最近,電車市場出現了一個有趣的現象:原本被視為“油車專屬”的變速箱,開始頻繁出現在純電車型中。從保時捷Taycan到奧迪e-tron GT,再到蓮花Eletre頂配版,甚至最新推出的純電CLA,都搭載了2擋變速箱。這一變化引發了廣泛討論:電車加裝變速箱,究竟是技術突破,還是多此一舉?
要理解這一趨勢,需從燃油車與電車的動力特性差異說起。燃油車依賴發動機驅動,而發動機的高效工作區間狹窄,必須通過變速箱調節扭矩和轉速。例如,起步時需要低擋位提升扭矩以克服阻力,高速時則需升擋降低轉速以減少損耗。這種“時而腎虛,時而甲亢”的特性,使得變速箱成為燃油車的標配。
電車則截然不同。電機在起步時即可輸出峰值扭矩,轉速上限更高,高效區間也更寬。理論上,電車無需變速箱,僅需一個減速器調整齒比,即可滿足日常行駛需求。這也是大多數電車采用單擋減速器的原因。
然而,變速箱在電車領域并非毫無價值。對于性能車型而言,變速箱的作用主要體現在兩個方面:一是提升起步加速能力,通過增加擋位進一步放大扭矩,縮短零百加速時間;二是在高速場景下,通過升擋降低電機轉速,從而提升極速上限。例如,在FE電動方程式比賽中,曾有車隊嘗試使用5擋變速箱,盡管最終因車身重量問題放棄,但這一嘗試證明了變速箱在極限場景下的潛力。
對于家用電車而言,變速箱的意義則更多體現在高速經濟性上。許多車主發現,電車在高速行駛時電耗顯著增加,例如城區行駛電耗為14kWh/100km,高速則可能升至20kWh/100km。這一現象的部分原因在于電機高速旋轉時的鐵芯損耗(鐵損)。當電機轉速超過高效區間后,鐵損占比可能從30%升至55%,導致效率大幅下降。此時,變速箱可通過降低電機轉速來減少損耗,從而提升續航。例如,純電CLA宣稱其高速續航可達572km(全程120km/h),部分歸功于2擋變速箱的設計。
盡管如此,變速箱在電車領域的普及仍面臨諸多挑戰。首先是成本問題。相比單擋減速器,2擋變速箱可節省5%-10%的電耗,但成本增加約3000元。對于多數用戶而言,每月高速出行頻率較低,甚至部分用戶高速僅開80km/h,變速箱的實用性大打折扣。其次是技術難度。盡管純電變速箱結構比燃油車8AT簡單,但高性能車型的賽用級變速箱仍面臨挑戰。例如,保時捷Taycan使用的賽用犬牙齒輪可承受610N·m扭矩,而國內同類產品通常在300-400N·m。
面對這些挑戰,國產電車選擇了不同的技術路線。多數品牌傾向于通過大功率電機或多電機組合提升性能,而非依賴變速箱。例如,SU7 Ultra搭載的V8s電機最大功率達850kW,最高轉速27200rpm;仰望U9則配備4個555kW電機,總功率2200kW。相比之下,采用2擋變速箱的Taycan Turbo GT雙電機總功率僅760kW。這種“以大功率電機碾壓”的策略,使得變速箱在國產電車中顯得可有可無。
國產電車之所以較少采用變速箱,還與用戶需求密切相關。多數消費者購車主要用于城市通勤,高速出行頻率較低。同時,國內三電技術進步顯著,800V高壓平臺已逐漸普及,甚至向1000V邁進,電機性能足以滿足日常需求。因此,為提升高速性能而專門加裝變速箱,在多數場景下顯得不必要。
相比之下,國外市場對變速箱的需求更為迫切。例如,美國高鐵網絡匱乏,長途出行依賴公路;德國部分高速公路不限速,電車若在140km/h時達到性能極限,難免被油車超越。這些特殊需求推動了變速箱在海外電車市場的應用。然而,當這類車型進入國內市場時,能否被消費者接受,仍需打上一個問號。





