各位车友们,今天我们聊一个很有意思的话题 —— 电动车的变速箱。
不知道大家有没有想过,咱们开的燃油车都是AT、DCT各种变速箱,动不动就8个、9个甚至10个档位,但电动车却普遍只有一个档位。
这是出于什么考虑呢?给电动车加装多挡变速箱,是不是真能降低能耗?特别是在跑高速时?
这个问题,学姐我跑了十几万公里电车之后,有点发言权。
今天就带大家一起从技术角度看看,电动车的变速箱那些事儿。
燃油车:多档是刚需,电动车:一档就够
先说燃油车,为啥非得有那么多档位?根本原因是内燃机的特性决定的。
咱们的汽油发动机只有在特定转速区间(一般是2000-4000转)才能达到最佳效率,转速过高或过低,油耗就上去了,动力也跟不上。
所以需要通过不同档位的变速箱,让发动机尽可能工作在高效区间。
而电动机呢?这玩意儿可太省心了。
从特斯拉Model S的电机效率图可以看到,电机在5000转到14000转这个超宽的区间内,效率都特别高,基本维持在同一水平。
换句话说,电动机高转速和低转速的效率相差很小,所以没必要像燃油车那样频繁换挡来保持高效率。
而且,如果给电动车增加多档位变速箱,会引入更多的传动零件,反而会增加传动损耗。
这么一来,不仅没能降低耗电量,可能还会因为机械损耗增加而让耗电量更高。
这个车,有点意思,大多数厂商做电动车时都选择了"不换挡"这条路,就是这个道理。
特立独行的保时捷Taycan:为啥要用两档变速箱?
说到这儿,可能有车友要问了:"学姐,保时捷Taycan不是用了两档变速箱吗?"
确实如此。
但Taycan这么做,目的主要不是为了省电,而是为了性能。
具体来说,主要有两个考量:
加速性:低挡位可以获得更大的扭矩输出。
Taycan把一档速比设置得更大,起步时用一档,能帮助它获得更猛的加速能力。
最高车速:单档位电动车面临加速性和极速的取舍问题。
齿轮减速比越大,加速性越好,但极速会受限;
减速比越小,极速提高,但加速性就差。
Taycan通过两档变速箱,兼顾了这两点。
所以,保时捷Taycan的两档变速箱设计,更多是为了满足性能车的定位需求,而不是为了降低能耗。
这车,有点东西!
电动车跑高速:真的会"掉电掉得快"吗?
说回咱们今天的核心问题 —— 电动车跑高速时耗电量增加,这个是真的。
但原因不是因为没有多挡变速箱,而是其他因素造成的。
电动车在高速行驶时耗电增加的主要原因是:
空气阻力:空气阻力会随着速度的平方增加,100km/h和120km/h的阻力差距就很明显了。
电机效率:虽然电机在很宽的转速范围内效率都不错,但在超高转速时,效率还是会有所下降。
电池发热:高速行驶时电池持续大电流放电,会产生更多热量,间接增加了能耗。
那么给电动车加装多档变速箱,能不能解决这个问题呢?理论上可以有所改善,但效果有限,得不偿失。
因为多挡变速箱带来的机械损耗、重量增加、成本提高等问题,可能会抵消掉省下来的那点电。
混动系统:为啥有的用多档,有的用单档?
说完纯电动车,我们再来看看混合动力车型。
国内主流混动系统的变速箱档位配置各不相同:
比亚迪超级DM-i:1档变速箱
吉利雷神电混:3档变频电驱
长城柠檬混动:多档变速箱
为什么会有这种差异?主要是工作逻辑不同导致的。
比亚迪的单档位策略:尽量以电驱动为主,发动机在车速达到70-80km/h时才会介入,且主要以串联模式为主(发动机不直接驱动车轮,而是发电)。
吉利的3档变频电驱:通过变频调节挡位,在高速场景中挂入3档,让电机和内燃机都保持在最合适的转速,降低能耗。
据测试,在WLTC工况下,搭载这套系统的银河L7亏电油耗仅为5.23L/100km,相比之下,增程式SUV理想L7的亏电油耗达9-10L/100km。
这里有个有趣的现象:不同档位策略的混动车型,百公里加速表现差距并不大。
比如:
比亚迪宋Plus(1档):7.9秒
吉利银河L7(3档):6.9秒
哈弗H6新能源(多档):7.8秒
所以对于混动系统来说,档位多少主要影响的是发动机介入的时机和方式,以及高速巡航时的能耗表现,而不是零百加速性能。
学姐的观点:未来电动车变速箱会怎么发展?
看完上面的分析,我认为:
纯电动家用车:单档变速箱仍将是主流,简单可靠,成本低,足以满足日常需求。
高性能电动车:可能会采用2档甚至多档变速箱,以兼顾加速性和极速表现。
混合动力车型:会根据混动系统架构的不同,继续存在1档到多档的多种方案。
不过话说回来,变速箱只是整车效率的一个因素。
未来电动车的能耗优化,更可能聚焦在以下方面:
更高效的电机(如碳化硅逆变器技术)
电池能量密度提升
整车轻量化
空气动力学优化
热管理系统改进
这些方向比起追求多档变速箱,可能更能带来实质性的能耗改善和续航提升。
写在最后
各位车友们,通过今天的分析,我们可以看到,电动车采用单档变速箱并非技术局限,而是基于电机特性做出的理性选择。
所以当有人问你"电动车为啥只有一个档位"时,你可以自信地回答:"因为电机效率曲线平坦,一个档位就能搞定所有场景,加装多档反而得不偿失!"
那么问题来了,车友们,你们觉得未来会不会有突破性的变速箱技术出现在电动车上?欢迎在评论区留言分享你的观点!
学姐专栏问答时间开始,有任何关于电动车、混动系统的问题,都可以在评论区提出,我会尽快回复大家!
祝大家心想事成,身体健康,不劳而获,坐享其成。
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