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隨著全球各國禁售燃油車時間表的相繼公布,以及各大車企在新能源汽車領(lǐng)域的全面發(fā)力,新能源汽車在2018年迎來了大爆發(fā)。

從中汽協(xié)發(fā)布的9月份新能源汽車數(shù)據(jù)方面來看,新能源汽車9月產(chǎn)銷增長較平穩(wěn),共計銷售12.1萬輛,環(huán)比增長19.8%,同比增長54.8%。與我國9月汽車銷量同比下跌相比,新能源汽車可謂“逆流而上”。

新能源汽車不斷增加市場占有量的同時,也帶來了汽車技術(shù)的變革和進(jìn)步,新技術(shù)的到來必然會導(dǎo)致一些傳統(tǒng)技術(shù)的退步甚至消失。那么,新能源汽車的迅猛發(fā)展,是否也在說明燃油車終結(jié)的時代就要來了?本文將通過汽車三大件之一的變速器,一探究竟。

變速器對純電動車沒有那么重要

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

目前,國內(nèi)大部分純電動車都沒有物理意義上的變速器,很多人可能看到部分車的檔把以及在儀表上看到有檔位顯示,但實際上那些都是迎合消費者的模擬檔位,電動機(jī)本身并不需要齒輪變速機(jī)構(gòu)的輔助就能在各個轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作。

市面上的純電動汽車基本上都是單速變速器,如特斯拉、寶馬i3、北汽電動車、啟辰晨風(fēng)、比亞迪e5、帝豪EV、騰勢等。優(yōu)點是:成本低、結(jié)構(gòu)簡單易安裝、故障率小、動力損失小、體積小。缺點是:當(dāng)電動汽車的速度到達(dá)極限之后沒有提升空間,所以電動車的速度受到制約,高速經(jīng)濟(jì)性不高。在固定功率相同的條件下,采用異步電動機(jī)的電動車車速更快,但是和固定齒比變速器匹配之后,速度卻沒有提升。即便是加速強(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,純電動車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于電動車而言太大,本來電池組就把整個底盤空間占掉了,壓根就沒有過多的安放空間;其次是傳動效率不夠高!以傳動效率較高的雙離合變速器為例,實際傳動效率在87%左右,這就意味著原本電池組100公里的續(xù)航里程,傳到車輪后就只剩下87公里了。同時,考慮變速器的重量因素,可能也會使實際續(xù)航里程下降!

電動機(jī)的功能比燃油機(jī)的功能簡單又強(qiáng)大的多,電動汽車沒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變速器呢??

變速器的發(fā)展趨勢

蓋世汽車研究院分析師認(rèn)為,到2030年前,電動汽車將占超過80%的中國汽車產(chǎn)量。混合動力汽車仍將搭載AT、DCT以及ECVT;純電動汽車短期內(nèi)以減速器為主流,二級變速器為趨勢。對于混合動力來說,變速器仍是核心零部件。混動汽車AT,DCT都可以搭載,但需特別改造。ECVT結(jié)構(gòu)簡單,傳動效率高,舒適性好,可以預(yù)見在專利保護(hù)到期后,ECVT的市場份額將大幅增加,DCT短期內(nèi)主驅(qū)動前后置方案可行性高,長期趨勢為集合程度高的BSG+DCT奇數(shù)軸電機(jī)結(jié)構(gòu)。對于純電動來說,二級變速器為趨勢。短期內(nèi)由于技術(shù)原因,市場上的純電動汽車變速器幾乎都為單級減速器,長期來看,二級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。

很多認(rèn)可二級變速器將是未來發(fā)展趨勢的業(yè)內(nèi)人士也認(rèn)為,采用二級變速器,可以使電機(jī)更多地工作在高效區(qū),其原因是采用二級變速器時,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,對純電動汽車而言,為了提高傳統(tǒng)比,實現(xiàn)最大車速及最大爬坡度的提升,可對變速器進(jìn)行改進(jìn),采用五擋變速器,能夠?qū)崿F(xiàn)汽車性能的提高。現(xiàn)階段,五擋變速器已經(jīng)實現(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,實現(xiàn)研發(fā)成本的降低,同時五擋變速器對電池、電機(jī)的要求都不高,有可能是未來電動汽車發(fā)展的主要方向。?

在2018CTI論壇上,北京長城華冠汽車科技總裁王克堅表示,電動跑車K50擁有一個電動發(fā)動機(jī),在每個軸上都具備了一個單速變速器。可提供百公里加速僅需4.6秒和續(xù)航里程420公里的性能。車身(約800公斤)的輕量化歸功于碳纖維材料。在下一代車型上塑料材料將取代碳纖維。下一代電動車型將擁有二級變速器。AMT方案將成為首選。將來,帶行星齒輪組的多速變速器也將被考慮用于電動車型。?

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1.2億車輛將被混動化或成為純電動車。但是,70%車輛將依然擁有內(nèi)燃機(jī)作為其動力系統(tǒng)的組成部分。7速DCT系統(tǒng)提供給傳統(tǒng)(FWD、AWD)和混動(P2、P4)車型靈活的應(yīng)用可能(平臺設(shè)計)。當(dāng)最大時速超過160公里時,需要兩速變速箱。兩速電動軸帶行星齒輪組和一個動力轉(zhuǎn)換組件,避免牽引力中斷。電驅(qū)傳動(單速)用于35、120、170千瓦峰值的電機(jī)。汽車工業(yè)必須為未來每種可能的技術(shù)做好準(zhǔn)備,未來肯定不只屬于電池驅(qū)動電動車。