为什么说二级变速器是电动汽车的未来趋势？

与传统燃油车相比，电动汽车的结构有很大不同。除了需要占用大量空间的复杂发动机和排气系统外，变速器作为传统内燃机中最常见的配置之一，似乎并没有出现在电动汽车上。据了解，目前世界主流纯电动汽车均采用电机匹配单级减速器的结构。然而，尽管如此，该行业对于电动汽车是否需要变速器仍存在争议。许多业内人士认为，两级变速器是未来电动汽车的主要趋势。北美中国汽车工程师协会中国分会会长周世健博士近日在接受采访时明确表示，双速变速器是纯电动汽车未来的发展趋势，随着更多双速变速箱产品的出现，这一趋势将越来越明显。单级减速器被广泛使用，两级变速箱还需要吗？传统的变速箱作为协调发动机转速和车轮实际运行速度的传动装置，是为了充分发挥发动机的最佳性能。具体来说，由于发动机的合理转速范围较窄（通常在1000-4000转/分左右），如果转速过低，它将无法输出扭矩，但一旦发动机转速过高，它将处于低效工作状态。因此，加油车在行驶时需要通过换挡来调整减速比，从而将车速保持在合理的工作范围内。对于燃油车来说，如果没有变速箱，车辆就无法正常运行。电动汽车不同，因为电机的工作范围很广（通常为0-15000rpm）。它还可以在低速甚至零速时输出巨大的扭矩。换句话说，电动汽车可以在没有变速箱的情况下照常行驶。目前，世界上主流的纯电动汽车都采用电机匹配单级减速器的结构。从结构上讲，单级减速器不需要换档机构、同步器和离合器，而且其结构相对简单易实现，因此被车企广泛使用。据格仕汽车研究院统计，2017年中国减速器销量达到788639台。

既然单级减速器已经被广泛使用，为什么电动汽车要配备两级变速器？原因是带变速箱的纯电动汽车在工作时会处于更高效的状态。如前所述，电机的工作范围很宽，但相对而言，电机的扭矩非常充足，并且在中低速下的工作效率相对较高。但在高速的情况下，电动机的效率和转矩会迅速下降。两级变速器的作用是使电机尽可能在高效速度范围内工作，从而减少损耗，提高巡航范围。如下图所示，蓝色区域为低效区域（80%-90%），红色区域为高效区域（90%-93%）。在初始阶段，电机转速较低。为了避开蓝色区域，变速箱需要将电机转速提高到红色区域。在高速驱动阶段，电机速度较高。为了避开蓝色区域，变速箱需要将电机转速降低到红色区域。从这个角度来看，只有两级变速器才能使汽车在高速和低速时保持在红色区域。

周世健说，电动机的运行有两个工作点，单级减速器无法兼顾这两种工况。“匹配前不能匹配后，匹配后不能匹配前。”因此，为了避免电机在低效区域工作，有必要采用两级变速器。他还指出，与单级减速器相比，两级变速器可以节省高达13%的电力。人们倾向于认为增加变速箱会增加电动汽车的重量和相应的成本，但事实似乎并非如此。以特斯拉为例。了解其第一款车型Roadster的人应该知道，Roadster最初是由180kW电机和2速变速箱组合而成的。后来，由于在生产2速变速箱时遇到了一些困难，这种设计被取消，转而使用单级减速器。然而，在或……

r为了保持相同的性能，特斯拉不得不选择更大的电机，并且为了与更大的电动机配合，电池被进一步放大，以提供更大的输出功率来满足电动机的需求。由此可见，对于车企来说，采用减速器方案可能并不划算，而使用两级变速器可能会给它们带来额外的“好处”。两级变速器这么好，为什么汽车公司不投资于大规模应用？从以上不难看出，两级变速器对纯电动汽车来说是锦上添花，而不是画蛇添足。那么问题来了，既然两级变速器这么好，为什么还没有被广泛使用呢？答案无非是两点：首先，技术是不可能实现的；

其次，供应链跟不上。据相关分析人士介绍，市场上纯电动汽车选择使用单级减速器的主要原因之一是技术不成熟。尽管与传统燃油车中使用的变速箱相比，两级变速器对精度和控制的要求大大降低。但对于汽车制造商和供应商来说仍然不容易，尤其是对于技术能力相对较弱的国内制造商来说，技术要求相对较低的单级减速器显然是目前的最佳选择。

产品能否推向市场不仅与技术有关。周世健指出，两级变速器能否快速或大规模投放市场，也与相关产业链和供应链的成熟度有关，这从国内自动变速器此前的发展情况可以看出。“自动变速器在控制和设计方面的瓶颈可能没有那么难克服，但自动变速器需要一个具有精密机械制造能力的产业链，而中国在这方面还不够成熟。”当然，当两级变速器的市场前景越来越明朗时，会有越来越多的企业加入，相关方面的进展也必须逐步跟上。据了解，尽管目前市场上还没有非常合格的两级变速器，但许多企业已经开始开发相关产品。然而，在周世健看来，这些公司大多仍在走传统变速箱的道路。“当两速变速器在市场上还不成熟时，每个人似乎都被锁定在这样一个框架中：我想将传统燃油车使用的变速器简化为两速变速箱，这在成本或相关应用方面都不划算，并可能导致其他技术问题。”他指出， “最初，由于发动机的需要，我们将变速器从4档和6档升级到更高的档位，以提高其效率、动力和经济性，但与驱动电机不同，它不需要那么多档位。这意味着一些适合多档位的原始设计可能不适合电机，而一些不适合多档的原始设计耳朵可能正好满足他们的要求。我们应该跳出原有的思维框架和现有的四自动变速器进行思考。我认为在两级变速器中，第五、第六甚至第七自动变速器最终必须占据市场。“这对国内相关制造商来说不一定是一件好事。”解决问题的最好方法是简化，而解决设计缺陷的最好方法则是彻底去除麻烦的地方。”周世健表示，“与传统变速箱相比，两级变速箱对精度和控制的要求大大降低。同时，双速变速器很可能会去掉离合器，从而避免了国内企业在摩擦材料方面的瓶颈。液压系统也可以拆除，从而避免我们在液压阀中的缺陷。“总而言之，单级减速器仍然是纯电动汽车的主要选择，但随着相关技术的成熟，两级变速器有望成为未来的一大趋势。尽管现在谈论两级变速箱似乎还为时过早，但毕竟现阶段大多数制造商的首要目标更多是如何提高巡航性能续航里程、缩短充电时间、进一步降低成本等，但“赶早不赶晚”，车企和相关供应商也应提前做好准备，以便及时抓住这一机会。与传统燃油车相比，电动汽车的结构有很大不同。除了需要占用大量空间的复杂发动机和排气系统外，变速器作为传统内燃机中最常见的配置之一，似乎并没有出现在电动汽车上。据了解，目前世界主流纯电动汽车均采用电机匹配单级减速器的结构。然而，尽管如此，该行业对于电动汽车是否需要变速器仍存在争议。许多业内人士认为，两级变速器是未来电动汽车的主要趋势。北美中国汽车工程师协会中国分会会长周世健博士近日在接受采访时明确表示，双速变速器……

mission是纯电动汽车未来的发展趋势，随着更多双速变速器产品的出现，这一趋势将越来越明显。单级减速器被广泛使用，两级变速箱还需要吗？传统的变速箱作为协调发动机转速和车轮实际运行速度的传动装置，是为了充分发挥发动机的最佳性能。具体来说，由于发动机的合理转速范围较窄（通常在1000-4000转/分左右），如果转速过低，它将无法输出扭矩，但一旦发动机转速过高，它将处于低效工作状态。因此，加油车在行驶时需要通过换挡来调整减速比，从而将车速保持在合理的工作范围内。对于燃油车来说，如果没有变速箱，车辆就无法正常运行。电动汽车不同，因为电机的工作范围很广（通常为0-15000rpm）。它还可以在低速甚至零速时输出巨大的扭矩。换句话说，电动汽车可以在没有变速箱的情况下照常行驶。目前，世界上主流的纯电动汽车都采用电机匹配单级减速器的结构。从结构上讲，单级减速器不需要换档机构、同步器和离合器，而且其结构相对简单易实现，因此被车企广泛使用。据格仕汽车研究院统计，2017年中国减速器销量达到788639台。

既然单级减速器已经被广泛使用，为什么电动汽车要配备两级变速器？原因是带变速箱的纯电动汽车在工作时会处于更高效的状态。如前所述，电机的工作范围很宽，但相对而言，电机的扭矩非常充足，并且在中低速下的工作效率相对较高。但在高速的情况下，电动机的效率和转矩会迅速下降。两级变速器的作用是使电机尽可能在高效速度范围内工作，从而减少损耗，提高巡航范围。如下图所示，蓝色区域为低效区域（80%-90%），红色区域为高效区域（90%-93%）。在初始阶段，电机转速较低。为了避开蓝色区域，变速箱需要将电机转速提高到红色区域。在高速驱动阶段，电机速度较高。为了避开蓝色区域，变速箱需要将电机转速降低到红色区域。从这个角度来看，只有两级变速器才能使汽车在高速和低速时保持在红色区域。

周世健说，电动机的运行有两个工作点，单级减速器无法兼顾这两种工况。“匹配前不能匹配后，匹配后不能匹配前。”因此，为了避免电机在低效区域工作，有必要采用两级变速器。他还指出，与单级减速器相比，两级变速器可以节省高达13%的电力。人们倾向于认为增加变速箱会增加电动汽车的重量和相应的成本，但事实似乎并非如此。以特斯拉为例。了解其第一款车型Roadster的人应该知道，Roadster最初是由180kW电机和2速变速箱组合而成的。后来，由于在生产2速变速箱时遇到了一些困难，这种设计被取消，转而使用单级减速器。然而，为了保持相同的性能，特斯拉不得不选择更大的电机，并且为了与更大的发动机配合，电池被进一步放大，以提供更大的输出功率来满足电机的需求。由此可见，对于车企来说，采用减速器方案可能并不划算，而使用两级变速器可能会给它们带来额外的“好处”。两级变速器这么好，为什么汽车公司不投资于大规模应用？从以上不难看出，两级变速器对纯电动汽车来说是锦上添花，而不是画蛇添足。那么问题来了，既然两级变速器这么好，为什么还没有被广泛使用呢？答案无非是两点：首先，技术是不可能实现的；

其次，供应链跟不上。据相关分析人士介绍，市场上纯电动汽车选择使用单级减速器的主要原因之一是技术不成熟。尽管与传统燃油车中使用的变速箱相比，两级变速器对精度和控制的要求大大降低。但对于汽车制造商和供应商来说仍然不容易，尤其是对于技术能力相对较弱的国内制造商来说，技术要求相对较低的单级减速器显然是目前的最佳选择。

产品能否推向市场不仅与技术有关。周世健指出，两级变速器能否快速或大规模投放市场，也与相关产业链和供应链的成熟度有关，这从国内自动变速器此前的发展情况可以看出。“自动变速器在控制和设计方面的瓶颈可能没有那么难克服，但自动变速器需要一个具有精密机械制造能力的产业链，而中国在这方面还不够成熟。”当然，当两级变速器的市场前景越来越明朗时，会有越来越多的企业加入，相关方面的进展也必须逐步跟上。据了解，尽管目前市场上还没有非常合格的两级变速器，但许多企业已经开始开发相关产品。然而，在周世健看来，这些公司大多仍在走传统变速箱的道路。“当两速变速器在市场上还不成熟时，每个人似乎都被锁定在这样一个框架中：我想将传统燃油车使用的变速器简化为两速变速箱，这在成本或相关应用方面都不划算，并可能导致其他技术问题。”他指出， “最初，由于发动机的需要，我们将变速器从4档和6档升级到更高的档位，以提高其效率、动力和经济性，但与驱动电机不同，它不需要那么多档位。这意味着一些适合多档位的原始设计可能不适合电机，而一些不适合多档的原始设计耳朵可能正好满足他们的要求。我们应该跳出原有的思维框架和现有的四自动变速器进行思考。我认为在两级变速器中，第五、第六甚至第七自动变速器最终必须占据市场。“这对国内相关制造商来说不一定是一件好事。”解决问题的最好方法是简化，而解决设计缺陷的最好方法则是彻底去除麻烦的地方。”周世健表示，“与传统变速箱相比，两级变速箱对精度和控制的要求大大降低。同时，双速变速器很可能会去掉离合器，从而避免了国内企业在摩擦材料方面的瓶颈。液压系统也可以拆除，从而避免我们在液压阀中的缺陷。“总而言之，单级减速器仍然是纯电动汽车的主要选择，但随着相关技术的成熟，两级变速器有望成为未来的一大趋势。尽管现在谈论两级变速箱似乎还为时过早，但毕竟现阶段大多数制造商的首要目标更多是如何提高巡航性能续航里程、缩短充电时间、进一步降低成本等，但“赶早不赶晚”，车企和相关供应商也应提前做好准备，以便及时抓住这一机会。

标签：特斯拉

汽车资讯热门资讯