前几天鄙人写了一篇关于自动变速器未来发展趋的内容，总的来说反应还不错，不过看到留言区有很多朋友提到纯电汽车不需要变速器，所以今天想和大家聊聊为什么电动车不需要广义上的变速箱，而传统的燃油车则必须要有变速箱，内燃机与电机究竟存在哪些差异，为什么内燃机就离不开变速箱！
首先要理解一点，那就是变速箱与电机并不存在冲突，两者是可以共存的；只不过随着电机不断的成熟、性能不断提高，传统意义上的变速器会以其它形式存在，比如一个挡位的（一条传动比）、两挡的等等（采埃孚专门打造过两挡电动车变速箱）；变速器的本质就是个扭矩放大器，实现原理就是减内燃机、电机的转速，放大内燃机、电机的输出扭矩，所以本质上贴近杠杆、滑轮！
实际上杠杆、滑轮同样是利用减速来放大扭矩的，所以杠杆、滑轮机构也是变速器的一种结构形式，也可以看作变速器的雏形；所以即便电机性能越来越强，也不代表变速器就会彻底消失；未来的电车或电动单位是不是要配多挡位变速器取决于需求、成本、实现难易度；如果电机+单传动比（如特斯拉等纯电品牌车型，或高铁）能满足需求，那么传统意义上的多挡位变速器或将转变存在的形式，注意不是淘汰！
那如果没办法满足需求呢？也就是当没办法继续把电机功率做大，或者更大的电机成本高于小电机+变速器时呢？那么选择变速器是合理的选择；也就是说要不要传统意义上的变速器取决于需求，厂家以及消费者的需求，比如保时捷Taycan就配备了采埃孚专门为电动车打造的2-speed变速器，确保了加速能力与极速水平；说到底这建立在保时捷的需求，为了在加速、极速方面实现与特斯拉modelS一战的能力！
配了双挡变速器的Taycan的确有提升、但提升太小了，续航增加个2、0km左右、极速拉高20km出头、01加速提高了0.s左右，这样的提高显然是没啥意义的，但强者之间的博弈往往会不放弃任何的点，这更多是面子问题，但对于普通消费者而言、配双档变速器产生的收益是微不足道的，但更高的成本以及更大的实现难度却令普通电动车对多挡位变速器形成了否定；这就是取舍，关键在于需求、而不是淘汰变速器！
热能与电能存在哪些差异
记得上大学时热力学课本上与（简体打不出来）一章中有这样的描述，能量不仅分大小、还要分品级，简单点说就是不同能量形式做功的能力不同，电能、机械能做功效率更高（接近%），但热能做功效率就非常低；这也是为啥汽车传动效率、机械效率可以轻松拉到90%以上，运行时热效率平均在%-5%左右的原因（40%+的峰值特效不提也罢）！
所以电能比热能更高级，它可以完全以离子形态存在，电能做功可以理解为离子向一个方向移动；但热能做功就不一样了，太容易受到环境的影响；那么内燃机为什么需要变速器？因为它需要能量！而它的能量在哪里呢？没错、内燃机的能源蕴含在燃油中，且不可以直接调用，而是要先在燃烧室内燃烧来获取，从这一点上看就与电车形成了明显的差异，电能以离子形态储存于电池包中想用多少、直接调用（鄙人毕竟不是学电能的选手，描述有问题还请包容）！
内燃机需要怠速
电机不需要怠速，因为驱动它的能量以离子形式存放在电池包内，想用直接用；内燃机不怠速行么？内燃机不怠速，获得的能量其实是0；燃油是可以提供能量的材料，但其本身并不是能量；所以内燃机想获得能量就必须要怠速、少量燃烧油，来维持一定的稳态低速工况；但低转速下的内燃机不具备更高的扭矩、不足以推动车辆前进，此时该怎么办呢？
内燃机也想像电机那般瞬间调动大量电离子来获得更大的功率，但做不到；内燃机想获得更高的功率就必须多烧油，受制于体积与排量，所以内燃机需要更密集的做功次数来实现更高的转速（循环次数），当然如果单次循环能烧半斤油、估计也不需要变速箱来帮忙了，但那就不是发动机而是锅炉了；所以内燃机在未达到高转速区间、没办法提供更高功率的状态下，比如起步阶段就需要用变速器来放大扭矩；没变速器，内燃机在达到高转速前就被憋熄火了！
变速器与燃油经济性
最初的变速器一定是为了解决内燃机低转速下扭矩的不足，但随着能耗、环保意识的不断提高，变速器同时扮演了保持内燃机高效的能力；比如内燃机效率（热效*机械效率*燃烧效率）主要由热效率决定（因为另外两项水平很高），大部分内燃机理想工况在-转左右，有了变速器的存在、更容易把不同车速行驶车子的发动机转速维持在理想的转速区间，因为内燃机在不同转速下效率差异太大，这与电机超大的高效转速范围完全不同！
电车为何对传统意义上的变速器不依赖？
电车为啥不那么依赖变速器？说到底还是因为能量品级更高，充足的能量以离子形态储存在电池包内；无论车子起步时所需要的能量多大，只要电池包内能源充足、那么它都可以直接取用，与内燃机还得在燃烧室里临时加工原料获得能量不同，电机直接获取电池的能量，所以即便上一秒电机是0转、但下一秒电机就可以输出峰值扭矩，而无论转速是高还是低，所以电机不需要怠速、更不依赖高转速，因为它完成起步、提速的能量早已经存在了电池内！
解决了起步、提速问题，那么就必然要面对能耗，也可以理解为效率问题；上文提到了内燃机的高效转速区间，很窄、仅在几百转左右的转速区间；而电机呢？-00转时的效率都很高且差异很小（这里需要注意效率一样，不代表能耗一样，在没变速器调节下的高转速一定比低转速能耗高，请不要混淆了），这样宽泛的高效区间、使得电机对变速器调速来保持高效的需求很低，简单点说就是无论有没有变速器，电机都很容易保持高效；如上图所示比亚迪驱动电机，峰值效率97.5%，90%以上的效率区间占了全域的90.%以上，是不是很厉害？效率峰值以及高效范围都比下图这台机器强，要知道丰田A25A-FXS也算是高效内燃机的顶峰之作了，所以电机的一些能力真的不是内燃机能比的，直接用高品级能源、获得超高的效率！
所以在不存在起步、提速压力，以及更容易保持高效的条件下，电机对变速器的依赖可以说很小；但这是相对的，电车不配多挡位变速器往往要面临两种问题，其一加速强大而极速不行，其二高极速而加速不行，整体上看各大主机厂的选择是保提速能力，而放弃掉极限速度，毕竟咱们的最高限速才只有km左右；所以即便变速器对电车存在意义，但终究不是刚需，那么面对成本时、如果各位是车企负责人，该如何抉择？
如上图所示，这就是采埃孚专门为纯电汽车打造的双挡变速器，同时保证了极速以及加速能力（目前电动车大部分是单速比、也就等于一个挡，只能保一头），续航能力还提高了“惊人的5%”，或许正是因为这杯水车薪的提高，才使得电车对多挡位变速器不那么依赖，如果是续航15%、甚至25%呢？纯电车也会乖乖用上变速器；这就是民用电车为什么很少有配备多挡位变速器的，因为收益太低，说到底就是收益、成本的博弈！
但电动载具不仅仅是乘用车对吧？未来很可能会出现一系列的大型载重类电动载具，是把电机无限制的最大，还是用更合理的电机配个变速箱？还是后者更为合理，当然也要看变速器的成本与收益；所以说纯电车的普及与变速器不存在任何程度的冲突，纯电车取代变速箱的说法也没有道理，电机与变速器是可以共存的，而是不是要相互配合则看未来适合电动车变速器的成本与需求，若成本足够低，那么电车配变速器没坏处、5%提升虽小总比不提升好，不过一旦牵扯到较高的成本，乘用电车配变速箱就很难了；还是那句话电机淘汰不了变速箱（变速器、减速器等等），正如这个世界无论多么发达都淘汰不了杠杆一样！
联系电话：