电车取消变速箱,主要有以下几方面原因:
动力输出特性优势
- 零转速最大扭矩:电动机在零转速时就能输出最大扭矩,起步时无需像内燃机那样依靠变速箱来放大扭矩。比如特斯拉ModelS等电动车,起步加速迅猛,得益于电机的这一特性,能瞬间提供强大动力使车辆快速启动。
- 高转速性能良好:电动机转速上限很高,像一些电动车电机转速可达1.6万转甚至更高。即便传动比恒定,也能利用高转速拉出所需车速,满足车辆在不同速度下的行驶需求。
- 扭矩输出宽泛:电动机在从低到高的广泛转速范围内,都能保持较为稳定的扭矩输出,动力输出线性且连贯,无需通过变速箱换挡来调整扭矩和转速的匹配,在各种路况下都能轻松应对。
能量转换效率考量
- 高效区间宽广:电动机的效率通常超过90%,高效区间范围宽广,无论是高转速低扭矩输出还是低转速高扭矩输出,都能有不错的效率转换表现。不像内燃机的热效率有特定的转速区间,且高效区间相对较窄,需要变速箱来让发动机在各速度区间高效运转。
- 减少能量损失:变速箱在动力传递过程中会引入“插入损耗”,降低传动效率。对于能量储备有限的电车来说,减少不必要的能量损失对于提升续航里程至关重要,取消变速箱可使动力传输更直接,提高能源利用效率。
车辆设计与成本因素
- 简化结构:省去变速箱可以简化车辆的动力系统结构,减少零部件数量,降低故障点,提高车辆的可靠性和稳定性,后期的维护保养也更加方便,降低了维护成本。
- 空间布局:对于“油改电”底盘的新能源车型,电动机固定位置靠下,发动机舱空间有限,加上变速箱会让机舱更拥挤,安装位置成为难题。而取消变速箱则可以更好地利用有限的空间,便于车辆的整体布局。
- 成本控制:自动变速箱加上电控单元的价格较高,对于电池成本占比高的电动车来说,增加变速箱会显著增加制造成本。目前尚未大规模量产适配电动机特性的变速箱,后期调校需要定制齿比,小批量生产会进一步增加成本。
操控与驾驶体验需求
- 动力连贯性:没有变速箱,电车在加速过程中不会出现换挡时的动力中断,加速更加连贯、流畅,能为驾驶者带来更好的驾驶体验,在城市道路频繁启停的工况下优势尤为明显。
- 反向操作便捷:电动机只需通过改变电流方向就能轻松实现换向,完成倒车操作,无需像内燃机那样依靠额外的齿轮组来实现倒车,进一步体现了其操作的便捷性和简单性。