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隨著全球各國(guó)禁售燃油車(chē)時(shí)間表的相繼公布,以及各大車(chē)企在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的全面發(fā)力,新能源汽車(chē)在2018年迎來(lái)了大爆發(fā)。

從中汽協(xié)發(fā)布的9月份新能源汽車(chē)數(shù)據(jù)方面來(lái)看,新能源汽車(chē)9月產(chǎn)銷(xiāo)增長(zhǎng)較平穩(wěn),共計(jì)銷(xiāo)售12.1萬(wàn)輛,環(huán)比增長(zhǎng)19.8%,同比增長(zhǎng)54.8%。與我國(guó)9月汽車(chē)銷(xiāo)量同比下跌相比,新能源汽車(chē)可謂“逆流而上”。

新能源汽車(chē)不斷增加市場(chǎng)占有量的同時(shí),也帶來(lái)了汽車(chē)技術(shù)的變革和進(jìn)步,新技術(shù)的到來(lái)必然會(huì)導(dǎo)致一些傳統(tǒng)技術(shù)的退步甚至消失。那么,新能源汽車(chē)的迅猛發(fā)展,是否也在說(shuō)明燃油車(chē)終結(jié)的時(shí)代就要來(lái)了?本文將通過(guò)汽車(chē)三大件之一的變速器,一探究竟。

變速器對(duì)純電動(dòng)車(chē)沒(méi)有那么重要

變速器是傳統(tǒng)燃油車(chē)的核心部件之一,其有兩大基本功用,一是配合離合器,保證汽車(chē)正常起步,不至于因起步負(fù)載過(guò)大而熄火;二是,在車(chē)主不斷變化車(chē)速的過(guò)程中,通過(guò)檔位的切換(變速比)使得發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定處于工作轉(zhuǎn)速。它對(duì)汽車(chē)的駕駛體驗(yàn)有著至關(guān)重要的影響,但在新能源車(chē)領(lǐng)域,變速器似乎并沒(méi)有那么重要。因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)的電機(jī)已經(jīng)可以依靠自身完善的系統(tǒng)讓車(chē)輛正常行駛,而變速器對(duì)改善駕駛性的效果有限,若再增加一個(gè)變速器,將會(huì)增加車(chē)輛的車(chē)重,也會(huì)增加成本。

目前,國(guó)內(nèi)大部分純電動(dòng)車(chē)都沒(méi)有物理意義上的變速器,很多人可能看到部分車(chē)的檔把以及在儀表上看到有檔位顯示,但實(shí)際上那些都是迎合消費(fèi)者的模擬檔位,電動(dòng)機(jī)本身并不需要齒輪變速機(jī)構(gòu)的輔助就能在各個(gè)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作。

市面上的純電動(dòng)汽車(chē)基本上都是單速變速器,如特斯拉、寶馬i3、北汽電動(dòng)車(chē)、啟辰晨風(fēng)、比亞迪e5、帝豪EV、騰勢(shì)等。優(yōu)點(diǎn)是:成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易安裝、故障率小、動(dòng)力損失小、體積小。缺點(diǎn)是:當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)的速度到達(dá)極限之后沒(méi)有提升空間,所以電動(dòng)車(chē)的速度受到制約,高速經(jīng)濟(jì)性不高。在固定功率相同的條件下,采用異步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)車(chē)車(chē)速更快,但是和固定齒比變速器匹配之后,速度卻沒(méi)有提升。即便是加速?gòu)?qiáng)悍的特斯拉,在中后段的加速表現(xiàn)同樣不佳,這就是受固定齒比變速器的影響。

另外,純電動(dòng)車(chē)也不能搭載普通的變速器,主要原因是普通變速器的體積和重量相對(duì)于電動(dòng)車(chē)而言太大,本來(lái)電池組就把整個(gè)底盤(pán)空間占掉了,壓根就沒(méi)有過(guò)多的安放空間;其次是傳動(dòng)效率不夠高!以傳動(dòng)效率較高的雙離合變速器為例,實(shí)際傳動(dòng)效率在87%左右,這就意味著原本電池組100公里的續(xù)航里程,傳到車(chē)輪后就只剩下87公里了。同時(shí),考慮變速器的重量因素,可能也會(huì)使實(shí)際續(xù)航里程下降!

電動(dòng)機(jī)的功能比燃油機(jī)的功能簡(jiǎn)單又強(qiáng)大的多,電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有變速器就可以正常行駛,那么,為什么還要增加成本加一個(gè)變速器呢??

變速器的發(fā)展趨勢(shì)

蓋世汽車(chē)研究院分析師認(rèn)為,到2030年前,電動(dòng)汽車(chē)將占超過(guò)80%的中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)仍將搭載AT、DCT以及ECVT;純電動(dòng)汽車(chē)短期內(nèi)以減速器為主流,二級(jí)變速器為趨勢(shì)。對(duì)于混合動(dòng)力來(lái)說(shuō),變速器仍是核心零部件。混動(dòng)汽車(chē)AT,DCT都可以搭載,但需特別改造。ECVT結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳動(dòng)效率高,舒適性好,可以預(yù)見(jiàn)在專(zhuān)利保護(hù)到期后,ECVT的市場(chǎng)份額將大幅增加,DCT短期內(nèi)主驅(qū)動(dòng)前后置方案可行性高,長(zhǎng)期趨勢(shì)為集合程度高的BSG+DCT奇數(shù)軸電機(jī)結(jié)構(gòu)。對(duì)于純電動(dòng)來(lái)說(shuō),二級(jí)變速器為趨勢(shì)。短期內(nèi)由于技術(shù)原因,市場(chǎng)上的純電動(dòng)汽車(chē)變速器幾乎都為單級(jí)減速器,長(zhǎng)期來(lái)看,二級(jí)變速器能夠更好的提高電機(jī)效率,高速性表現(xiàn)更好,將成為趨勢(shì)。

很多認(rèn)可二級(jí)變速器將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的業(yè)內(nèi)人士也認(rèn)為,采用二級(jí)變速器,可以使電機(jī)更多地工作在高效區(qū),其原因是采用二級(jí)變速器時(shí),電機(jī)的工作轉(zhuǎn)矩比采用固定檔減速器小得多,這樣就減小了電機(jī)的工作電流,降低了電機(jī)的燒組損耗,提高了電機(jī)的工作效率。

也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)而言,為了提高傳統(tǒng)比,實(shí)現(xiàn)最大車(chē)速及最大爬坡度的提升,可對(duì)變速器進(jìn)行改進(jìn),采用五擋變速器,能夠?qū)崿F(xiàn)汽車(chē)性能的提高?，F(xiàn)階段,五擋變速器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,而兩擋變速器研發(fā)成果顯然還不明顯,所以,五擋變速器可以直接應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)及成果,實(shí)現(xiàn)研發(fā)成本的降低,同時(shí)五擋變速器對(duì)電池、電機(jī)的要求都不高,有可能是未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的主要方向。?

在2018CTI論壇上,北京長(zhǎng)城華冠汽車(chē)科技總裁王克堅(jiān)表示,電動(dòng)跑車(chē)K50擁有一個(gè)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),在每個(gè)軸上都具備了一個(gè)單速變速器?？商峁┌俟锛铀賰H需4.6秒和續(xù)航里程420公里的性能。車(chē)身(約800公斤)的輕量化歸功于碳纖維材料。在下一代車(chē)型上塑料材料將取代碳纖維。下一代電動(dòng)車(chē)型將擁有二級(jí)變速器。AMT方案將成為首選。將來(lái),帶行星齒輪組的多速變速器也將被考慮用于電動(dòng)車(chē)型。?

蜂巢易創(chuàng)科技有限公司技術(shù)總監(jiān)GERHARD HENNING則認(rèn)為, 到2030年,70%全球生產(chǎn)的1.2億車(chē)輛將被混動(dòng)化或成為純電動(dòng)車(chē)。但是,70%車(chē)輛將依然擁有內(nèi)燃機(jī)作為其動(dòng)力系統(tǒng)的組成部分。7速DCT系統(tǒng)提供給傳統(tǒng)(FWD、AWD)和混動(dòng)(P2、P4)車(chē)型靈活的應(yīng)用可能(平臺(tái)設(shè)計(jì))。當(dāng)最大時(shí)速超過(guò)160公里時(shí),需要兩速變速箱。兩速電動(dòng)軸帶行星齒輪組和一個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換組件,避免牽引力中斷。電驅(qū)傳動(dòng)(單速)用于35、120、170千瓦峰值的電機(jī)。汽車(chē)工業(yè)必須為未來(lái)每種可能的技術(shù)做好準(zhǔn)備,未來(lái)肯定不只屬于電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)。