纯电车要变速箱有何用？看完就懂了，不只是为了省电！

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博世近日推出了一款专为纯电车而设的 CVT 变速箱 - CVT4EV，变速箱能够改善电动车加速 / 高速表现，同时也能降低能耗。




看到这个新闻，大家可能会有疑问，纯电车要变速箱有何用？
要知道纯电车变速箱有何用，首先要弄清楚电动车的动力输出特性。与汽油车不同的是，电动车的最大扭矩输出范围一般是 0-7000 转之间，所以正如我们所知，大多数的只需要配备一个单齿比变速箱，就可以将电动机的扭力转化成车轮上的动力。


普通纯电车的输出扭矩为 250-350N · m，在电动机与车轮直连的情况下，换算到轮上的驱动力约为 1000N，这样的驱动力能够维持纯电车以 120-150km/h 的速度稳定行驶。然而这种情况下的电动车加速能力和爬坡能力都比较差，所以就需要上面说到的单齿比变速箱（实际上是一颗减速齿轮）来实现减速增扭的作用，从而让电动车的行驶工况更加符合我们的日常使用。


目前大多数纯电车都是用单齿比变速箱这一方案，因为现阶段单齿比变速箱已经够用了。但市场上也曾经出现过搭载多齿比变速箱的电动车，譬如东风富康 e 爱丽舍就提供了一款搭载手动变速箱的车型。对于纯电车来说，多齿比变速箱其实是在起着 " 锦上添花 " 的作用。说白了就是：单齿比变速箱能用，但是用多齿比变速箱会更好。


为此有专业人士研究过，同样的动力水准下，单齿比变速箱和多齿比变速箱纯电车的差异。下方为车辆的基础性能数据。


在这样的基础上，单齿比变速箱和多齿比变速箱（2 挡）的具体性能表现如下表，可以看出多齿比变速箱在性能、能耗方面都有更好的表现。这样不难解析为什么 e 爱丽舍要使用手动多挡变速箱了，因为其电机功率很低，只有 45kW，为了让性能、能耗尽量满足正常使用，这是性价比最高的方案了，只是手动挡的驾驶体验肯定不如自动挡来的舒适。


但对于电机功率足够高的车型来说，大可不必采用多齿比变速箱这一方案。上面的对比数据是基于一台功率为 80kW 的纯电车来讨论的，事实上汽车厂商只需要将电动机的功率加大到 100kW，就可以实现与 80kW+ 多齿比变速箱相近的性能表现。现阶段来看，高功率的电动机比比皆是，百公里加速 6.7 秒的小鹏 P7，电机总功率 196kW，其加速性能已经比很多燃油车要好。既然提升电机功率就能达到要求，现阶段就没必要动用多齿比变速箱了。


在了解电动车传动系统的背景知识之后，我们再回看文章开头提到的博世 CVT4EV 变速箱，以现阶段的目光来看，似乎有点 " 脱裤子放屁 " 的意味。但事实并非完全如此。
传统的单齿比变速箱纯电动力系统仍然存在一些局限性，由于其传动比固定不变，电机的转速会随着车辆的时速成正比例增长。当车辆处于高速行驶的状态时，现阶段的电动车就会出现噪音大、加速能力变弱、能耗偏高等问题。


博世的 CVT4EV 变速箱就是用来解决这些问题的，由于其传动比可变，而且与 MT、AT、DCT 变速箱不同的是，CVT 变速箱在变换传动比的时候不存在动力中断的情况，不会破坏纯电车动力输出平顺的特性。与此同时，能够让电动机始终处于最佳的转速范围，按照博世的官方介绍，该变速箱能让纯电提升 WLTC 工况下续航里程约 4%。另外该变速箱采用高集成化设计，舍去了液力变矩器、行星齿轮、离合器等部件，结构更加紧凑简单，减少其自身带来的结构性影响。


虽然像 CVT4EV 这样的电动车多齿比变速箱有不少好处，但碍于成本的原因，现阶段仍然难以普及。但也不等于要直就要对它判死刑了，大咖大胆假设一下，在下面的几个情况下，CVT4EV 可能会得到普及。
1、高端纯电车为了提升使用体验而采用 CVT4EV 变速箱，由于高端车型的利润空间更大，只要成本方面能够接受，而更好的动力输出体验能为其带来更好的正面影响，那么高端纯电车是有可能会选择 CVT4EV 变速箱来实现产品差异化的。
2、法规或消费者对纯电车能耗有更高要求，目前法规和消费者对纯电车的要求主要体现在续航里程方面，但众所周知，电力的源头主要来自于化石能源，要真正实现环保，还是得降低电动车的能耗。当电耗的重要性达到与油耗相当的程度时，多齿比变速箱将会成为厂商降低能耗的一个主要手段。
3、基于材料或机械设计的创新，CVT4EV 变速箱的成本能够有效降低，倘若该变速箱的售价足够低，又能提升行驶品质降低油耗，厂商自然会乐意采用这一技术。


当然，以上都是大咖的假设，CVT4EV 变速箱能够真正普及，还存在很多不确定性，但我们还是能够从这个变速箱身上，看到新一代纯电车除了电池技术以外的另一个技术革新方向。至于能不能普及，我们拭目以待吧。