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新能源汽车时代 变速器将何去何从?

有 173 人浏览 日期:2019-04-29   来源:互联网 进入发布者【商铺 放大字体  缩小字体

文章摘要:说起变速器,它可是传统燃油汽车最为核心的部件之一,对汽车整体动力输出结构,以及驾驶体验有着至关重要的影响。纵观汽车工业百

说起变速器,它可是传统燃油汽车最为核心的部件之一,对汽车整体动力输出结构,以及驾驶体验有着至关重要的影响。

纵观汽车工业百年发展史,从手动挡到自动挡,从4速变速器到6速9速甚至10速,各大汽车厂商对于新型变速器的开发也是不遗余力,足以见得其重要性。

如今新能源汽车时代已经来临,虽然混合动力车型仍搭载AT、DCT以及ECVT变速箱,但混合动力毕竟只是新能源汽车领域发展过程中的一座“过度桥梁”,终归纯电动汽车才是主导。

然而市面上的电动汽车并没有配备曾经作为汽车三大件之一的变速器,这个核心的部件似乎已经成为了“累赘”,在飞速发展的新能源汽车时代,变速器真的会面临时代的淘汰吗?

首先,相较于燃油车,纯电动汽车由于电动机特性的缘故,确实没必要非得搭载变速器。电动机的电能转换的效率远高于燃油发动机,其输出功率对动力表现也有着更强的掌控力。

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又由于燃油机的合理转速较窄,一般在0到4000RPM左右,转速过低时无法输出扭矩,而一旦转速过高又会处于低效率的工作状态,所以燃油机想要将转速保持在合理的工作区间,必须通过换挡来调节减速比,如果没有变速箱的话,车辆根本无法正常行驶。

而电动机则完全不用担心这样的问题,由于电动机工作范围很广,一般在0到15000RPM。在低转速甚至零转速下也能输出大扭矩,也就是说,即便没有变速箱,电动汽车也可以正常运行。

因此,目前全球主流纯电动汽车均采用了电机匹配单级减速器的结构。这样的结构相对简单,不需要换挡机构、同步器离合器,且非常容易实现。

既然单级减速器已经被广泛使用,多速变速器是否可以宣告退役了呢?事实上也不尽如此,如果能合理的运用适合电动机特性的变速器,其实可以在一定程度上提高电动汽车的性能。

当年特斯拉对于Roadster的努力就是一个很好的例子。作为特斯拉的首款车型,Roadster在最初设计时采用了180千瓦的电动机加上二档变速器的搭配,还专门邀请大厂英国XTRAC对变速器进行生产。

原本以为非常顺利,可实际上试跑了40秒就报废了。由于2挡变速箱研发上的技术问题,以及高技术含量下的造价问题,导致Roadster始终无法量产。所以,最终马斯克才否掉了Roadster安装二速变速器的计划,取而代之的是如今电动汽车市场上最为常见的单级减速器。

而当时为了让搭载单级变速器的Roadster能够保持匹配二级变速器时相同的性能,特斯拉只得选择更大的电动机。为了配合更大输出功率,电池也必须进一步增大来满足电机的需求。

可见,对于电动汽车来说,采用单级变速器未必划算,若是能够攻克技术难关,采用二级变速器其实能带来更好的性能,甚至更多的可能。

说到这儿,肯定很多车迷朋友们会感到不解了,明明可以带来更好的性能,也能帮助电动汽车减轻电池负担的二级变速器为何没有被普遍使用呢?一方面无非是因为技术还没有达到,二来是供应链跟不上新兴汽车部件的需求。

尽管相对于传统燃油车使用的高挡数变速器来说,二级变速器对精度和控制方面的要求已经大大的降低,但对于车企和供应商来说,全新的技术的研发显然并非易事,尤其对于变速器相关技术比较薄弱的国内厂家来说,更是在控制和设计上难以克服。

此外,二级变速器能否普及市场,也不仅仅与技术有关。其能否快速并大规模的融入市场,与相关产业链和供应链的成熟程度也息息相关,这一点同样从国内艰难的变速器研发历程中就能看出。

然而这对于国内的相关厂商来说未必不是一件好事,全新的技术研发,又是一次“弯道超车”的机会。由于二级变速器对精度和控制方面的要求大大的降低,很有可能实现无需借助离合器,从而得以避开国内企业在离合器相关技术和配件材料方面的瓶颈。

此外,液压系统也有可能被去掉,如此以来,又能避免国内厂家们对于液压阀技术方面的缺陷。

当然了,如果二级变速器的的前景越来越明显了,更多的相关企业参与其中进行研发,以及配套需求的供应生产,二级变速器的研发进度定然也会逐步跟上新能源汽车时代发展的节奏。虽然至今市场上都还未出现技术过关的二级变速器,但很多企业已经开始研发相关的产品了。

例如在2018CTI论坛上,北京华冠汽车科技有限公司总裁就坚决表示,电动跑车K50的下一代产品将拥有二级变速器,AMT方案将成为首选,将来,带行星齿轮组的多速变速器也有可能被考虑用于电动车型。

更有蜂巢易创科技有限公司技术总监GERHARD HENNING认为,单级减速器会造成电机的后段加速能力薄弱。如果想让电动汽车在性能方面有所突破,还需要依靠二级变速器。当电动汽车时速超过160公里/小时,两速的电动轴带行星齿轮组和一个动力转换组件的结合,可以有效的避免牵引力中断。

总而言之,目前单级减速器仍然是纯电动车型最为主要的选择。即便单级减速器在一定程度上限制了电动汽车的性能极限,但就目前的技术及研发环境来看,我们短时间内也只能接受。

但以后如果随着相关技术和产业的逐渐成熟,二级变速器,甚至多速变速器,也许未来有望成为新能源汽车领域的一大趋势。汽车工业的未来有无限的可能,电动汽车定不会只局限于纯电机驱动。


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