不知道从什么时间开始,很多国家无论是政策层面还是业内人士的口中,电动车为代表的新能源车型成为了未来“大趋势”,燃油车分分钟就要被取代了,何况什么变速箱……那么老土的东西?!其实技术没有过不过时的,变速箱照样能用在电动车上。
注:所谓变速箱就应该调节不同工况下,动力输出特性的物理运动装置,为了简单起见,我们把有级变速箱(包括MT、DCT、AT等)看成是拥有多个可变减速比的减速器。
燃油车的发动机相比电动车那高速运行的电机而言,后者更需要减速器,当然,对于不需要来回变速的车辆,比如动车组,单级减速器不但结构相对比较简单,效率也不低——而电动汽车出于简化系统的目的,也基本上使用单级减速器。
实际上,汽车对于来回加减速的需求要强很多,加上目前对于车辆能耗(电耗)的要求也慢慢变得高(国内甚至会与补贴挂钩),只有一个传动比的单级减速器显然就有些不够用了,目前没有能普及的原因,还是技术和成本上都存在一些不足(尤其是对电机功率更大,负荷也更大的主驱动轴而言)。
更看重效率和降低使用成本的商用车,尤其是重卡(包括牵引车和自卸车),都开始引入多级减速器,也就是变速箱。
除开能耗之外,一些车型比如专对于运营市场的电动车,比如出租车,在早期车型开发中为减少匹配难度,更有助于利用更小功率的电机,干脆搭配了手动变速箱……没错,手动挡电动车。
为了降低总体能耗,尤其是减少高速电耗,电动乘用车也开始尝试使用多级减速器。尤其是一些插电式混动的SUV车型,在后轴(纯电驱动)导入了两挡变速箱(减速箱):
作为大牌传动系统生产商之一,GKN也有其招牌的eAxle电驱动桥,其中就包括两级减速器的产品,目前已经在宝马i8等车型上应用:
舍费勒(Schaeffler)同样在新能源领域也有自己的新产品,最新代表之一就是用于混动四驱的两挡减速器,它通过电控离合器实现动力接合,利用电机驱动拨叉换挡。
之前很多车企力图装更多的电池,以实现续航,但是电池组自身自重不小,成本也居高不下。今后随着补贴的减少,更高“性价比”的电驱动系统才是未来的方向——更多挡位减速器的引入,既能能够更好的降低电机的重量和成本,也能够更好的降低综合工况的能耗(尤其是高速电耗)。
能耗降低之后,加上更高效的电控单元,同样容量的电池组就能轻松实现更长的续航能力,这样一个时间段,同样实现600公里的续航能力,也许以后电池组重量要降低100公斤,更小的自重也能更加进一步降低电耗,实现良性的技术循环。
结语:给电动车装变速箱(多级减速器)看上去是在做加法,但是考虑电耗、驾驶感受和电机、电池成本重量更为理想,其实是在做减法。电动车变速箱目前更多以两挡减速器的形式出现,商用车已有3-4挡变速箱,而未来会怎么发展,我们也会持续关注。