电动车到底需不需要变速?

車誌露露 2024-06-27 05:32:19

电动车(BEV)凭借着较低的单次使用成本、更低的购车难度以及一般油车难以比拟的加速体验,收获了不少对汽油车没有太大感觉的车主朋友的喜爱。在一线城市限牌、限购、限行等严峻的市道下,当中不乏有些车主买的第一台车就是电车,这些车主基本上就已经和油车彻底没有关系了(一旦在未持有燃油车指标的前提下,选择了新能源指标,那么日后就没有机会购买或摇号燃油车指标了,换句话来说就是只要是自己名下的车辆,都只能是绿牌车)。

图:小编认为,总不会有些“人才”想着享受了绿牌政策所带来的便利和优惠后,还想着日后花点钱拍一套油车指标回来那么“聪明”吧?又要当婊子,又要立牌坊,世界上哪里有那么多天上掉馅饼的事情?

对此无奈,小编也无权评论些什么,毕竟选择都是自己做的,日后不会后悔就行。虽然基于以上几点来看,除了充电速度时间长且不排除需要长时间排队外,电动车在体验上并不会比燃油车差多少。但现今的电动车是否真的不存在痛点呢?答案是否定的。既然不少电车车主都对自己爱车的性能有着迷一般的信心,那么今天咱们就来聊聊电车在加速性能后所要面对的极速问题。现今的电车极速普遍都不高,这已经是通病般的存在了。之所以会造成该问题的,主要原因便是一般电车上都没有配备变速箱。

图:不排除有些人会说,反正国内高速最高限速120 kph,车子能跑120 kph就行了,反正我开车又不超速、不违法。从事实上来看的确如此,但奈何,今天所有、是全部在售的电池车,无一例外地是用着内燃机百余年沉淀下来的技术经验发展而来,全被归为“油改电”的现实下,造台车出来就如此清高地不参与“追求极速”的行规?是看破红尘还是根本没能力参与呢?

无论是电机还是内燃发动机,都是有转速极限的,对于发动机而言,转速达到红区面临的便是发动机ECU控制的切断燃油供应,限制发动机转速继续攀升,因为发动机一旦“过转”便会面临因突破发动机零部件极限爆缸,从而导致发动机报废。电机同样如此,由控制单元限制能量供应使电机转速在保持在峰值区间,使电机转速无法继续上升避免损坏。这种由控制单元执行的动力保护措施,我们统称其为过转保护。

为了让发动机拥有更宽广的发力空间以及更高的极速表现,变速箱就此诞生,发展至今,民用车的变速箱从早期的双速变成10速甚至更多,除了传统通过齿轮实现的变速功能之外,还有从理论上可以实现无限档位的钢带、皮带传动CVT变速箱。有了多档位变速箱的加入,让发动机拥有能适用多种环境下的发力空间和更宽广的Power Bank。对于电机而言其实也是同样的道理,要想提高极速,目前来看就只有两种办法,第一种是加入变速箱,第二种则是进一步拉高电机的转速极限。

网络上有些小可爱的理论也是有趣,总在说什么谁家的电动机先进,能有个两万多转的转速,何须变速箱帮忙?拜托,内燃机如果不考虑耐用性,也可以跑到两万转,例如一级方程式赛车,如果按小可爱们的理论,F1也不需要变速箱了,直接发动机带动车轮即可,关键是,内燃机的马力是随转速升高而增大的,而电动机则不然,其实际可用(非标称功率)马力,是随着转速继续攀升而下降的,请问小可爱们的理论,又如何解释呢?

更甚者,小编还在抖音上看过一条自称电动车专家的车评人出来讲解,竟然用内燃机的马力计算公式去说明电动机无需使用变速箱就能很好地工作。真是Oh My God了!内燃机马力计算公式用来衡量电动机?真是匪夷所思!

图:内燃机同样是旋转获得牵引力的架构下,为什么需要变速箱?难道用了电动机之后,就不需要考虑轮胎尺寸、抓地力负载变化了吗?

虽然说解决方法十分明了,并且要真正实现也并非太难,但为何各大车企们为何不在旗下电动车上配备变速功能呢?相信这可不是单纯因为成本因素那么简单了。各大车企们的考虑因素之一便是续航里程,无论是油车还是电车,在高速行驶时都需要克服更大的风阻,因此要想保持一个相对高的速度行车,就需要用到更多的汽油或电。而这也是为何在120-130kph巡航远没有在80-100kph这一较低风阻速度区间巡航省油的原因。当然,总体来说还是要比在市区走走停停来得省油。

但对于电车来说就不是那么简单了,首先,在一台同级别C级车的前提下,电车因为电池重量的缘故,要保持与油车大致相近的续航里程,一般都会比油车高上4~500kg的车重,高车重也就意味着高惯性,在高速行驶时,高车重也就意味着电机需要更多的电量来维持车辆当前的速度,哪怕是两台车的车身风阻系数相同,也一样如此。这也是为何本来在市区里行驶每5公里才掉1%的电,在高速上每行驶1-2公里就掉1%的电的主要原因。在已经不能保证高速续航里程的前提下,还提高车辆极速?这显然没有多大意义。

图:电池车要不要加装变速箱?其实,丰田、特斯拉和保时捷都已经给出了答案:要!只要电动机还要推动着不同车身重量、装着不同轮胎的车,就一定要。只不过,这个迫切度又是否适合继续投入更大量的时间成本和资金去研发电动机变速箱呢?现实告知,各大变速箱部件供应商似乎也觉得“就这么点儿需求量”似乎不太值当吧。至于下游的电动整车企业也没这是技术实力自行研发车用电动机变速箱,那就先这么用着吧,大不了找几个网红车评人和水军出来吹吹就能抚平理性认知了。

第二点,相信这就和广大车企们对电车的定位有关了,电车一直以来的卖点都是在市区行驶有着比油车更低的使用成本。从用车成本上来看,电车的确是做到了。但是电车在高速状态下的巡航能力差也是不争的事实,甚至在高速巡航下,使用成本还提高了,别忘了还要中途还有起码半小时一次的充电时间,甚至不排除还有排队的时间。别忘了时间也是一大成本,这样的前提下,增加电动车的极速同样意义不大,因为这完全是在变相增加用车成本。请电池车车主们别忘了一句祖训“时间就是金钱”,这句话对于中国人而言具有何等的意义,相信经历过改革开放困难时期的人都深有体会,把大好光阴浪费在充电上,除非你含着金锁匙出世,或者穷得只剩下时间了。

图:别说是咱们国内了,就连Tesla的原厂国有着地广人稀之称的“美丽国”,同样也会遇到排队充电的问题。

要想真正意义上的增加电动车技术,有一点是绝对不能忽视的,那便是先改善当下的锂电池技术。很明显当前的电池技术、无论是液态、半固态还是未来的固态,都已经到了瓶颈期,虽然近期有不少电池制造商有推出新的电池技术,但依然距离1000 Wh/kg这个门槛还有很长距离,而且在可预见的众多新技术中也是遥遥无期。在基础硬件不作变动的前提下,新升级的幅度说不上有多大,特别是在能量密度和体积无法增加和进一步缩小。在这样的基础上,增加电动车的极速,无疑也只是更快的将当前电池的电量给更快榨干而已,因此意义并不大。

图:小编突然想到了那些电池车可以不装变速箱的解决方案:那就是根据每一款车型的差异、根据不同的车重、不同的轮胎直径等参数来专门研发专车专用的电动机。但这么做,电池车的研发成本又会太高,即使逃过那些要花几年、跑上几百万公里的测试,也超出了新势力们的技术能力可承受范围啊?咱家也没有内燃机时代的技术沉淀和积累啊,如何是好呢?总不能用“马力=扭力×转速÷9549”去唬人吧?

回到标题中所提到的问题,到底电动车是否需要配备变速功能,答案其实是需要的,但前提一定是先进一步提升电池技术,只有可用电量足够多,电车极速增加才有意义,因为车主才有机会更长时间的使用车辆的高速区间。再简单的举个例子,要是一台装有1000匹马力甚至更高马力输出的发动机,即使配备了一个100升的油箱,跑极速每十来分钟就要加一次油,你还会觉得开这台车有意义吗?

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