电动汽车有没有变速箱,电动汽车为什么不用变速箱来控制转速?

传统车的变速箱的好处大家都明白,那就是保证发动机转速在最合适的区间内,那么纯电动的要不要变速箱呢,答案是肯定的,电动车搭载变速箱也是很大好处的电动汽车有没有变速箱。

大家如果对电机的输出有了解的话就会知道,电机的功率是恒定的,当电机转速升高时,扭矩就会变小,这时候车子开起来就是没劲。所以要想车子在高速下扔保持较强动力,要不降低电机转速,要不提高电机功率。

电机提高功率就是换大电机,相应的重量,成本也会增多。

所以,最好的办法就是为电机搭载一个变速箱。

但是为什么大部分电动车都没有变速箱呢??

这就是关键所在,技术问题。高功率电动车扭矩输出可以达到上千牛米,瞬间爆发。所以对变速箱的承扭要求特别高。电动车起点低,很多电动车企业都是跨界,对变速箱开发可以说很不熟悉,即使传统车企也很少在变速箱上下功夫的,据说当年特斯拉为了开发电驱变速箱,导致特斯拉第一款车晚上市3年,最终开发失败而告终。

那么,目前到底有没有电驱变速箱呢?

答案是有的,那就是上汽荣威的电驱变速箱EDU,二挡变速箱,目前已在上汽荣威已使用多年。虽然比亚迪在电动车上很有心得,但是仍旧无法开发电驱变速箱。

鉴于这个问题,大家很多有疑问?争议也很大。

对电动汽车来说,变速箱是锦上添花还是画蛇添足呢?

A、增加变速箱,会增加电动汽车成本?

B、增加变速箱,会增加电动汽车重量?

C、增加变速箱,经济性提升有限?

如果只是浅层次的分析,很容易得到错误的结论:平空增加了一个变速箱,那成本当然要上去了啊,重量肯定要提升了啊!为了得到相同的性能。

关于这个问题,我想以一个经典车型为例来进行分析:

特斯拉的第一个车型Roadster的最初设计是180kW电机+2档变速箱,后来由于变速箱生产质量的问题,被迫采用了第二种方案,取消了变速箱,但为了达到相同的动力性能,使电机功率增大到240kW才能达到相同的性能。为了配合更大的电机,电池也需要从60kWh增大到80kWh以提供更大的输出功率。(详见wiki百科的Roadster词条,具体数据可能有出入,请指正)

让我们总结一下:

原方案:180kW电机+60kWh电池+变速箱

新方案:240kW电机+80kWh电池

以此例来看,“为了达到相同的动力性能”,特斯拉的新方案去掉了变速箱,但被迫换用了更大的电机,以及20kWh的电池。大体估计一下,这成本与重量肯定都上去了!

因此,至少以特斯拉的例子来看,增加变速箱,是可以降低电动汽车成本的,是可以降低电动汽车重量的。为了避免错误的分析,一定要记着前提:“为了达到相同的动力性能”。

再分析一下,增加变速箱,经济性提升有限吗?

量化的计划需要详尽的仿真。定性的来看,在现阶段的商业环境下,电动汽车为了取得市场,一般要具备很高或较高的动力性,简单的来说就是用更大的电机。而动力性与经济性一般是存在trade-off的关系的。

打个比方吧,动力性就是一匹奔跑在草原上的骏马,使驾驶员在超车、跑高速、起步时很爽;而经济性就是一头忙碌在农田的黄牛,勤恳地工作,使驾驶员在巡航时可以尽可能地居家省油。如果让骏马去耕地,让黄牛去草原,都不太合适。而电动汽车为了能卖得出去,就必须得强调自己既是骏马、又是黄牛。这时候,就需要变速箱才能骏马与黄牛兼得。

网友曾提出一个观点,就是一匹骏马电动车,即使没有变速箱,黄牛特性差一点,但也只不过多费了5%的电而已。而电费那么便宜,“5毛钱一度电计算,不过才7毛5分钱”。

对此观点,个人有两点看法:

a、变速箱节省5%的电量是一个保守的值。

b、在里程焦虑普遍存在的情况下,节省的电量不应该以电费来计量,而应该以电池容量来计量。比如说,省下了1度电,不应该算做省了5毛钱,而应该计算为多买了1kWh的电池。

综上来看,对电动汽车来说,变速箱是锦上添花,而不是画蛇添足。

那么,为什么国内外还是有好多电动汽车没有变速箱呢?

并非他们不懂得锦上添花的道理,而是因为:

1、国外:适配于高速电机的变速箱生产不出来。典型例子是特斯拉,那个变速箱供应商搞不出来,使特斯拉的车晚出来一年,差点把特斯拉搞死。

2、国内:变速箱供应链弱、整车厂集成控制能力弱,导致不想用变速箱。(这些设计出来的电动汽车估计也没打算真的卖吧)这一般出现于国内的厂家。这里值得一提的是,电动汽车如果不用变速箱,连离合器都可以省了,这使整车集成的难度大为降低啊!

对本文做一个总结吧,3个观点:

1、没有变速箱,传统内燃机汽车就不能跑了,电动汽车照常跑。

2、有变速箱,电动汽车会更好,是锦上添花,而不是画蛇添足。

3、国内外厂商也懂锦上添花的道理,但会由于其他方面的难处而弃用变速箱。

2021-12-02

2021-12-02