂的多速变速箱。

电动车使用的高速电动机，通过电控系统进行调速。而固定齿比变速箱可以通过齿轮的不同速比来改变车速。这种结构缺点使得电动车起步能耗大，电动机转速大，变速箱调速功能单一，在高速行驶状态下，不能通过变速箱超速档齿比小于一的档位，降低电动机转速，单级变速箱也使得车辆的极速不高。

此外，电机本身就拥有自变速功能，只要保持电机的输入功率不变，那么它便可以自动在输出功率和输出扭矩之间寻找一个最佳的平衡点，而无需你去对转速进行控制。这是电机与生俱来电路特性所决定的，所以没必要用变速箱去进行控制。

新能源电动汽车没有变速箱，只有一个固定速比的减速箱。这个减速箱可以理解为汽车变速箱的最高档位，传动比与变速箱高档位是一样的。电动汽车虽然没有变速箱，但是依然可以自由变速，这是因为电动机转速宽泛的原因，最高转速可以达到1-20000转/分，这是内燃机做不到的。

燃油车配变速箱，是因为内燃机并不能直接驱动车辆，内燃机低转速的时候输出扭矩很低，无法直接驱动车辆。只能通过减速的办法来增加扭矩，减速增加扭矩的原理与杠杆原理是一样的。变速箱一档的传动比在3-4倍之间，主减速比4倍左右。因此一档时发动机扭矩被变速箱放大3-4倍，经过主减速后扭矩又放大一次，放大4倍左右，最终放大16倍。这样才有足够的扭矩来驱动汽车起步，但是传动比太高，虽然扭矩上去了，而转速却降了下来。车子最高时速受到限制，油耗激增、噪音震动加大。因此还需要更多档位，车辆启动后对动力需求是不断降低的。而对转速需求是不断升高的，因此变速箱需要多个档位。起步时需要高扭矩通过低档位实现，起步后车辆需要提速时通过高档位实现。

而电动机的特性则与内燃机大大不一样。内燃机最大扭矩需要转速支持，涡轮增压发动机在1500转/分以上时才能输出额定扭矩。而电动机的特性是低转高扭矩，在较低的转速下就可以输出额定扭矩。

在而定转速范围内，电动机工作在恒转矩状态，例如某电机0-4000rpm转矩始终是300Nm。超过额定转速后电动机转矩会随着转速增加降低。因此电机的特性适合用来驱动汽车，低转速就可以输出额定扭矩，不需要变速箱降低转速来提高扭矩。减速箱速比设定可以更低一些。同时电动机的转速非常高，超过内燃机一倍以上，电动机转速超过额定转速后电动机就进入了恒功率区间。这时候转速提升后转矩会降低从而功率不会改变。功率＝转速×扭矩。因此即使超高的转速也不会增加耗电量，超高的转速可以使车辆达到一个较高的速度，完全可以满足车辆对速度的要求。

因此只要调节电动机转速就可以控制车速。电动汽车大多数采用用直流无刷永磁电机，少数采用交流感应电机(特斯拉)。永磁电机调速要简单一些，永磁电机效率也比较高，而交流电机调速要困难一些，效率也低一些。

直流无刷电机是需要驱动的，定子的三相线圈一次通电后产生一个旋转磁场推动永磁转子旋转。而转速调节则通过PWM驱动来实现的，通过调整占空比来实现，占空比改变后定子线圈上的有效电压也随之改变，电压改变电流改变。励磁磁场强度改变，从而达到了调整电机速度的目的。

题外话:常说的比亚迪自主研发大功率IGBT模块，就是上面电路图中的开关三极管(绝缘栅双极型晶体管）。是调速器最关键的功率部件，我国大功率开关管模块一直被英飞凌、三菱、富士电机为首的国际巨头垄断，国产化占比长期处于较低水平。比亚迪取在核心技术上有所突破，完全可以取代进口IGBT模块。