纯电动汽车有变速箱吗-电动汽车，搭载变速箱的意义及作用？

一直以来，纯电动汽车给用户留下的印象是结构简单，只需要一级主减速器，不需要在不同的挡位之间进行切换。然而最近似乎有一种“由简入繁”的趋势——又有人想给电动车装上一台变速箱。这是怎么回事呢？

最近，舍弗勒为P4构架的插电混动车型设计了一种带有两个挡位的后轴电驱动桥，并且搭载在已经上市的WEY P8、长安CS75 PHEV上。由于P4构架发动机与电机的动力不会在同一轴上耦合，因此P4构架的电驱部分可以独立成为一台后驱的纯电动车型——换言之，舍弗勒的两挡后轴电驱动桥，事实上有潜力开发成一辆带两挡变速的纯电动汽车。

这在很大程度上改变了人们对于纯电动车型的认知。为什么纯电动车型也开始搭载变速箱？它的意义何在？可能会有哪几种形式？

（1）为什么需要变速箱？

这个问题或许要先从传统能源车型的变速箱说起。内燃机有这样两个共同的特性——低转速扭矩较小（起步时扭矩接近0）与最高转速扭矩较小。

于是内燃机车型搭载变速箱的必要性就出现了：首先是提供空挡，使发动机可以启动并达到怠速；其次是将低转速扭矩放大，使发动机可以带动车轮起步；而扭矩放大的唯一方法是利用高传动比，这会导致发动机过快到达最高转速，而车速依然很低，这时需要变速箱提供合理的齿比，满足高速行驶的需求。

需要指出的是，满足以上三个必要性需求并不需要过多的挡位。例如1965年的初代野马（Mustang），它搭载的是一台3AT变速箱，但可以满足正常时速区间段行驶的需求（虽然换挡冲击非常严重，油耗也奇高）。之前MG6的手动挡版本，2挡就可以突破100千米/小时。因此，目前热议的9AT甚至10AT，只是满足更高阶需求应运而生的产物。

何谓更高阶的需求？那便是提高平顺性、降低油耗，挡位越多，动力衔接越绵密，平顺性自然就越好；同时在同一速度下，有更高的挡位降低发动机转速，提高发动机负荷，使发动机工作在其万有特性图更理想的工况区间内，有助于降低能耗。

（2）纯电动汽车变速箱，意义何在？

纯电动汽车在结构上可以用一级减速就可实现日常行驶功能，是因为电机自身的特性，恰好可以规避内燃机的劣势——电机在零转速时，即可达到扭矩最大值，且转速范围相对宽泛，可以支持高速行驶，中途不用换挡，更能确保车辆加速的平顺性。从机械特性的角度看，电动机其实非常适合作为动力的来源。然而对于纯电动汽车，其问题是：市区正常行驶（包含堵车等情况），电耗可以控制在13.5 千瓦时/100千米左右，而在120千米/小时左右的高速行驶条件下，即使采用稳定的巡航操作，电耗也很难低于15千瓦时/100千米。

相比而言，燃油车在120千米/小时虽然不是最经济工况区间，但是其高速油耗还是低于城市工况。另一方面，随着车速增加，电机转速升高到临界值，功率、扭矩急剧下降，因此最高时速为140千米/小时左右。因此，变速箱对于优化纯电动汽车能耗表现、提高巡航车速具有特殊的意义。需要指出的是，在目前大部分国家道路交通法律的框架下，优化能耗表现比提高巡航车速更有价值。

众所周知，电机本身的能量转换效率远高于内燃机。然而电机存在恒定损耗（通风摩擦损耗、定子铁损）和负载损耗（定子铜损、杂散损耗对于异步电机还有转子铜损）。因此电机在不同的扭矩、转速区间的效率存在差异。因此添加变速箱能够在车辆动力体验不变的情况下尽可能令电机工作在高效的区间。