想提升純電車的極限速度，為什麼不給它配一臺變速箱？

眾所周知，目前市場上大多數電動汽車沒有裝備變速器，這是因為電動機的做功原理與內燃機不同。內燃機是將汽缸內燃料爆燃的化學能轉換為飛輪的動能，並透過離合器和變速箱等傳動裝置傳送至驅動輪。由於內燃機的扭矩輸出轉速範圍比較小，在加速時不能做到全轉速區間最大扭矩輸出，因此需要為其配備一個變速箱，透過齒比的變化來降速增扭。

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當發動機低轉速執行時，功率和扭矩較小，無法滿足驅動車輛的需求，因此需要採用大齒比來放大扭矩。當發動機轉速上升時，扭矩會逐漸提升，由於功率與扭矩和轉速正相關（正比關係），在此情況下發動機功率會逐漸達到最大值，但是由於轉速上升，發動機運動副之間摩擦增加，導致發動機阻力變大，機械效率降低，因此內燃機無法像電動機那樣做到恆功率、或恆扭矩加速。當轉速過高時，發動機各部件之間承受的衝擊與摩擦阻力會成指數上升，進氣效率與排氣效率都很難跟上發動機運轉需求，因此民用車的發動機轉速上限一般在7000 rpm以下。

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電動機的執行工況則要簡單得多，對於永磁同步電機來說，磁鋼作為轉子，當電流透過繞阻時，轉子就會因為電磁感應產生旋轉力矩，因此只要電流達到額定工況最大值，電機就可以爆發最大扭矩。這也是為什麼電動汽車靜止起步效能非常優秀的原因。此時，電動機為恆定扭矩加速，且扭矩不會隨著轉速的提升而下降，當電機到達額定功率轉速時，繼續加速，扭矩會逐漸下降，這時電機以恆功率加速的工況繼續執行。

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對於普通乘用車內燃機來說，7000 rpm已經是極限斷油轉速，而電動機的最大轉速至少在11，000 rpm以上，甚至超過18，000 rpm，轉速範圍至少是汽油發動機的三倍，是柴油發動機的四倍。由此可見，在日常駕駛工況下，電動機完全沒有必要用變速箱來進行調速工作。

舉一個例子，一臺最大轉速為7000 rpm汽油發動機驅動的汽車想要突破200 km/h的時速，至少需要4個不同齒比的傳動機構。而一臺最大轉速為18000 rpm的電機，只要有足夠功率，則可以在固定齒比的情況下輕鬆將汽車驅動至180 km/h。只有需要達到200 km/h 以上時速的電動車，才會考慮使用變速裝置進行減速增扭，提升高轉速區間的再加速能力。

另外，由於電池比能量密度較低，為了滿足車輛續航里程的需求，電池包的體積通常都比較大，純電動汽車通常都會把有限的空間留給電池。變速箱作為一個體積較大的機械部件，在電動汽車上已經沒有多餘空間進行佈置。另外，電動車提高極限速度可以透過增加電機功率、提高電機最大轉速來實現，因此沒有必要將成本浪費在變速箱上。

根據2017年電氣與電子工程師學會（IEEE）的車輛動力與推進會議（VPPC）上釋出的簡報，當電動車增加了兩擋變速器時，功耗降低0。75％，最多為1。5％。這是因為大多數電動汽車的驅動效率都在80-90％區間內，因此，即使增加了變速箱，也無法大幅提升驅動效率。

車叔總結

驅動效率高，轉速範圍大，機械能損失小，是電動機的最大優點，也正是因為如此高效的驅動效率，電動車才能在時代的舞臺上脫穎而出，成為最有可能代替燃油車的新能源車型。如果給純電動汽車增加一套變速箱，不僅無法大幅提升驅動效率，反而增加了機械結構的複雜程度，讓機械能損失更大，同時增加了廠商的成本，可以說得不償失。

那麼，

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為什麼要反其道而行之，為電機增加一套兩級自動式變速箱呢？之後的文章中，車叔將會為大家詳細講解。