电动车究竟要不要装变速器的论题由来已久。在国内,之前因为WEY P8(参数|图片)和长安CS75(参数|图片) PHEV都在后桥上装备了舍弗勒的两挡减速器,一度添加了“支撑者”的阵营。在全球,研制和供给“电动车变速器”的厂商,也并不是舍弗勒一家。
现在,支撑者又有了新论据。不久前,“变速器界”有名的采埃孚,也发布了它的首款电动车两挡减速器。照这个趋势,是不是意味着电动车如同燃油车相同,要开端进入“安装变速器”的年代呢?
Tips:最早的轿车,也是没有变速器的。1889年美丽发明晰首个变速器,之后变速器由最早的2MT开展到现在的10AT。
▲采埃孚的两档减速器
■ 电动车不配变速器,与一百多年前的燃油车有实质不同
电动车会像燃油车开展那样配变速器——这个思路看上去如同“很顺”,但原理上是有实质不同的。
一百多年前奔跑弄的那台三轮轿车,之所以没有变速器,不是缘于“有没有必要”,而是“压根不会”。因为在此之前,只要马车,根本就没有所谓变速器这种“东东”。现在的电动车显着不是这样。变速器技能的开展现已十分老练,甚至到了有点BT的程度。
有人说,因为电机的扭矩大、转速高,所以匹配变速器的难度要大于燃油车。例如前期特斯拉便是想用两挡减速器的,但因为技能难度大没搞成。这看似有理,但其实也绝非真实的妨碍地点。特斯拉是不是真实没搞成两说(更大程度上是因为后来觉得没必要)。即使是,这也不能阐明技能门槛太高。要知道,特斯拉的牛逼是在电池和电驱,变速器这块儿,它跟各路轿车大佬比起来,仍是“雏儿”。
▲特斯拉也没有选用两档减速器
所以电动车开展了这么多年,(乘用车范畴)大多不必变速器,真实的原因仍是觉得“没必要”。而这(有没有必要),恰恰也是本期论题争辩的焦点。
■ 电机作业原理的不同,的确有“没必要”的根底
有人说,电动车没必要配变速器,是因为它有操控器,能够调频来完成转速的大幅改动。尤其是有适当一段区间,完成功率稳定而转速继续进步,适当于电机自身就现已会“变速”了,因而彻底没有必要再叠加一个变速器。
这个说法有必定道理,但其实归根究竟,仍是体现为电机的转速规模广泛。尤其是感应异步电机,例如像特斯拉的主力电机,就能够经过线圈电流的操控来改动磁场,然后到达上述意图。这也使得其电机的转速规模反常广泛(例如0-18000转)。
转速规模广泛仅仅一方面。更要害在于电机从停止就能保持峰值扭矩的特性,这是燃油发动机比不了的。燃油车,正常起步一般也就1500转以下,此刻的发动机扭矩间隔峰值扭矩还有适当间隔(尤其是天然吸气发动机)。所以燃油车初始齿比有必要足够大。
▲即使是涡轮增压发动机,峰值扭矩体现也难比电机
然后才是转速规模。燃油车的转速峰值一般只要7000转,再合作大齿比,假如只要一个挡的话,极速会很悲惨剧(不到100公里/小时)。
▲特斯拉电机的作业特性曲线
这其实也不是最要害的。不然燃油车配个两挡、顶多三挡变速器也就足够了。要害是燃油发动机的高效转速区间过分狭隘,一般也就1000多转。并且它脱离这个转速区间今后的燃效曲线十分峻峭。说人话便是:低于这个转速或高于这个转速,油耗会大幅度进步。所以有必要用多挡位变速器,让发动机尽或许在高效工况下作业。现在动不动8个挡10个挡,首要便是被“燃效”逼的。
电机也存在最佳能效转速规模。但一来,这个转速规模很大,二来即使脱离这个转速规模,其燃效曲线也不峻峭。也便是说,即使不在最佳转速规模作业,电机的功率也不会大幅度下降。
■ 两挡减速器与改进电机特性之间谁更划算是要害
太多档位关于电机来说没必要,这一点基本上就能达到一致。争辩的焦点是:两个挡位也没必要吗?例如在高速状态下,切换到小一点的齿比,让电机转速别动不动八千、一万转,这不是能够进步功率吗?
理论上的确没错,但实际上却并不必定。
首要,电驱究竟什么工况下才需求改动速比?依照采埃孚的数据,它的换挡速度为70公里/小时。那是不是意味着70以上的速度,就用变速器适宜呢?显着不是。
一款电动车在多高速下仍然能够保持高能效,与电机的规划、减速比的规划密切相关。例如,我们假如进步一款电动车的扭矩,让它能够获得更小的齿比;或许进步电机功率和转速,改进电机高效转速规模,这些都能够确保它在120公里/小时以下的车速规模内,具有高效的工作工况。
事实上像特斯拉的各款车型,比亚迪的唐(参数|图片)、宋(参数|图片)之类,以及蔚来等等,它们在120公里/小时以下的工况,电机功率都不低。基本上没有再为其叠加变速器的必要。
既如此,为何采埃孚给出的换挡速度是70公里/小时呢?其他两挡减速器,切换速比的速度,也都不到120公里/小时。
很简略。一来,已然装备了两挡减速器,天然也就没必要再装备更大扭矩的电机。如此,这类电机的高效工况有或许低于120公里/小时。二来,已然是两挡减速器,它的一挡齿比会显着大于单减速器,那么它的一挡天然不能支撑过高的车速。
Tips:WEY P8的两挡减速器,一挡归纳齿比超越14,而像特斯拉Model S(参数|图片)的归纳齿比还不到10,比亚迪的电机大都也在10上下。
所以问题来了:要完成这一点,需求进步电机的功率和扭矩,这无疑会添加本钱,也会添加电机的体积和分量。那仍是应该给它配两档减速器适宜。
假如你的两挡减速器能够零本钱、零分量,那的确如此:谁都应该装备两挡减速器。问题恰恰是,两挡减速器的本钱和分量都很“可观”,“可观”到足以抵消添加电机功率扭矩带来的本钱和分量。
既如此,我们与其劳什子地去配个两挡减速器,还不如把心思花在优化电机技能、进步电机性能上。事实上,从特斯拉到比亚迪,甚至蔚来等等各路电动大咖,都是这么想、也是这么干的。
▲宝马i8选用的GKN两挡减速器,两档速比分别为11.38和5.85
■ 小结
至此我们大致算是梳理了电驱动与变速器之间的联系。能够必定,电驱动不或许像燃油车那样,从单一齿比开展为多挡位变速器。这是因为电机的驱动特性决议的。
那么两档减速器呢?依照本文的剖析,好像也是“没必要”。但是这又怎么了解舍弗勒、采埃孚它们的动作呢?作为世界大牌的供货商,推出这样的技能上现已趋于老练,并在一些车型上量产的产品,绝不或许是简略地拍脑门。
究竟为什么会有电驱动的两挡减速器的存在,它们究竟是“剑走偏锋”仍是真实具有“存在价值百科”?伴随着这类技能的老练,它又会不会在电驱动车辆上大面积遍及呢?关于这些,我们下回接着说。