近期车圈有个现象引发讨论:部分纯电车型开始配备变速箱,这一变化让不少消费者感到意外。毕竟在多数人印象中,电车靠电机驱动,似乎不需要传统燃油车的变速箱结构。但现实是,保时捷Taycan、奥迪e-tron GT以及莲花Eletre顶配版等车型,均搭载了2挡变速箱,甚至新上市的纯电CLA将价格下探至30万元区间,让“电车配变速箱”成为新话题。
变速箱在燃油车时代是核心部件,但在电车领域却长期被边缘化。燃油车依赖变速箱的原因在于发动机的特性:其高效工作区间狭窄,低转速时扭矩不足,高转速时热效率下降且机械损耗增加。例如,起步时需通过1挡提升扭矩,高速时需升挡降低转速,否则油耗和噪音会显著上升。这种“一会儿动力不足,一会儿效率低下”的特性,迫使燃油车必须通过频繁换挡来平衡性能与经济性。
电车则完全不同。电机起步即可输出峰值扭矩,转速上限更高,高效区间也更宽。以电机驱动的电车无需通过换挡调节扭矩,只需一个减速器设定固定齿比,即可满足日常行驶需求。电车四驱系统通常采用双电机布局,若强行加入变速箱,无论安装在前端还是后端,都会因结构复杂导致效果打折,因此单挡减速器成为主流选择。
不过,变速箱并非完全无用。对于性能电车而言,变速箱是突破极限的工具。例如,电机起步虽快,但若想在零百加速中更进一步,或是在高速赛道上提升尾速,增加挡位可优化动力输出。早期的FE电动方程式比赛中,曾有车队尝试5挡变速箱,但因车身过重最终放弃。对Taycan这类性能车来说,变速箱的存在使其能以较小电机功率实现与大功率车型竞争的能力。
对家用车型而言,变速箱的意义更多体现在高速经济性上。尽管电车整体效率高于燃油车,电机高效区间可达90%以上,转速范围覆盖1000-12000rpm,但实际高速驾驶时电耗仍会明显上升。例如,城区电耗14kWh/100km的车型,高速可能升至20kWh/100km。这背后的原因,除了风阻外,电机高速旋转时的铁芯损耗(铁损)是关键。当转速超过高效区间后,铁损占比可能从30%升至55%,导致效率下降。此时,变速箱可通过降低转速提升车速,从而节省电量。以纯电CLA为例,其主推的高速续航(120km/h下572km)正是依赖这一逻辑。
然而,变速箱的推广面临现实阻碍。相比单挡减速器,2挡变速箱可降低5-10%的电耗,但成本增加约3000元。对于多数用户而言,每月高速驾驶频率低,甚至部分用户高速仅开80km/h,变速箱的实用性大打折扣。此前吉利等车企的多挡PHEV车型逐渐回归单挡或增程式,也印证了这一配置的小众需求。
技术层面,纯电变速箱的制造难度虽低于燃油车8AT(3-4组行星齿轮),但性能车级变速箱仍具挑战。例如,保时捷Taycan采用的赛用犬牙齿轮可承受610N·m扭矩,而国内同类产品通常在300-400N·m。这种技术差距,加上成本与实用性的平衡问题,导致多数国产性能车选择大电机或多电机方案。例如,SU7 Ultra的V8s电机最大功率425kW,转速达27200rpm;仰望U9则通过4个555kW电机实现总功率2200kW。相比之下,采用2挡变速箱的Taycan Turbo GT双电机总功率仅760kW。大功率电机带来的性能优势,让变速箱的必要性进一步降低。
国产电车不热衷2挡变速箱,核心原因在于用户需求差异。国内消费者购车多用于通勤,高速场景较少,且三电技术进步(如800V向1000V升级)已能满足日常需求。而海外市场的差异则推动了变速箱的配置:美国高铁缺失导致长途驾驶依赖汽车,德国“无限速”路段要求电车具备更高极速能力。若电车在高速路段仅能跑到140km/h,显然无法满足当地需求。这种需求差异,决定了技术路线的分化。
当海外车型带着变速箱进入国内市场时,能否被消费者接受仍是未知数。毕竟,对于多数用户而言,实用性与成本才是购车决策的关键。