'「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?'

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電動車到底要不要裝變速器的話題由來已久。在國內,之前因為WEY P8和長安CS75 PHEV都在後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,研發和提供“電動車變速器”的廠商,也並不是舍弗勒一家。

如今,支持者又有了新論據。不久前,“變速器界”有名的採埃孚,也發佈了它的首款電動車兩擋減速器。照這個趨勢,是不是意味著電動車如同燃油車一樣,要開始進入“裝配變速器”的時代呢?

Tips:最早的汽車,也是沒有變速器的。1889年標緻發明了首個變速器,之後變速器由最早的2MT發展到現在的10AT。

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電動車到底要不要裝變速器的話題由來已久。在國內,之前因為WEY P8和長安CS75 PHEV都在後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,研發和提供“電動車變速器”的廠商,也並不是舍弗勒一家。

如今,支持者又有了新論據。不久前,“變速器界”有名的採埃孚,也發佈了它的首款電動車兩擋減速器。照這個趨勢,是不是意味著電動車如同燃油車一樣,要開始進入“裝配變速器”的時代呢?

Tips:最早的汽車,也是沒有變速器的。1889年標緻發明了首個變速器,之後變速器由最早的2MT發展到現在的10AT。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲採埃孚的兩檔減速器

電動車不配變速器,與一百多年前的燃油車有本質不同

電動車會像燃油車發展那樣配變速器——這個思路看上去好像“很順”,但原理上是有本質不同的。

一百多年前奔馳弄的那臺三輪汽車,之所以沒有變速器,不是緣於“有沒有必要”,而是“壓根不會”。因為在此之前,只有馬車,根本就沒有所謂變速器這種“東東”。現在的電動車顯然不是這樣。變速器技術的發展已經非常成熟,甚至到了有點BT的程度。

有人說,因為電機的扭矩大、轉速高,所以匹配變速器的難度要大於燃油車。例如早期特斯拉就是想用兩擋減速器的,但因為技術難度大沒搞成。這看似有理,但其實也絕非真正的障礙所在。特斯拉是不是真正沒搞成兩說(更大程度上是因為後來覺得沒必要)。即便是,這也不能說明技術門檻太高。要知道,特斯拉的牛逼是在電池和電驅,變速器這塊兒,它跟各路汽車大佬比起來,還是“雛兒”。

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電動車到底要不要裝變速器的話題由來已久。在國內,之前因為WEY P8和長安CS75 PHEV都在後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,研發和提供“電動車變速器”的廠商,也並不是舍弗勒一家。

如今,支持者又有了新論據。不久前,“變速器界”有名的採埃孚,也發佈了它的首款電動車兩擋減速器。照這個趨勢,是不是意味著電動車如同燃油車一樣,要開始進入“裝配變速器”的時代呢?

Tips:最早的汽車,也是沒有變速器的。1889年標緻發明了首個變速器,之後變速器由最早的2MT發展到現在的10AT。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲採埃孚的兩檔減速器

電動車不配變速器,與一百多年前的燃油車有本質不同

電動車會像燃油車發展那樣配變速器——這個思路看上去好像“很順”,但原理上是有本質不同的。

一百多年前奔馳弄的那臺三輪汽車,之所以沒有變速器,不是緣於“有沒有必要”,而是“壓根不會”。因為在此之前,只有馬車,根本就沒有所謂變速器這種“東東”。現在的電動車顯然不是這樣。變速器技術的發展已經非常成熟,甚至到了有點BT的程度。

有人說,因為電機的扭矩大、轉速高,所以匹配變速器的難度要大於燃油車。例如早期特斯拉就是想用兩擋減速器的,但因為技術難度大沒搞成。這看似有理,但其實也絕非真正的障礙所在。特斯拉是不是真正沒搞成兩說(更大程度上是因為後來覺得沒必要)。即便是,這也不能說明技術門檻太高。要知道,特斯拉的牛逼是在電池和電驅,變速器這塊兒,它跟各路汽車大佬比起來,還是“雛兒”。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲特斯拉也沒有采用兩檔減速器

所以電動車發展了這麼多年,(乘用車領域)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。

■ 電機工作原理的不同,確實有“沒必要”的基礎

有人說,電動車沒必要配變速器,是因為它有控制器,可以調頻來實現轉速的大幅改變。尤其是有相當一段區間,實現功率恆定而轉速持續提升,相當於電機本身就已經會“變速”了,因此完全沒有必要再疊加一個變速器。

這個說法有一定道理,但其實歸根結底,還是表現為電機的轉速範圍寬泛。尤其是感應異步電機,例如像特斯拉的主力電機,就可以通過線圈電流的控制來改變磁場,從而達到上述目的。這也使得其電機的轉速範圍異常寬泛(例如0-18000轉)。

轉速範圍寬泛只是一方面。更關鍵在於電機從靜止就能維持峰值扭矩的特性,這是燃油發動機比不了的。燃油車,正常起步一般也就1500轉以下,此時的發動機扭矩距離峰值扭矩還有相當距離(尤其是自然吸氣發動機)。所以燃油車初始齒比必須足夠大。

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電動車到底要不要裝變速器的話題由來已久。在國內,之前因為WEY P8和長安CS75 PHEV都在後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,研發和提供“電動車變速器”的廠商,也並不是舍弗勒一家。

如今,支持者又有了新論據。不久前,“變速器界”有名的採埃孚,也發佈了它的首款電動車兩擋減速器。照這個趨勢,是不是意味著電動車如同燃油車一樣,要開始進入“裝配變速器”的時代呢?

Tips:最早的汽車,也是沒有變速器的。1889年標緻發明了首個變速器,之後變速器由最早的2MT發展到現在的10AT。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲採埃孚的兩檔減速器

電動車不配變速器,與一百多年前的燃油車有本質不同

電動車會像燃油車發展那樣配變速器——這個思路看上去好像“很順”,但原理上是有本質不同的。

一百多年前奔馳弄的那臺三輪汽車,之所以沒有變速器,不是緣於“有沒有必要”,而是“壓根不會”。因為在此之前,只有馬車,根本就沒有所謂變速器這種“東東”。現在的電動車顯然不是這樣。變速器技術的發展已經非常成熟,甚至到了有點BT的程度。

有人說,因為電機的扭矩大、轉速高,所以匹配變速器的難度要大於燃油車。例如早期特斯拉就是想用兩擋減速器的,但因為技術難度大沒搞成。這看似有理,但其實也絕非真正的障礙所在。特斯拉是不是真正沒搞成兩說(更大程度上是因為後來覺得沒必要)。即便是,這也不能說明技術門檻太高。要知道,特斯拉的牛逼是在電池和電驅,變速器這塊兒,它跟各路汽車大佬比起來,還是“雛兒”。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲特斯拉也沒有采用兩檔減速器

所以電動車發展了這麼多年,(乘用車領域)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。

■ 電機工作原理的不同,確實有“沒必要”的基礎

有人說,電動車沒必要配變速器,是因為它有控制器,可以調頻來實現轉速的大幅改變。尤其是有相當一段區間,實現功率恆定而轉速持續提升,相當於電機本身就已經會“變速”了,因此完全沒有必要再疊加一個變速器。

這個說法有一定道理,但其實歸根結底,還是表現為電機的轉速範圍寬泛。尤其是感應異步電機,例如像特斯拉的主力電機,就可以通過線圈電流的控制來改變磁場,從而達到上述目的。這也使得其電機的轉速範圍異常寬泛(例如0-18000轉)。

轉速範圍寬泛只是一方面。更關鍵在於電機從靜止就能維持峰值扭矩的特性,這是燃油發動機比不了的。燃油車,正常起步一般也就1500轉以下,此時的發動機扭矩距離峰值扭矩還有相當距離(尤其是自然吸氣發動機)。所以燃油車初始齒比必須足夠大。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲即使是渦輪增壓發動機,峰值扭矩表現也難比電機

然後才是轉速範圍。燃油車的轉速峰值一般只有7000轉,再配合大齒比,如果只有一個擋的話,極速會很悲劇(不到100公里/小時)。

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電動車到底要不要裝變速器的話題由來已久。在國內,之前因為WEY P8和長安CS75 PHEV都在後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,研發和提供“電動車變速器”的廠商,也並不是舍弗勒一家。

如今,支持者又有了新論據。不久前,“變速器界”有名的採埃孚,也發佈了它的首款電動車兩擋減速器。照這個趨勢,是不是意味著電動車如同燃油車一樣,要開始進入“裝配變速器”的時代呢?

Tips:最早的汽車,也是沒有變速器的。1889年標緻發明了首個變速器,之後變速器由最早的2MT發展到現在的10AT。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲採埃孚的兩檔減速器

電動車不配變速器,與一百多年前的燃油車有本質不同

電動車會像燃油車發展那樣配變速器——這個思路看上去好像“很順”,但原理上是有本質不同的。

一百多年前奔馳弄的那臺三輪汽車,之所以沒有變速器,不是緣於“有沒有必要”,而是“壓根不會”。因為在此之前,只有馬車,根本就沒有所謂變速器這種“東東”。現在的電動車顯然不是這樣。變速器技術的發展已經非常成熟,甚至到了有點BT的程度。

有人說,因為電機的扭矩大、轉速高,所以匹配變速器的難度要大於燃油車。例如早期特斯拉就是想用兩擋減速器的,但因為技術難度大沒搞成。這看似有理,但其實也絕非真正的障礙所在。特斯拉是不是真正沒搞成兩說(更大程度上是因為後來覺得沒必要)。即便是,這也不能說明技術門檻太高。要知道,特斯拉的牛逼是在電池和電驅,變速器這塊兒,它跟各路汽車大佬比起來,還是“雛兒”。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲特斯拉也沒有采用兩檔減速器

所以電動車發展了這麼多年,(乘用車領域)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。

■ 電機工作原理的不同,確實有“沒必要”的基礎

有人說,電動車沒必要配變速器,是因為它有控制器,可以調頻來實現轉速的大幅改變。尤其是有相當一段區間,實現功率恆定而轉速持續提升,相當於電機本身就已經會“變速”了,因此完全沒有必要再疊加一個變速器。

這個說法有一定道理,但其實歸根結底,還是表現為電機的轉速範圍寬泛。尤其是感應異步電機,例如像特斯拉的主力電機,就可以通過線圈電流的控制來改變磁場,從而達到上述目的。這也使得其電機的轉速範圍異常寬泛(例如0-18000轉)。

轉速範圍寬泛只是一方面。更關鍵在於電機從靜止就能維持峰值扭矩的特性,這是燃油發動機比不了的。燃油車,正常起步一般也就1500轉以下,此時的發動機扭矩距離峰值扭矩還有相當距離(尤其是自然吸氣發動機)。所以燃油車初始齒比必須足夠大。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲即使是渦輪增壓發動機,峰值扭矩表現也難比電機

然後才是轉速範圍。燃油車的轉速峰值一般只有7000轉,再配合大齒比,如果只有一個擋的話,極速會很悲劇(不到100公里/小時)。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲特斯拉電機的工作特性曲線

這其實也不是最關鍵的。否則燃油車配個兩擋、頂多三擋變速器也就足夠了。關鍵是燃油發動機的高效轉速區間太過狹窄,一般也就1000多轉。而且它脫離這個轉速區間以後的燃效曲線非常陡峭。說人話就是:低於這個轉速或高於這個轉速,油耗會大幅度提升。所以必須用多擋位變速器,讓發動機儘可能在高效工況下工作。現在動不動8個擋10個擋,主要就是被“燃效”逼的。

電機也存在最佳能效轉速範圍。但一來,這個轉速範圍很大,二來即便脫離這個轉速範圍,其燃效曲線也不陡峭。也就是說,即便不在最佳轉速範圍工作,電機的效率也不會大幅度降低。

兩擋減速器與改善電機特性之間誰更划算是關鍵

太多檔位對於電機來說沒必要,這一點基本上就能達成共識。爭論的焦點是:兩個擋位也沒必要嗎?例如在高速狀態下,切換到小一點的齒比,讓電機轉速別動不動八千、一萬轉,這不是可以提高效率嗎?

理論上確實沒錯,但實際上卻並不一定。

首先,電驅到底什麼工況下才需要改變速比?按照採埃孚的數據,它的換擋速度為70公里/小時。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。

一款電動車在多高速下依然可以維持高能效,與電機的設計、減速比的設計密切相關。例如,我們如果提升一款電動車的扭矩,讓它可以獲得更小的齒比;或者提升電機功率和轉速,改善電機高效轉速範圍,這些都可以保證它在120公里/小時以下的車速範圍內,擁有高效的運轉工況。

事實上像特斯拉的各款車型,比亞迪的唐、宋之類,以及蔚來等等,它們在120公里/小時以下的工況,電機效率都不低。基本上沒有再為其疊加變速器的必要。

既如此,為何採埃孚給出的換擋速度是70公里/小時呢?其他兩擋減速器,切換速比的速度,也都不到120公里/小時。

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。如此,這類電機的高效工況有可能低於120公里/小時。二來,既然是兩擋減速器,它的一擋齒比會明顯大於單減速器,那麼它的一擋自然不能支持過高的車速。

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電動車到底要不要裝變速器的話題由來已久。在國內,之前因為WEY P8和長安CS75 PHEV都在後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,研發和提供“電動車變速器”的廠商,也並不是舍弗勒一家。

如今,支持者又有了新論據。不久前,“變速器界”有名的採埃孚,也發佈了它的首款電動車兩擋減速器。照這個趨勢,是不是意味著電動車如同燃油車一樣,要開始進入“裝配變速器”的時代呢?

Tips:最早的汽車,也是沒有變速器的。1889年標緻發明了首個變速器,之後變速器由最早的2MT發展到現在的10AT。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲採埃孚的兩檔減速器

電動車不配變速器,與一百多年前的燃油車有本質不同

電動車會像燃油車發展那樣配變速器——這個思路看上去好像“很順”,但原理上是有本質不同的。

一百多年前奔馳弄的那臺三輪汽車,之所以沒有變速器,不是緣於“有沒有必要”,而是“壓根不會”。因為在此之前,只有馬車,根本就沒有所謂變速器這種“東東”。現在的電動車顯然不是這樣。變速器技術的發展已經非常成熟,甚至到了有點BT的程度。

有人說,因為電機的扭矩大、轉速高,所以匹配變速器的難度要大於燃油車。例如早期特斯拉就是想用兩擋減速器的,但因為技術難度大沒搞成。這看似有理,但其實也絕非真正的障礙所在。特斯拉是不是真正沒搞成兩說(更大程度上是因為後來覺得沒必要)。即便是,這也不能說明技術門檻太高。要知道,特斯拉的牛逼是在電池和電驅,變速器這塊兒,它跟各路汽車大佬比起來,還是“雛兒”。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲特斯拉也沒有采用兩檔減速器

所以電動車發展了這麼多年,(乘用車領域)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。

■ 電機工作原理的不同,確實有“沒必要”的基礎

有人說,電動車沒必要配變速器,是因為它有控制器,可以調頻來實現轉速的大幅改變。尤其是有相當一段區間,實現功率恆定而轉速持續提升,相當於電機本身就已經會“變速”了,因此完全沒有必要再疊加一個變速器。

這個說法有一定道理,但其實歸根結底,還是表現為電機的轉速範圍寬泛。尤其是感應異步電機,例如像特斯拉的主力電機,就可以通過線圈電流的控制來改變磁場,從而達到上述目的。這也使得其電機的轉速範圍異常寬泛(例如0-18000轉)。

轉速範圍寬泛只是一方面。更關鍵在於電機從靜止就能維持峰值扭矩的特性,這是燃油發動機比不了的。燃油車,正常起步一般也就1500轉以下,此時的發動機扭矩距離峰值扭矩還有相當距離(尤其是自然吸氣發動機)。所以燃油車初始齒比必須足夠大。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲即使是渦輪增壓發動機,峰值扭矩表現也難比電機

然後才是轉速範圍。燃油車的轉速峰值一般只有7000轉,再配合大齒比,如果只有一個擋的話,極速會很悲劇(不到100公里/小時)。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲特斯拉電機的工作特性曲線

這其實也不是最關鍵的。否則燃油車配個兩擋、頂多三擋變速器也就足夠了。關鍵是燃油發動機的高效轉速區間太過狹窄,一般也就1000多轉。而且它脫離這個轉速區間以後的燃效曲線非常陡峭。說人話就是:低於這個轉速或高於這個轉速,油耗會大幅度提升。所以必須用多擋位變速器,讓發動機儘可能在高效工況下工作。現在動不動8個擋10個擋,主要就是被“燃效”逼的。

電機也存在最佳能效轉速範圍。但一來,這個轉速範圍很大,二來即便脫離這個轉速範圍,其燃效曲線也不陡峭。也就是說,即便不在最佳轉速範圍工作,電機的效率也不會大幅度降低。

兩擋減速器與改善電機特性之間誰更划算是關鍵

太多檔位對於電機來說沒必要,這一點基本上就能達成共識。爭論的焦點是:兩個擋位也沒必要嗎?例如在高速狀態下,切換到小一點的齒比,讓電機轉速別動不動八千、一萬轉,這不是可以提高效率嗎?

理論上確實沒錯,但實際上卻並不一定。

首先,電驅到底什麼工況下才需要改變速比?按照採埃孚的數據,它的換擋速度為70公里/小時。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。

一款電動車在多高速下依然可以維持高能效,與電機的設計、減速比的設計密切相關。例如,我們如果提升一款電動車的扭矩,讓它可以獲得更小的齒比;或者提升電機功率和轉速,改善電機高效轉速範圍,這些都可以保證它在120公里/小時以下的車速範圍內,擁有高效的運轉工況。

事實上像特斯拉的各款車型,比亞迪的唐、宋之類,以及蔚來等等,它們在120公里/小時以下的工況,電機效率都不低。基本上沒有再為其疊加變速器的必要。

既如此,為何採埃孚給出的換擋速度是70公里/小時呢?其他兩擋減速器,切換速比的速度,也都不到120公里/小時。

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。如此,這類電機的高效工況有可能低於120公里/小時。二來,既然是兩擋減速器,它的一擋齒比會明顯大於單減速器,那麼它的一擋自然不能支持過高的車速。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

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,比亞迪的電機多數也在10上下。

於是問題來了:要實現這一點,需要提升電機的功率和扭矩,這無疑會增加成本,也會增加電機的體積和重量。那還是應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,那確實如此:誰都應該配備兩擋減速器。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兩擋減速器,還不如把心思花在優化電機技術、提升電機性能上。事實上,從特斯拉到比亞迪,乃至蔚來等等各路電動大咖,都是這麼想、也是這麼幹的。

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電動車到底要不要裝變速器的話題由來已久。在國內,之前因為WEY P8和長安CS75 PHEV都在後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,研發和提供“電動車變速器”的廠商,也並不是舍弗勒一家。

如今,支持者又有了新論據。不久前,“變速器界”有名的採埃孚,也發佈了它的首款電動車兩擋減速器。照這個趨勢,是不是意味著電動車如同燃油車一樣,要開始進入“裝配變速器”的時代呢?

Tips:最早的汽車,也是沒有變速器的。1889年標緻發明了首個變速器,之後變速器由最早的2MT發展到現在的10AT。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲採埃孚的兩檔減速器

電動車不配變速器,與一百多年前的燃油車有本質不同

電動車會像燃油車發展那樣配變速器——這個思路看上去好像“很順”,但原理上是有本質不同的。

一百多年前奔馳弄的那臺三輪汽車,之所以沒有變速器,不是緣於“有沒有必要”,而是“壓根不會”。因為在此之前,只有馬車,根本就沒有所謂變速器這種“東東”。現在的電動車顯然不是這樣。變速器技術的發展已經非常成熟,甚至到了有點BT的程度。

有人說,因為電機的扭矩大、轉速高,所以匹配變速器的難度要大於燃油車。例如早期特斯拉就是想用兩擋減速器的,但因為技術難度大沒搞成。這看似有理,但其實也絕非真正的障礙所在。特斯拉是不是真正沒搞成兩說(更大程度上是因為後來覺得沒必要)。即便是,這也不能說明技術門檻太高。要知道,特斯拉的牛逼是在電池和電驅,變速器這塊兒,它跟各路汽車大佬比起來,還是“雛兒”。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲特斯拉也沒有采用兩檔減速器

所以電動車發展了這麼多年,(乘用車領域)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。

■ 電機工作原理的不同,確實有“沒必要”的基礎

有人說,電動車沒必要配變速器,是因為它有控制器,可以調頻來實現轉速的大幅改變。尤其是有相當一段區間,實現功率恆定而轉速持續提升,相當於電機本身就已經會“變速”了,因此完全沒有必要再疊加一個變速器。

這個說法有一定道理,但其實歸根結底,還是表現為電機的轉速範圍寬泛。尤其是感應異步電機,例如像特斯拉的主力電機,就可以通過線圈電流的控制來改變磁場,從而達到上述目的。這也使得其電機的轉速範圍異常寬泛(例如0-18000轉)。

轉速範圍寬泛只是一方面。更關鍵在於電機從靜止就能維持峰值扭矩的特性,這是燃油發動機比不了的。燃油車,正常起步一般也就1500轉以下,此時的發動機扭矩距離峰值扭矩還有相當距離(尤其是自然吸氣發動機)。所以燃油車初始齒比必須足夠大。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲即使是渦輪增壓發動機,峰值扭矩表現也難比電機

然後才是轉速範圍。燃油車的轉速峰值一般只有7000轉,再配合大齒比,如果只有一個擋的話,極速會很悲劇(不到100公里/小時)。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲特斯拉電機的工作特性曲線

這其實也不是最關鍵的。否則燃油車配個兩擋、頂多三擋變速器也就足夠了。關鍵是燃油發動機的高效轉速區間太過狹窄,一般也就1000多轉。而且它脫離這個轉速區間以後的燃效曲線非常陡峭。說人話就是:低於這個轉速或高於這個轉速,油耗會大幅度提升。所以必須用多擋位變速器,讓發動機儘可能在高效工況下工作。現在動不動8個擋10個擋,主要就是被“燃效”逼的。

電機也存在最佳能效轉速範圍。但一來,這個轉速範圍很大,二來即便脫離這個轉速範圍,其燃效曲線也不陡峭。也就是說,即便不在最佳轉速範圍工作,電機的效率也不會大幅度降低。

兩擋減速器與改善電機特性之間誰更划算是關鍵

太多檔位對於電機來說沒必要,這一點基本上就能達成共識。爭論的焦點是:兩個擋位也沒必要嗎?例如在高速狀態下,切換到小一點的齒比,讓電機轉速別動不動八千、一萬轉,這不是可以提高效率嗎?

理論上確實沒錯,但實際上卻並不一定。

首先,電驅到底什麼工況下才需要改變速比?按照採埃孚的數據,它的換擋速度為70公里/小時。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。

一款電動車在多高速下依然可以維持高能效,與電機的設計、減速比的設計密切相關。例如,我們如果提升一款電動車的扭矩,讓它可以獲得更小的齒比;或者提升電機功率和轉速,改善電機高效轉速範圍,這些都可以保證它在120公里/小時以下的車速範圍內,擁有高效的運轉工況。

事實上像特斯拉的各款車型,比亞迪的唐、宋之類,以及蔚來等等,它們在120公里/小時以下的工況,電機效率都不低。基本上沒有再為其疊加變速器的必要。

既如此,為何採埃孚給出的換擋速度是70公里/小時呢?其他兩擋減速器,切換速比的速度,也都不到120公里/小時。

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。如此,這類電機的高效工況有可能低於120公里/小時。二來,既然是兩擋減速器,它的一擋齒比會明顯大於單減速器,那麼它的一擋自然不能支持過高的車速。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

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,比亞迪的電機多數也在10上下。

於是問題來了:要實現這一點,需要提升電機的功率和扭矩,這無疑會增加成本,也會增加電機的體積和重量。那還是應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,那確實如此:誰都應該配備兩擋減速器。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兩擋減速器,還不如把心思花在優化電機技術、提升電機性能上。事實上,從特斯拉到比亞迪,乃至蔚來等等各路電動大咖,都是這麼想、也是這麼幹的。

「卡叔說車」論兩擋減速器的價值:採埃孚也開始玩,真成趨勢了?

▲寶馬i8採用的GKN兩擋減速器,兩檔速比分別為11.38和5.85

■ 小結

至此我們大致算是梳理了電驅動與變速器之間的關係。可以肯定,電驅動不可能像燃油車那樣,從單一齒比發展為多擋位變速器。這是由於電機的驅動特性決定的。

那麼兩檔減速器呢?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、採埃孚它們的動作呢?作為國際大牌的供應商,推出這樣的技術上已經趨於成熟,並在一些車型上量產的產品,絕不可能是簡單地拍腦門。

到底為什麼會有電驅動的兩擋減速器的存在,它們到底是“劍走偏鋒”還是真正具備“存在價值”?伴隨著這類技術的成熟,它又會不會在電驅動車輛上大面積普及呢?關於這些,咱們下回接著說。

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電動車到底要不要裝變速器的話題由來已久。在國內,之前因為WEY P8和長安CS75 PHEV都在後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,研發和提供“電動車變速器”的廠商,也並不是舍弗勒一家。

如今,支持者又有了新論據。不久前,“變速器界”有名的採埃孚,也發佈了它的首款電動車兩擋減速器。照這個趨勢,是不是意味著電動車如同燃油車一樣,要開始進入“裝配變速器”的時代呢?

Tips:最早的汽車,也是沒有變速器的。1889年標緻發明了首個變速器,之後變速器由最早的2MT發展到現在的10AT。

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▲採埃孚的兩檔減速器

電動車不配變速器,與一百多年前的燃油車有本質不同

電動車會像燃油車發展那樣配變速器——這個思路看上去好像“很順”,但原理上是有本質不同的。

一百多年前奔馳弄的那臺三輪汽車,之所以沒有變速器,不是緣於“有沒有必要”,而是“壓根不會”。因為在此之前,只有馬車,根本就沒有所謂變速器這種“東東”。現在的電動車顯然不是這樣。變速器技術的發展已經非常成熟,甚至到了有點BT的程度。

有人說,因為電機的扭矩大、轉速高,所以匹配變速器的難度要大於燃油車。例如早期特斯拉就是想用兩擋減速器的,但因為技術難度大沒搞成。這看似有理,但其實也絕非真正的障礙所在。特斯拉是不是真正沒搞成兩說(更大程度上是因為後來覺得沒必要)。即便是,這也不能說明技術門檻太高。要知道,特斯拉的牛逼是在電池和電驅,變速器這塊兒,它跟各路汽車大佬比起來,還是“雛兒”。

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▲特斯拉也沒有采用兩檔減速器

所以電動車發展了這麼多年,(乘用車領域)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。

■ 電機工作原理的不同,確實有“沒必要”的基礎

有人說,電動車沒必要配變速器,是因為它有控制器,可以調頻來實現轉速的大幅改變。尤其是有相當一段區間,實現功率恆定而轉速持續提升,相當於電機本身就已經會“變速”了,因此完全沒有必要再疊加一個變速器。

這個說法有一定道理,但其實歸根結底,還是表現為電機的轉速範圍寬泛。尤其是感應異步電機,例如像特斯拉的主力電機,就可以通過線圈電流的控制來改變磁場,從而達到上述目的。這也使得其電機的轉速範圍異常寬泛(例如0-18000轉)。

轉速範圍寬泛只是一方面。更關鍵在於電機從靜止就能維持峰值扭矩的特性,這是燃油發動機比不了的。燃油車,正常起步一般也就1500轉以下,此時的發動機扭矩距離峰值扭矩還有相當距離(尤其是自然吸氣發動機)。所以燃油車初始齒比必須足夠大。

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▲即使是渦輪增壓發動機,峰值扭矩表現也難比電機

然後才是轉速範圍。燃油車的轉速峰值一般只有7000轉,再配合大齒比,如果只有一個擋的話,極速會很悲劇(不到100公里/小時)。

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▲特斯拉電機的工作特性曲線

這其實也不是最關鍵的。否則燃油車配個兩擋、頂多三擋變速器也就足夠了。關鍵是燃油發動機的高效轉速區間太過狹窄,一般也就1000多轉。而且它脫離這個轉速區間以後的燃效曲線非常陡峭。說人話就是:低於這個轉速或高於這個轉速,油耗會大幅度提升。所以必須用多擋位變速器,讓發動機儘可能在高效工況下工作。現在動不動8個擋10個擋,主要就是被“燃效”逼的。

電機也存在最佳能效轉速範圍。但一來,這個轉速範圍很大,二來即便脫離這個轉速範圍,其燃效曲線也不陡峭。也就是說,即便不在最佳轉速範圍工作,電機的效率也不會大幅度降低。

兩擋減速器與改善電機特性之間誰更划算是關鍵

太多檔位對於電機來說沒必要,這一點基本上就能達成共識。爭論的焦點是:兩個擋位也沒必要嗎?例如在高速狀態下,切換到小一點的齒比,讓電機轉速別動不動八千、一萬轉,這不是可以提高效率嗎?

理論上確實沒錯,但實際上卻並不一定。

首先,電驅到底什麼工況下才需要改變速比?按照採埃孚的數據,它的換擋速度為70公里/小時。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。

一款電動車在多高速下依然可以維持高能效,與電機的設計、減速比的設計密切相關。例如,我們如果提升一款電動車的扭矩,讓它可以獲得更小的齒比;或者提升電機功率和轉速,改善電機高效轉速範圍,這些都可以保證它在120公里/小時以下的車速範圍內,擁有高效的運轉工況。

事實上像特斯拉的各款車型,比亞迪的唐、宋之類,以及蔚來等等,它們在120公里/小時以下的工況,電機效率都不低。基本上沒有再為其疊加變速器的必要。

既如此,為何採埃孚給出的換擋速度是70公里/小時呢?其他兩擋減速器,切換速比的速度,也都不到120公里/小時。

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。如此,這類電機的高效工況有可能低於120公里/小時。二來,既然是兩擋減速器,它的一擋齒比會明顯大於單減速器,那麼它的一擋自然不能支持過高的車速。

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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,比亞迪的電機多數也在10上下。

於是問題來了:要實現這一點,需要提升電機的功率和扭矩,這無疑會增加成本,也會增加電機的體積和重量。那還是應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,那確實如此:誰都應該配備兩擋減速器。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兩擋減速器,還不如把心思花在優化電機技術、提升電機性能上。事實上,從特斯拉到比亞迪,乃至蔚來等等各路電動大咖,都是這麼想、也是這麼幹的。

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▲寶馬i8採用的GKN兩擋減速器,兩檔速比分別為11.38和5.85

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至此我們大致算是梳理了電驅動與變速器之間的關係。可以肯定,電驅動不可能像燃油車那樣,從單一齒比發展為多擋位變速器。這是由於電機的驅動特性決定的。

那麼兩檔減速器呢?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、採埃孚它們的動作呢?作為國際大牌的供應商,推出這樣的技術上已經趨於成熟,並在一些車型上量產的產品,絕不可能是簡單地拍腦門。

到底為什麼會有電驅動的兩擋減速器的存在,它們到底是“劍走偏鋒”還是真正具備“存在價值”?伴隨著這類技術的成熟,它又會不會在電驅動車輛上大面積普及呢?關於這些,咱們下回接著說。

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