電動車為什麽沒有變速箱？

我們車迷都知道，燃油車有5AT、6AT、CVT、7DCT等等不同的變速箱，甚至有人看到大眾雙離合肯定要跳出來黑一波，遇到4AT也免不了diss一下。那麽你們有沒有想過，為啥電動車就沒有這麽多彎彎繞繞，都是一檔變速箱呢？今天邦老師就帶大家看看這個問題。

發動機居然有個先天缺陷？所以必須要有變速箱

這和內燃機本身的特性有關，可能一些學機械或者汽車的朋友會知道“發動機特性曲線”這個東西，展示了內燃機在不同轉速下功率和扭矩的變化，比如下面這個圖：（藍色的是扭矩，紅色的是功率）

我們可以看出，內燃機的扭矩輸出有2個特點：1. 低轉速下無法輸出轉矩。2. 高轉速下最大輸出轉矩降低。

這個特點首先導致了一個大問題：沒法起步。

我們知道，輪上扭矩=發動機輸出扭矩x減速比，減速比越大，發動機經過放大後實際在車輪端輸出的扭矩就越大。從上面曲線來看，發動機在轉速為0的時候，扭矩幾乎為0。所以0轉速起步根本就不可能，都需要設定一個怠速來起步，還需要一個比較大的減速比來放大扭矩。

電機沒有這個缺陷，單級減速器搞定

我們看看電機的特性曲線，就用這個被用爛了的特斯拉的例子吧（實線是扭矩，虛線是功率）。他在轉速為0的時候就可以輸出最大扭矩，不但不需要怠速，而且減速比也可以做得相對比較小。

所以電動車搭載的那個“單速變速箱”其實是個減速器。

911 VS Model S——電機加速是真的猛

這是特斯拉和保時捷911的特性曲線對比圖，好的來看一道應用題：已知特斯拉的減速比為9.73，輪胎直徑我們取個70厘米吧，保時捷1擋速比為13.45，輪胎直徑就認為跟特斯拉一樣吧，那麽在電機和發動機轉速都為8000轉時，他們的車速各為多少（以上數據雖然是近似值但都無限接近真實啊）。

這麽看來特斯拉如果還想提速的話，電機再努把力就行了，但保時捷不行，從圖上來看，他的發動機轉速最多8000，所以只能把那個13.45變小，就是換到2擋或者更高的擋位。

總結一下：對於電機而言，由於它的轉速範圍寬，用一個速比就能覆蓋足，所以沒有必要設定很多擋位。而發動機轉速範圍窄，就要借助更多的“變速”擋位。

聽說變速箱能省油？那能省電嗎？

這麽看來，即使是燃油車，滿足起步和提速的目的只需要一兩個擋就行了，那為什麽現在主流的變速箱都是6AT、7DCT這種呢？

就跟上面的扭矩圖一樣，內燃機有一個“高效區間”，這個區間很不幸的跟最大扭矩區間一樣，窄的很。在各種教材裡，一般BSFC（有效燃油消耗率）曲線來描述，下面隨便舉個例子：

這是本田的某個1.5T發動機，可以看到它的最低燃油消耗是240克/千瓦時，但你看240那個圈子才多大？當發動機在4000轉，輸出扭矩為40牛·米時，消耗的燃料是300克/千瓦時，比240多了60克/千瓦時。

所以通過增加變速箱的擋位，讓內燃機在2000轉左右工作，輸出扭矩100牛·米，這樣就進入了240那個圈子，省油。

再看看電機，這個圖我強調一下，數字表示的可不是消耗，是部門消耗的電量做的功，所以數字越大，顏色越紅越好，跟上面內燃機的圖正好是反的！

看圖，大部分負載和轉速都落在89%以內。

但這麽看，給電動車裝個變速箱也能省電啊，是的，這話沒問題，但是它省電省的太少了……比如我們假設車子要克服30千瓦的阻力做工，那麽開一個小時車，消耗30千瓦時電；電機以4000轉工作，輸出扭矩50牛米，從圖上看，此時電機效率為90%，那麽電機實際做的功就是30/90%，大概33千瓦時。

然後你加一個變速箱，把轉速降到2000，此時電機效率為最高的94%，那麽消耗的電量就是30/94%，32千瓦時，一度電才幾毛錢，這麽搞一圈下來就省了幾毛錢，何苦啊？

所以就是，內燃機的高效區間比較窄，所以需要變速箱，在不同的車速，不同的動力需求的情況下，將發動機的轉速和負荷調整到比較省錢的區間。而電動機的高效區間相對比較寬，就算調了轉速和負荷區間，也省不了幾個錢，得不償失。

燃油車很暴躁，電機很安靜？

的確是這麽回事，你看看各家電動車的宣傳廣告，什麽極致靜謐之類的宣傳詞不勝枚舉，電機這玩意在高轉速（6000轉）左右，都安靜得很，這個多說無益，開過的坐過的都懂。

但是燃油車不一樣啊，轉速一拉高，那個NVH放在普通家用車真的很難接受，所以需要變速箱在日常駕駛時用較小的減速比避免發動機在高轉速運轉。

最後聊聊性能問題

上面我們談到的場景都偏家用，這回我們聊聊性能。

還是從特性曲線說起吧，如果你想要一個“彈射起步”，Model S在單速變速箱的情況下，0英裡/時、20英裡/時和40英裡/時能達到最大扭矩是一樣的，如果有更低檔位，低速時能夠達到的最大扭矩才能更大。

當高速（扭矩哢哢往下掉那塊）時，如果有一個更高的檔位，使得電機轉速更低，也能讓性能提升不少，所以特斯拉要配的話，配個3速變速箱也可以。

但是貴啊，重啊……

對於為什麽電動車沒有變速箱，其實業內也沒有明確給出一個非黑即白的答案，但普遍的認識是：變速箱可以提升電動車的動力性、經濟性等，但提升的實在有限，不值得花那個錢，再說加了變速箱還產生成本增肌、重量增加等一系列問題，所以目前市面上的電動車，大多數都用一個減速器取代了變速箱。

對這個深奧的問題，大家有什麽想說的，在評論跟邦老師留言吧。

點擊好看，你會越來越好看！！！