纯电汽车要不要配变速箱?这个话题似乎已经争论了小10年,而至今也并无一标准的结果。实际上没有结果很正常,是否需要配备变速箱以需求迫切度为准。
简单理解就是变速箱与纯电汽车并无任何冲突,不要用踩一、捧一的态度去看待变速箱与纯电汽车。变速箱与纯电汽车两者完全是可以共存的。
理由很简单,变速箱(变速器)是机械调速装置,它可视作为杠杆。在这个世界中的各个领域均离不开杠杆,所以变速装置并不会因为新能源汽车的崛起而消亡。
如机械加工、生产制造、建筑等等领域哪个离得开变速装置呢?纯电汽车领域即便(假如)不用,也丝毫不会影响变速箱(变速装置)的存活、发展。因为两者本身就不存在相互干扰。
纯电汽车为何大都不配被变速箱?纯电汽车为何大都不配备变速箱呢?原因很简单,因为纯电汽车对变速箱的需求迫切度不够高。远比燃油车对变速箱的需求迫切度低得多,这便是纯电汽车大都不配备变速箱的原因。
注意,笔者并没有说变速箱对纯电汽车没有作用,从来没说过。只是在说变速箱对家用纯电汽车所产生的提升、收益太低,超低的收益换来成本的提升=负提升。配备了变速箱带来3%-5%的提升导致2-3万元的产品涨价毫无意义。
油车为啥离不开变速箱燃油车用变速箱的原因很简单,其一内燃机低转速时马力、扭矩都很差。需要用变速箱放大扭矩来完成起步,但电机并不需要这些因为它的扭矩、功率输出不完全依赖转速来完成。足够高的电压即可。
其二就是内燃机的效率飘忽不定,需要变速箱来帮助稳定。如上图所示,某内燃机只有在转速2000转、输出扭矩180nm时方能达到峰值热效率37.6%。而随着转速提高,热效率持续下降。
当转速接近4000转时,热效率降低至23.9%以下。而当转速达到5000转或以上时,效率大概率跌破20%。所以如果没有多传动比变速箱来完成调速、调扭,而用固定传动比进行直驱。
那么内燃机效率在正常运行时最高突破不了25%。6000转以上时甚至在20%以下,所以变速箱对内燃机是重要的。没了变速箱任内燃机转速拉升会导致效率减半甚至更多。所以若没了变速箱,燃油车的续航里程真的会降低1/3-1/2。
电车续航能力不如油车的真相?很多车友认为油车续航能力更强的原因在于有变速箱?这种认知不能说全错,的确变速箱能把内燃机常用工况效率拉升一倍甚至更高,因为内燃机效率对于转速的波动是非常敏感的。
但显然电机效率之高、之稳定并不是内燃机所能比拟的。所以变速箱能不能给电机增加效率?答案是能,但很小。真正导致油车与电车续航能力差异巨大的原因还是在于电池的能量密度太低。
1度电=约4.6兆焦耳 90%效率=4.1兆焦耳
1升油=约36兆焦耳 37%效率=13兆焦耳
1度电=约1/3升油
这就是油车续航能力更强的原因,事实上汽车上的发电机1升油也的确能发3.5-4度电左右。所以电车怎么与油车比续航?1升油=3.5度电,怎么比?
大部分油车配备油箱40-50L,家用电车所配备的电池容量在40-50度。然后两者在一起比续航?怎么比?40L的油箱=120-140度的动力电池包,10万元油车的油箱40L而搭载120度电的电车价格至少50万起步。
这就导致了同等价位的油车永远比电车的续航能力更强,即便配备变速箱也改变不了这个无奈的现状。所以网络上那些谬论什么给电车增加变速箱续航比拟油车的说法完全是驴唇不对马嘴。
电车配备变速箱是否有用?当然有用了,如上图所示采埃孚为保时捷电车所准备的双档位变速箱,可以提高续航能力约5%。是不是少了点?油车、电车续航差是对半开的,提高5%又如何?
况且人家保时捷用双档电箱子并不是为了提高续航能力,而是为了增加极速、目的就是为了与model s拼极速不至于太难看。这破箱子成本就要两万多块,销售端价格差异会有多大?
为啥变速箱对电机增益少呢?如上图某自主大型车企自研高效电机,峰值效率达到97.5%了,90%以上的转速区间的效率达到90%以上。也就是说正常使用这台电机,效率会始终保持在90%-95%之间。
上文提到内燃机没有变速箱,效率会从40%以下跌至20%以下,因为内燃机高效转速范围太窄。电机90%以上转速区间可实现超过90%的效率,即便配上变速箱效率难道能达到100%?很显然这是不可能的。
所以纯电汽车不用变速箱是因为变速箱所能起到的作用太小,而油车迫切需求。并不是电动载具都不用变速箱,只是在说对于普通家庭购买的代步电车而言,配备变速箱并不能改变太多,唯一能改变的就是价格。续航提高5%却要用3、5万去买单,到底值不值得相信朋友们心里都有数。