文章來源：汽車通訊社
世界上的許多規律大抵是一致的，比如多一點總比少一點更好。
拿變速箱的擋位來舉例子，6AT通常比4AT更好，8擋的一般比6擋更強。而當全世界幾乎都在追求越來越多的變速箱擋位時，電動車的橫空出世似乎打破了這條規律。彷彿換了一種能源方式，一些牢不可破的物理規律也能隨之改變。
然而真的如此嗎？電動車可以跨越變速箱這一道鴻溝？
電動車為什麼沒有變速箱？
電動車其實是有變速箱的，只不過這個單一齒比的減速箱並不是我們通常所說的那個可以進行多速比變換的變速箱。
而截至目前99%的電動車都只有一個一級減速箱，一方面在於作為新能源教父的特斯拉一直在這麼幹，下面的追隨者們當然就跟著學，另一方面在於電機實現了對內燃機的全方位降維打擊，讓變速箱的作用顯得不再那麼突出。
變速箱的作用是什麼？一，變速；二，變矩。對於內燃機來說，“給力”的時候不多，一般極限轉速都不超過10000rpm，而峰值扭矩又無法連續從低轉維持到高轉，尤其低速時的扭矩都比較羸弱。
換個通俗的說法就是，如果不套個變速箱，發動機在低速起步時會像沒睡醒一樣極其乏力，而鉚足了勁兒工作又無法滿足車輛的極速（一般需要達到220km/h）需求。透過變速箱的變矩能力可以有效放大低轉下的扭矩，提升動力，而透過變速能力又能保證車子輕鬆在轉速範圍內達到目標車速。
再看看電機的外特性曲線，雖然不同種類電機的曲線各有差異，但總體上的特性是大同小異的。相比內燃機，電機有著三大優勢。一、起轉即可達到峰值扭矩；二、扭矩平臺非常寬泛；三、轉速高。
這也意味著，即便沒有變速箱，電機也能在低轉速下輸出比較強的動力，同時透過固定速比基本滿足法定的限速時速。
此外，電機在效率方面相比內燃機也有著得天獨厚的優勢，超過90%的效率廣泛分佈在電機從低轉到高轉，從低扭到高扭的工況範圍內。而內燃機在這一塊完全是沒有對比就沒有傷害的犧牲品，不僅最高效率偏低，同時高效範圍也很窄。
所以給電動車加多級變速箱不僅不能像內燃機一樣顯著提升效能，考慮到變速箱本身的效率損失，還不一定能夠降低能耗提升續航。再考慮到空間佈置的問題，以及可能增加的失效零部件單元，當然還有至關重要的成本考量，不使用多級變速箱或許對於電動車來說是更好的選擇。
Roadster：特斯拉之殤
既然電機如此強悍，那是不是代表變速箱就完全失去用武之地了呢？
早在2006年，特斯拉真正意義上的首款車型Roadster原計劃搭載一臺兩速變速箱，一擋齒比為4。2：1，二擋齒比為2。17：1，終傳比3。41：1，搭載185kW電機，電池53kWh，由英國Xtrac供應商提供變速箱解決方案。
後來我們都沒有等來這款搭載真正意義上變速箱的電動跑車，顯然是研發出現了不可解決的問題。由於兩擋變速箱的量產難度太大，導致了Roadster釋出的嚴重延誤，甚至一度讓特斯拉瀕臨破產倒閉。而因此才有了後來馬斯克的臨危受命，出任執行長，同時特斯拉也最終宣佈更改方案，採用固定齒比為8。27：1的BorgWarner單速減速箱，並且換裝215kW電機，讓這款新興跑車不至於完全溟滅。
這看似是一場捨棄變速箱而得來的勝利，但顯然特斯拉也為之犧牲了一些效能。後來釋出的單擋位變速箱Roadster雖然也達成了和一開始一樣的4s左右百公里加速成績，但在極速方面只能達到201km/h，遠不及最初那套方案的210km/h。要知道這還是在使用了更強的電機之後達成的結果。
電動車為什麼需要變速箱？
所以並不是電動車不需要多級變速箱，只是因為法定限速的遮羞布，以及低速加速能力的障眼法，讓初級階段市場下的消費者們普遍忽略了電動車極速以及高速再加速的能力。
北京航空航天大學交通科學與工程學院副院長徐向陽教授在中國汽車工程學會齒輪技術分會年會上就說過：“電動車多擋自動變速器有著廣闊的市場前景。”純電動乘用車的電動機低速扭矩很大，但此時電機的效率仍偏低，因此電動汽車在起步、加速和低速爬陡坡時耗電大，還會使電動機發熱。在丘陵地帶、山城或擁堵的城市裡使用電動汽車續航里程縮短很多。這就需要用變速箱來減小電動機發熱、減小能耗、增大續航里程、提高車輛動力性。而如果不需要提高動力性，可減小電動機功率而進一步節能、提高續航里程，還可簡化電動機的冷卻系統降低成本。但是電動汽車在低速起步或爬陡坡時，駕駛員不會感覺動力不足和能耗極大，因此純電動汽車需要的是自動變速箱。
而我們簡單做一個對比也能發現，以常見的A級家用電動轎車為例，使用兩擋變速箱對比使用單擋位變速箱在加速能力、最高時速、能耗、爬坡能力四個方面實現了全方位碾壓。
因此從理論的角度來理解，變速箱變速變矩的能力在電動車這裡依然有著不小的用武之地。這也是為什麼我們能看到保時捷推出的首款高效能電動車Taycan在後橋上搭配了一臺兩擋變速電機，目的就是為了保證保時捷應有的極速和加速兼顧的卓越效能。
加速、極速、效率我全都要
那麼現在結論就很清晰了，在電動車發展的初級階段，電機憑藉強悍的外特性可以滿足一開始的需求，但隨著對效能的進一步挖掘以及表現在續航里程上對能耗的更高追求，未來給電動車配備多級變速箱是必然的發展趨勢。
其實不必等到未來，今天已經有廠家在佈局多擋位電驅動總成，廣汽新能源就推出了全球首創的兩擋雙電機“四合一”整合電驅系統。
這裡面有兩個關鍵資訊，一個是“兩擋”，一個是“雙電機”。我們先來看看“兩擋”，這意味著這套電驅系統可以使用一大一小兩個傳動比進行扭矩放大，而通常如果僅使用一個一級減速箱，往往只能在這兩個齒比之間選擇一個折中的數值。說得通俗一點就是，當使用了兩擋變速箱以後，加速時可以選擇更大的齒比以提供更強的扭矩，而在高速狀態下又能切換更小的齒比從而達到更高的車輪轉速（即車速）。而這也讓未來搭載該動力總成的埃安LX的百公里加速成績輕鬆達成2。Xs。
這是一個非常簡單的道理，就像騎腳踏車一樣，帶擋位會比不帶擋位隨性得多。那麼為什麼別的企業都不用呢？
首先變速箱的研發對於任何車企來說都是一座大山，全球只有少數頂級的主機廠能完全掌握變速箱的自主研發，即便強如寶馬，也只是以深度合作的方式與採埃孚進行協作。這其實也很好地解釋了當年為何特斯拉Roadster的變速箱方案夭折，而對於其它企業來說，想要找到適合自家動力總成的變速箱尚且難度很大，更不用談自造了。
電機變速箱研發的難點在於輸出端扭矩大，而電機的瞬時扭矩變數又是比較劇烈的，這對可靠性和換擋品質都提出了不小的挑戰。廣汽新能源根據自身電機特性，歷經10萬次撥叉耐久試驗、10萬次同步器耐久試驗，透過三年正向研發、半年技術攻堅，最終完成了高速同步器的開發，其次對標定程式的不斷迭代也匹配出了最優的換擋策略，因此才有了提出兩擋電機的底氣。
接下來我們再看看“雙電機”，其實雙電機的概念並不陌生，但傳統的雙電機都是離散型電機，往往分別用於驅動前後軸。廣汽新能源埃安的雙電機是並行式的，簡單地理解就是用兩個小電機代替一個大電機。
這能帶來兩個好處，其一是輸入端扭矩得以分擔，可以減輕變速箱的工作負擔，進而提升耐久可靠性以及換擋品質，而且同時還不會犧牲全力輸出時的動力。其二與近些年愈發流行的內燃機downsizing或者閉缸技術的邏輯是一脈相承的，降低單一電機功率可以提升能耗表現，提高續航，同時也讓電機冷卻系統減輕負擔。對埃安“四合一”電驅總成來說，這一升級相比上一代的“三合一”續航能力提升了3%。
當然，還有一項容易被忽視的點，就是動力總成的尺寸。為了進一步節省車廂空間，廣汽新能源對埃安3。0系統進行了“四合一”高度整合化設計。透過高度整合化的設計將雙電機、控制器以及兩擋減速器糅合在一起，為總裝節省了寶貴的空間，對於乘坐艙的設計以及動力電池組的佈局甚至未來多車型平臺化研發都有著深遠的積極作用。因此相較原來的“三合一”更進一步提升了13%的功率，減小30%的體積，減輕25%的重量。
寫在最後
中國的汽車工業發展僅有30年的時間，而在近幾年興起的新能源造車大潮中，似乎所有人也在以特斯拉的馬首是瞻，所謂的“彎道超車”成為一句空話。但很高興我們能看到像廣汽新能源這樣默預設真搞研發的企業，靜靜地秉承著以產品為源動力，以自主研發為核心競爭力，靠著沉下心來的堅守，正面和國際一流大廠“幹上一架”。
曾有人認為中國造不出變速箱，所以才勉為其難大力推動新能源汽車的發展，但埃安憑藉吃苦耐勞的精神啃下了這塊骨頭，著眼於未來電動車的效能平衡，一步到位地強佔了新時代電動車技術的先機。我們應該為其點贊。
