最近有人開(kāi)始討論電動(dòng)車變速箱的問(wèn)題,，針對(duì)《【硬核派科學(xué)家】電動(dòng)車需要變速箱嗎,？》寫吐槽文一篇,，歡迎一起探討

筆者之前的科普文 《什么是混合動(dòng)力技術(shù)》 中，介紹了變速箱的本質(zhì)

在良好的工況下,，傳統(tǒng)的曲軸式內(nèi)燃機(jī)具有相對(duì)較高的熱效率（約為 30 %～40 %）,，但在實(shí)際行駛中這個(gè)數(shù)字很少達(dá)到。發(fā)動(dòng)機(jī)存在一個(gè)最佳工作效率點(diǎn),，而對(duì)于汽車的指令則是多變的,，發(fā)動(dòng)機(jī)表示不可能既做到大扭矩起步又兼顧高速行駛，正因?yàn)槿绱斯こ處焸儾虐l(fā)明了汽車變速器來(lái)幫忙,。

P=T*n/9550

（P 為功率,，T 為扭矩，n 為轉(zhuǎn)速,，由此式可以看出,，在發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定的前提下，扭矩和車速成反比,。使扭矩和車速靈活變化,，這就是變速箱的工作本質(zhì)。）

變速器的功能就是適應(yīng)不同的行駛速度下對(duì)轉(zhuǎn)速扭矩組合的不同要求,，具體原理包括手動(dòng)變速器（MT,，Manual Transmission）、自動(dòng)變速器（AT,，Automatic Transmission）,、無(wú)級(jí)變速器（CVT，Continuously Variable Transmission）,、雙離合變速器（DCT,，dual-clutch transmission）等等。

因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)存在最優(yōu)工作效率點(diǎn),，為了讓內(nèi)燃機(jī)能夠在盡量多的使用場(chǎng)景下達(dá)到比較高的工作效率,，所以需要變速箱。而電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性對(duì)驅(qū)動(dòng)車輛十分有利,，從下圖可以看出,，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)候?yàn)楹闩ぞ剌敵觯浞职l(fā)揮了電動(dòng)機(jī)扭矩大的優(yōu)點(diǎn),，而達(dá)到較高速度時(shí)候則轉(zhuǎn)為恒功率輸出,。因此理論上是可以省去變速器，可以有效減輕車重,，提高續(xù)駛里程,。

交流感應(yīng)電機(jī)的工作特性

關(guān)于電動(dòng)車省去變速箱重量的意義，有人通過(guò)計(jì)算表明：采用固定速比減速器時(shí)由于整車質(zhì)量減少了185kg,，城市行駛工況續(xù)駛里程增加了20km,。作為參考，寶馬為i3大費(fèi)周折,，專門建廠采用全碳纖維車身的減重結(jié)果也只有250-350kg,。

對(duì)于車用電動(dòng)機(jī)，過(guò)載系數(shù)是一個(gè)非常重要的指標(biāo),，電動(dòng)機(jī)峰值功率需要至少達(dá)到正常狀態(tài)下額定功率的 1.5 倍以上,，最高的峰值扭矩需要至少達(dá)到額定扭矩的2倍以上，而且要維持峰值扭矩和峰值功率至少 5 分鐘以避免影響汽車行駛,。在最高速度方面,，車用電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速也要求達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的2倍以上。

至于特斯拉二級(jí)變速器的段子,，這也并不是什么秘密：

特斯拉第一代的敞篷跑車Tesla Roadster原計(jì)劃采用兩級(jí)變速器,，但是離預(yù)定投產(chǎn)日期僅剩下兩個(gè)月時(shí)，由XTrac和麥格納國(guó)際負(fù)責(zé)的兩級(jí)變速器出現(xiàn)了可靠性問(wèn)題,，造成了延遲交貨,，如果鎖在第二檔，汽車加速性能會(huì)受到嚴(yán)重影響,，降低到5.7秒（作為參考,，比亞迪秦的百公里加速時(shí)間5.9秒）。因此特斯拉被迫請(qǐng)出了著名變速器供應(yīng)商博格華納,，提出新的規(guī)格要求,，由他們專門研發(fā)31-01型eGearDrive?單級(jí)變速箱（也就是個(gè)減速器了），傳動(dòng)效率97%,，同時(shí)特斯拉自己也強(qiáng)化了逆變器和電機(jī),，終于兌現(xiàn)了Tesla Roadster Sport版從靜止加速到96km/h為3.7s的性能承諾，化解了危機(jī),。

至于為了加速性能而采用多級(jí)變速,，這個(gè)想法并不是那么容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樽兯傧鋼Q擋時(shí)間會(huì)影響加速性能,，換擋過(guò)程中動(dòng)力會(huì)急劇降低,，產(chǎn)生較大的換擋沖擊，這對(duì)整車的平順性和舒適性都會(huì)產(chǎn)生不良的影響,?？纯磭?guó)產(chǎn)車的現(xiàn)狀就知道，造出合格的變速箱可比造出內(nèi)燃機(jī)要難,。

前一段時(shí)間,，荷蘭Delft理工大學(xué)Racing Team打破電動(dòng)汽車百公里加速的時(shí)間記錄，他們從0到100km/h加速僅僅2.13秒（作為參考,，布加迪威航16.4 Super Sport百公里加速2.46秒）,，這些大學(xué)生在電動(dòng)機(jī)方面采用4臺(tái)AMK DT5-14-10,，可以實(shí)現(xiàn)牽引扭矩控制，單臺(tái)電機(jī)最大功率 27 kW,，最大扭矩28 Nm,。這件事情足夠證明了深挖電動(dòng)機(jī)和電控系統(tǒng)的性能可以滿足加速性能的要求。

輪轂電機(jī)

電動(dòng)車簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)是大勢(shì)所趨,，已經(jīng)砍掉的變速箱,，要想加回去要有充足的論據(jù)才行。

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中文名稱 ：中國(guó)微型電動(dòng)汽車

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