電動汽車為什么不用變速箱來進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制

（文章來源：騰訊新聞）

電動汽車尤其是乘用車是不需要變速箱的，只需要一個固定齒比的減速箱即可。這與電動機(jī)的先天特長有直接關(guān)系，輸入功率不變的情況下，如果轉(zhuǎn)速低那么輸出的扭矩就一定會很大。如果轉(zhuǎn)速高，那么輸出的扭矩就會降低。也就是說驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速以內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的時候，其運(yùn)行在恒扭矩模式下。

此時扭矩不會因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)速改變而有變化，例如額定轉(zhuǎn)速為2500rpm，那么電機(jī)在0-2500rpm之間運(yùn)轉(zhuǎn)時，其輸出的扭矩始終是不變的。加入該電機(jī)最大扭矩為315Nm，那么只要電機(jī)轉(zhuǎn)速在2500rpm以內(nèi)，其輸出扭矩會一直保持315Nm。而轉(zhuǎn)速超過2500rpm時，電動機(jī)則進(jìn)入恒功率模式。

此時無論轉(zhuǎn)速升高到多少轉(zhuǎn)，甚至上萬轉(zhuǎn)那么電機(jī)輸出的功率是始終不變的。電機(jī)功率＝扭矩×轉(zhuǎn)速，因此轉(zhuǎn)速升高后扭矩會下降，可以看到電機(jī)在某種程度上可以自行調(diào)整狀態(tài)。而汽車恰好是起步/加速需要較大的功率，而高速巡航時功率則并不需要太高的功率，轎車巡航時，20kw的功率足夠用，而電動機(jī)高速低扭恰好滿足車輛對動力的需求。

而發(fā)動機(jī)的特性與電機(jī)則是完全不一樣的。發(fā)動機(jī)的扭矩變化范圍比較大，轉(zhuǎn)速對扭矩有著較大的影響，首先在一定范圍內(nèi)扭矩隨著轉(zhuǎn)速增加，保持在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)間后可以輸出最大扭矩，轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加后扭矩下降，進(jìn)入最高功率區(qū)間。各個工作區(qū)間都非常狹窄，想要獲得穩(wěn)定的動力輸出必須要配上多檔位變速箱。例如起步時稍微拉高轉(zhuǎn)速，變速箱則通過減速來放大扭矩。

扭矩可以放大多少？發(fā)動機(jī)扭矩×變速箱傳動比就可以算出來。變速箱1檔傳動比為15.53，發(fā)動1000rpm起步時，扭矩180nm，那么經(jīng)過變速箱放大后扭矩則為180×4.69＝844Nm，變速箱輸出扭矩經(jīng)過差速器減速后傳遞到車輪上的扭矩還要增加。如果沒有變速箱的存在，發(fā)動機(jī)驅(qū)動汽車只能有兩個模式存在，一種是動力型，一種是速度型。

沒有變速箱只能用單速固定齒比減速箱。如果為了滿足起步高扭矩的要求，例如貨車起步時需要很高的輪上扭矩，固定速比的減速箱速比設(shè)定必須要大一些。這樣才有足夠的動力啟動車輛，但是動力滿足了，最高時速則會降低很多，我們一檔起步后，油門踩到底時速也很難超過100km/h，發(fā)動機(jī)工作在高轉(zhuǎn)速下不僅噪音震動加大，而油耗也會加大，壽命也會縮短。而如果把速比調(diào)低，那么起步會無力，離合器壽命縮短、汽車更難以控制，尤其是低速行駛時。

這時候就可以看到變速箱在汽車上存在的必要，多檔位多個傳動比，可以把內(nèi)燃機(jī)伺服的趨近完美。低檔位起步，隨著車速增加檔位不斷提升，傳動比不斷的降低，車速提升后所需要的驅(qū)動力也逐步降低，發(fā)動機(jī)可以工作在更低的轉(zhuǎn)速下。這樣一來震動、噪音、油耗、動力都達(dá)到了一個平衡，這就是變速箱的功勞，揚(yáng)長避短充分提高發(fā)動機(jī)利用率。

這時候已經(jīng)看出來，變速箱的存在完全是為了伺候發(fā)動機(jī)的，發(fā)動機(jī)的壞脾氣經(jīng)過變速箱伺服后變得溫順起來，這樣才可以用在汽車上。

也就是說變速箱改變了發(fā)動機(jī)的特性，這樣才可以用在汽車上。而電動機(jī)的特性恰恰與發(fā)動機(jī)改變后的特性接近，低轉(zhuǎn)速扭矩大，恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，高轉(zhuǎn)速則進(jìn)入很功率模式，最高轉(zhuǎn)速可以達(dá)到16000rpm，完全可以通過拉高轉(zhuǎn)速的方式提升速度。所以只需要一個單速的減速箱就可以替代發(fā)動機(jī)與變速箱，這也是目前乘用車不采用變速箱的原因。當(dāng)然如果能用上變速箱電機(jī)利用率會更高一些，極速也可以提的更高，電耗也可以降低，但是乘用車配單速變速箱是足夠用的。