迷思:为什么 Electric Vehicle 都没有变速箱,是为了 Cut Cost 所以“减配”吗?
不知道大家有没有注意过,其实一般上的 Electric Vehicle 都没有配备传统意义上的 Gearbox 的,这是为什么呢?真的是如网友所说,是原厂为了 Cut Cost 所以减配不给你变速箱吗?
这要从几个方面开始说起,首先要说明的是,不是厂商不要给你变速箱,而是就算给了你变速箱,其实对于车子的续航、性能等的增益并没有像传统内燃机车款一样大,还要额外增加成本和重量,所以既然电动车作用不大,如果加入又会占用了一定的空间和成本的话,车企都选择直接忽视掉变速箱这个东西,倒不如直接将这部分的成本化为更实用的配置。
在开始前就和大家分享一下徐鑫博士在《两挡电动汽车换挡规律及电机控制策略研究》的论文中给出的数据,根据他的模拟数据,假设找来一辆一辆重 1,600 kg 左右,有最大马力表现 107 Hp 和峰值扭力表现 255 Nm 的电动车装上有两个挡位的 AMT 变速箱后,其实在按照 WLTC 测试标准进行计算的话,其实两者在耗电量、续航里程和百公里耗电量中,基本上有变速箱和没有变速箱的电动车的耗电量并没有太大差异,因此装上变速箱后对于性能和续航等的差距并不大。
再来就是原理的部分,其实电机和内燃机的动力输出方式并不一样,首先传统的内燃机必须要等到引擎达到一定的转速才能有动力输出,并且只有在一定的专属区间才能爆发出峰值扭力,而且在不同的转速区间,对于引擎的油耗表现也有一定的差距,而为了以上的几个原因,因此车企需要为内燃机配上变速箱,让它能根据不同的需要而随时针对引擎的工况来进行调整,简单来说上坡时用低挡位放大扭矩,高速时用高挡位降低转速,达到省油的效果。
相反电动机并没有内燃机的三个顾虑,因为他们的高效区间非常广泛,可以轻松达到高转,同时可适配的转速和车速都相对更为广泛,只要有电流输入它就能发挥出峰值扭力来推动车子移动,一般来说只要电流输出足够大,电机就能爆发出越高的扭矩,动力爆发更快的同时,也让加速表现更为出色。
相信会有人说电动车是有变速箱的,这里需要阐明一下,一般上电动车的单速变速箱并不是传统意义上的变速箱(单速要怎么变?),它的作用主要作为减速器使用,弥补了电动车高转速但却没有高扭力的缺点,简单来说电动机要大扭矩就需要把转速降低,可是电动车的转速和输出功率是成正比的,因此要在转速降低的同时确保不降低电机的扭力,这时候减速器就能派上用场了,靠着在电机外面来单方面控制转速以降低电机的高转并提升扭力。
一般上内燃机车款的变速箱除了前进外,其实还有倒挡,主要让你的车 Reverse 的时候用,但是电动车却是没有的,它们的前进和后退主要是靠电机的转向来实现,正转就向前进,反转就后退,给个例子,就是当你在向前行驶时,如果你的车子不停下来,是无法直接打到 R 挡/倒车挡的,因为电动车的电机都会有个保护机制(其实新的内燃机车款变速箱也有),确保不会因为误操作而产生危险/损坏车子。
就目前来说,有变速箱的电动车非常少,像是 Porsche Taycan 和第一代的 Tesla Roadster 等等,但是也仅限于两个挡位而已,以目前的电动车来说,其实多挡变速箱更多的意义是在于更快的加速表现和更高的极速而已,对于一般的家用车,有或没有的差别并不大。
图片翻摄:BMW Pressclub Global,Hyundai Media Center,Porsche newsroom
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