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导读

电动车究竟需不需要多速比变速箱？

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为什么当下的电动车都不需要配置笨重的变速箱？因为电动机的输出特性相较内燃机有先天优势。首先内燃机的最大转速偏低。因为搭载了代号S65的4.0升V8自然吸气引擎，底盘代号E90的宝马M3为车迷们所津津乐道，但这台V8引擎的最高转速也“仅为”rpm。相比之下，电动机的最大转速可以轻松破万，而特斯拉ModelSPlaid因为碳纤维套筒转子（NEWCARBONSLEEVEDROTORE）技术的加持，最高转速可突破rpm。其次，内燃机在低转速下的扭矩也偏小。同时，内燃机的输出特性决定了，其最大动力、最高效率和平顺输出的工作区间交集过小。在相对低的最高转速、低转速下的低扭矩和不理想的输出特性的共同影响下，为了同时满足起步、高速等多种工况下的动力需求，多速比变速箱成为内燃机不可或缺的伙伴，而电动机则并不需要。虽然抛弃了复杂的多速比变速箱，在加之电动机自身尺寸相较内燃机的优势，电动车的动力总成结构得以大大简化。但因为固定了速比，电动车也不得不面临加速能力和极速能力二选一的问题。为了兼得鱼和熊掌，具备两挡变速能力的电动车应运而生。例如，利用行星齿轮技术来改变速比的保时捷Taycan，在后桥采用了平行轴换挡技术的上汽飞凡（原上汽R品牌）MarvelR。但他们依然是电动市场的少数派。一方面他们只具备两挡动力切换的能力，另一方面，对解决纯电动汽车的最大痛点续航表现，尤其是最被诟病的高速掉电情况，两挡变速的贡献并不明显。虽然电动机的高效工作区间覆盖相对较广，但如果能配合多速比变速箱，进一步提高电动机的输出效率，理论上也是可以提高电动车续航表现的。博世在年便宣布会研发一款应用于电动车的CVT变速箱。近日，基于电动汽车e-Golf，汽车零部件供应商博世再次对外展示了CVT4EV变速箱为电动车带来的增益。在博世的演示中，一个有趣的点是，研发人员将e-Golf的扭矩人为限制在了N·m，只有最大扭矩N·m的一半水平，但e-Golf的输出表现却接近正常水准，背后功臣自然是CVT4EV变速箱。根据博世的计算，在WLTP工况循环下，配备了CVT4EV变速箱的e-Golf可获得4%的续航里程提升。在高速行驶比例更高的工况循环中，CVT4EV变速箱对电动车续航里程的提升贡献甚至可以达到10%。高速行驶中对电动机效率提升更为明显，这恰好精准切中了电动车高速工况下能耗高的痛点。此外，CVT4EV变速箱对电动机动力输出的精准调控，也使电动车可以保持傲视燃油车的加速能力的同时，拥有不俗的极速能力，以及一定的爬坡能力。正如博世CVT工程部负责人Gert-JanvanSpijk所说，CVT4ET拓展了电动车的边界。但博世CVT4EV变速箱显然处在早期研发阶段，其一大问题便是“又大又重”。搭载在e-Golf上的这款CVT变速箱并不是专门为电动车设计的，而是在为三菱汽油发动机开发的变速箱上进行魔改。这款CVT4EV的重量达到了Kg，而在研发人员的理想规划中，它的重量应该被限制在20Kg。并且这款CVT4EV的结构也理应更加紧凑，因为其身材也保留了内燃机变速箱的魁梧。你可以想象，当这款CVT4EV变速箱身处在狭小的电动车动力舱中，搭配在“纤小灵巧”的电动机旁边时，会有多突兀。除开技术成熟度的问题，博世CVT4EV项目从实验到量产的路上还需要面对成本问题。虽然CVT4EV变速箱对电动车极速和能耗方面的表现有一定提升，但能否打动消费者为其支付额外的购车成本仍是未知。如果集成度过低，或是成本过高，那么电动车CVT变速箱必然将会是只属于少数超级跑车的奢侈配置。

撰文丨厉冰雪

版式丨兔子

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