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新能源車主都在關(guān)注的公眾號(hào)

電動(dòng)車到底要不要裝變速器的話題由來已久。在國內(nèi)，之前因?yàn)閃EY P8和長安CS75 PHEV都在后橋上配備了舍弗勒的兩擋減速器，一度增加了“支持者”的陣營。在全球，研發(fā)和提供“電動(dòng)車變速器”的廠商，也并不是舍弗勒一家。

如今，支持者又有了新論據(jù)。不久前，“變速器界”有名的采埃孚，也發(fā)布了它的首款電動(dòng)車兩擋減速器。照這個(gè)趨勢(shì)，是不是意味著電動(dòng)車如同燃油車一樣，要開始進(jìn)入“裝配變速器”的時(shí)代呢？

Tips：最早的汽車，也是沒有變速器的。1889年標(biāo)致發(fā)明了首個(gè)變速器，之后變速器由最早的2MT發(fā)展到現(xiàn)在的10AT。

▲采埃孚的兩檔減速器

電動(dòng)車不配變速器

與一百多年前的燃油車有本質(zhì)不同

電動(dòng)車會(huì)像燃油車發(fā)展那樣配變速器——這個(gè)思路看上去好像“很順”，但原理上是有本質(zhì)不同的。

一百多年前奔馳弄的那臺(tái)三輪汽車，之所以沒有變速器，不是緣于“有沒有必要”，而是“壓根不會(huì)”。因?yàn)樵诖酥?，只有馬車，根本就沒有所謂變速器這種“東東”。現(xiàn)在的電動(dòng)車顯然不是這樣。變速器技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，甚至到了有點(diǎn)BT的程度。

有人說，因?yàn)殡姍C(jī)的扭矩大、轉(zhuǎn)速高，所以匹配變速器的難度要大于燃油車。例如早期特斯拉就是想用兩擋減速器的，但因?yàn)榧夹g(shù)難度大沒搞成。這看似有理，但其實(shí)也絕非真正的障礙所在。

特斯拉是不是真正沒搞成兩說（更大程度上是因?yàn)楹髞碛X得沒必要）。即便是，這也不能說明技術(shù)門檻太高。要知道，特斯拉的牛逼是在電池和電驅(qū)，變速器這塊兒，它跟各路汽車大佬比起來，還是“雛兒”。

▲特斯拉也沒有采用兩檔減速器

所以電動(dòng)車發(fā)展了這么多年，（乘用車領(lǐng)域）大多不用變速器，真正的原因還是覺得“沒必要”。而這（有沒有必要），恰恰也是本期話題爭論的焦點(diǎn)。

電機(jī)工作原理的不同

確實(shí)有“沒必要”的基礎(chǔ)

有人說，電動(dòng)車沒必要配變速器，是因?yàn)樗锌刂破?，可以調(diào)頻來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的大幅改變。尤其是有相當(dāng)一段區(qū)間，實(shí)現(xiàn)功率恒定而轉(zhuǎn)速持續(xù)提升，相當(dāng)于電機(jī)本身就已經(jīng)會(huì)“變速”了，因此完全沒有必要再疊加一個(gè)變速器。

這個(gè)說法有一定道理，但其實(shí)歸根結(jié)底，還是表現(xiàn)為電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍寬泛。尤其是感應(yīng)異步電機(jī)，例如像特斯拉的主力電機(jī)，就可以通過線圈電流的控制來改變磁場，從而達(dá)到上述目的。這也使得其電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍異常寬泛（例如0-18000轉(zhuǎn)）。

轉(zhuǎn)速范圍寬泛只是一方面。更關(guān)鍵在于電機(jī)從靜止就能維持峰值扭矩的特性，這是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)比不了的。燃油車，正常起步一般也就1500轉(zhuǎn)以下，此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩距離峰值扭矩還有相當(dāng)距離（尤其是自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)）。所以燃油車初始齒比必須足夠大。

▲即使是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，峰值扭矩表現(xiàn)也難比電機(jī)

然后才是轉(zhuǎn)速范圍。燃油車的轉(zhuǎn)速峰值一般只有7000轉(zhuǎn)，再配合大齒比，如果只有一個(gè)擋的話，極速會(huì)很悲劇（不到100公里/小時(shí)）。

▲特斯拉電機(jī)的工作特性曲線

這其實(shí)也不是最關(guān)鍵的。否則燃油車配個(gè)兩擋、頂多三擋變速器也就足夠了。關(guān)鍵是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的高效轉(zhuǎn)速區(qū)間太過狹窄，一般也就1000多轉(zhuǎn)。而且它脫離這個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)間以后的燃效曲線非常陡峭。

說人話就是：低于這個(gè)轉(zhuǎn)速或高于這個(gè)轉(zhuǎn)速，油耗會(huì)大幅度提升。所以必須用多擋位變速器，讓發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能在高效工況下工作。現(xiàn)在動(dòng)不動(dòng)8個(gè)擋10個(gè)擋，主要就是被“燃效”逼的。

電機(jī)也存在最佳能效轉(zhuǎn)速范圍。但一來，這個(gè)轉(zhuǎn)速范圍很大，二來即便脫離這個(gè)轉(zhuǎn)速范圍，其燃效曲線也不陡峭。也就是說，即便不在最佳轉(zhuǎn)速范圍工作，電機(jī)的效率也不會(huì)大幅度降低。

兩擋減速器與改善電機(jī)誰更劃算

太多檔位對(duì)于電機(jī)來說沒必要，這一點(diǎn)基本上就能達(dá)成共識(shí)。爭論的焦點(diǎn)是：兩個(gè)擋位也沒必要嗎？例如在高速狀態(tài)下，切換到小一點(diǎn)的齒比，讓電機(jī)轉(zhuǎn)速別動(dòng)不動(dòng)八千、一萬轉(zhuǎn)，這不是可以提高效率嗎？

理論上確實(shí)沒錯(cuò)，但實(shí)際上卻并不一定。

首先，電驅(qū)到底什么工況下才需要改變速比？按照采埃孚的數(shù)據(jù)，它的換擋速度為70公里/小時(shí)。那是不是意味著70以上的速度，就用變速器合適呢？顯然不是。

一款電動(dòng)車在多高速下依然可以維持高能效，與電機(jī)的設(shè)計(jì)、減速比的設(shè)計(jì)密切相關(guān)。例如，我們?nèi)绻嵘豢铍妱?dòng)車的扭矩，讓它可以獲得更小的齒比；或者提升電機(jī)功率和轉(zhuǎn)速，改善電機(jī)高效轉(zhuǎn)速范圍，這些都可以保證它在120公里/小時(shí)以下的車速范圍內(nèi)，擁有高效的運(yùn)轉(zhuǎn)工況。

事實(shí)上像特斯拉的各款車型，比亞迪的唐、宋之類，以及蔚來等等，它們?cè)?20公里/小時(shí)以下的工況，電機(jī)效率都不低。基本上沒有再為其疊加變速器的必要。

既如此，為何采埃孚給出的換擋速度是70公里/小時(shí)呢？其他兩擋減速器，切換速比的速度，也都不到120公里/小時(shí)。

很簡單。一來，既然配備了兩擋減速器，自然也就沒必要再配備更大扭矩的電機(jī)。如此，這類電機(jī)的高效工況有可能低于120公里/小時(shí)。二來，既然是兩擋減速器，它的一擋齒比會(huì)明顯大于單減速器，那么它的一擋自然不能支持過高的車速。

Tips：WEY P8的兩擋減速器，一擋綜合齒比超過14，而像特斯拉Model S的綜合齒比還不到10，比亞迪的電機(jī)多數(shù)也在10上下。

于是問題來了：要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要提升電機(jī)的功率和扭矩，這無疑會(huì)增加成本，也會(huì)增加電機(jī)的體積和重量。那還是應(yīng)該給它配兩檔減速器合適。

如果你的兩擋減速器可以零成本、零重量，那確實(shí)如此：誰都應(yīng)該配備兩擋減速器。問題恰恰是，兩擋減速器的成本和重量都很“可觀”，“可觀”到足以抵消增加電機(jī)功率扭矩帶來的成本和重量。

既如此，我們與其勞什子地去配個(gè)兩擋減速器，還不如把心思花在優(yōu)化電機(jī)技術(shù)、提升電機(jī)性能上。事實(shí)上，從特斯拉到比亞迪，乃至蔚來等等各路電動(dòng)大咖，都是這么想、也是這么干的。

▲寶馬i8采用的GKN兩擋減速器，兩檔速比分別為11.38和5.85

小結(jié)

至此我們大致算是梳理了電驅(qū)動(dòng)與變速器之間的關(guān)系。可以肯定，電驅(qū)動(dòng)不可能像燃油車那樣，從單一齒比發(fā)展為多擋位變速器。這是由于電機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性決定的。

那么兩檔減速器呢？按照本文的分析，似乎也是“沒必要”。然而這又如何理解舍弗勒、采埃孚它們的動(dòng)作呢？作為國際大牌的供應(yīng)商，推出這樣的技術(shù)上已經(jīng)趨于成熟，并在一些車型上量產(chǎn)的產(chǎn)品，絕不可能是簡單地拍腦門。

到底為什么會(huì)有電驅(qū)動(dòng)的兩擋減速器的存在，它們到底是“劍走偏鋒”還是真正具備“存在價(jià)值”？伴隨著這類技術(shù)的成熟，它又會(huì)不會(huì)在電驅(qū)動(dòng)車輛上大面積普及呢？關(guān)于這些，咱們下回接著說。