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锦上添花还是画蛇添足?全面分析电动汽车是否需要变速箱

2015-12-02 00:12
Hsiao Chen
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  而电动汽车的电机,与内燃机相比,有两个特点:

  1.低速,甚至零转速下也可以输出很大的转矩。

  2.工作范围特别广,典型范围0-7000rpm。(当然,以永磁同步电机为例,在高转速下,输出转矩也会逐渐下降)。

  正是由于以上两点,即使没有离合器与变速器,电动汽车也是可以正常工作的。

  这一层面问题比较简单,各方观点也达成了共识:没有变速箱,电动汽车照常可以跑,而内燃机就歇菜了。

  而第二个层面的问题就比较复杂了。

  对电动汽车来说,变速箱是锦上添花还是画蛇添足呢?

  A)增加变速箱,会增加电动汽车成本?

  B)增加变速箱,会增加电动汽车重量?

  C)增加变速箱,经济性提升有限?

  如果只是浅层次的分析,很容易得到错误的结论:平空增加了一个变速箱,那成本当然要上去了啊,重量肯定要提升了啊!为了得到相同的性能。

  关于这个问题,我想以一个经典车型为例来进行分析:

  特斯拉的第一个车型Roadster的最初设计是180kW电机+2档变速箱,后来由于变速箱生产质量的问题,被迫采用了第二种方案,取消了变速箱,但为了达到相同的动力性能,使电机功率增大到240kW才能达到相同的性能。为了配合更大的电机,电池也需要从60kWh增大到80kWh以提供更大的输出功率。(详见wiki百科的Roadster词条,具体数据可能有出入,请指正)

  让我们总结一下:

  原方案:180kW电机+60kWh电池+变速箱

  新方案:240kW电机+80kWh电池

  以此例来看,“为了达到相同的动力性能”,特斯拉的新方案去掉了变速箱,但被迫换用了更大的电机,以及20kWh的电池。大体估计一下,这成本与重量肯定都上去了!

  因此,至少以特斯拉的例子来看,增加变速箱,是可以降低电动汽车成本的,是可以降低电动汽车重量的。为了避免错误的分析,一定要记着前提:“为了达到相同的动力性能”。

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