电动车功率大为什么不配个变速箱增加转速比，进而增加续航里程？
▍≙电动车功率大为什么不配个变速箱增加转速比，进而增加续航里程？
有这个能力还用弯道超车吗
▍➳电动车功率大为什么不配个变速箱增加转速比，进而增加续航里程？
因为没啥用。
我自己的老帝豪EV没有像大多数新能源车一样取消转速表，100km/h高达6600rpm，基本上相当于绝大多数民用发动机的红线。官方给出的最高车速为150km/h，对应转速接近10000rpm。看着很吓人，但这跟它高速费电其实没有直接关系。因为电动机的高效运转区间比内燃机宽泛得多，在不同车速和负载下的驱动效率差别不大，并且不需要怠速，不像内燃机只能在中等负载和较低转速区间才能达到最高热效率。低速状态下车辆的行驶阻力（主要是风阻和滚阻）较小，电动车自然就比较省电。到了高速上，效率没有提升，阻力却成倍增加（尤其是风阻），为了克服更大的阻力，耗电量自然大幅升高。
上表是我根据相关公式和参数算出的不同车速下匀速行驶时车子对动力的需求。可以看到，随着车速的提升，车辆的滚阻线性增大，而风阻则是立方级增大，平路时速60km/h时，只需要输出7kw的功率就可以维持匀速，而到了120km/h，维持匀速就需要近32kw的功率是60km/h的4倍多。我的帝豪EV电池容量一共45kwh，满打满算，60km/h我能开6个多小时，但是120km/h只能开不到一个半小时。
尽管阻力的增长规律对于燃油车也适用，但内燃机在低负荷状态（中低速工况）窝工严重，停车还有怠速，造成燃油的能量浪费比例高，需要一定的阻力来把发动机保持在高效工况，只有在中高速巡航时，这个阻力的大小才足以维持发动机高效运转，且效率的增幅高于风阻的增幅，最终的结果就是高速比低速省油，与电动车相反。当然，如果车速继续加快，发动机效率不会再提高，而风阻却成倍增加，绝对能耗自然也成倍上升，所以超高速时纯汽油车又不省油了。对于SUV来说，120km/h就已经比100km/h费油了（但是千万别为了省油当移动路障）。电动车跑高速费电，汽油车跑高速却省油，这是物理规律。
发动机的热效率
电动机的热效率
内燃机相比电动机，高效区间窄，最高转速低，高转噪音大，不同转速的性能差异明显，转速过低还会被憋熄火，起步还需要液力传动或离合器滑磨。所以一个挡位远远不够用，必须有多个传动比（固定挡位）或较大传动比范围（CVT）才能全速域兼顾性能、效率、噪音、运转品质等指标。电动机没这么矫情，往下可以零起，往上可以干到10000rpm，效率始终比较高，又不存在NVH问题，法定限速（0-132km/h）内都用不着变速箱帮忙。
当然，多档位的新能源车也不是没有。欧系车的插电混动，基本都是在传统发动机和传动变速箱之间加入了一个电机而来（如上图）。这意味着，电机的动力也是要先经过变速箱才能驱动车轮的，所以变速箱有几个挡，纯电模式也有几个挡。
以大众的插电混动搭载的DQ400e变速箱为例，它是由6速湿式DSG+电机衍生而来。下图是蔚揽插混版（国产迈腾的旅行版）纯电模式平路110km/h巡航时的仪表盘状态，很显然，这时已经挂上了6挡，然而瞬时百公里电耗还是要20+kWh，和一个挡没什么本质区别。因为高速耗电快，核心还是行驶阻力大增。这6个挡尚且没啥节能效果，只加一个挡就更不好使了，还增加了不必要的电控逻辑和结构件，投入产出比太低，犯不上。
在加速层面，多档位变速箱也没啥实用性。来看看大众插混在纯电模式的地板油加速过程，从0-80km/h就挂到了4挡，每次换挡瞬间还会掉功率，而单速的纯电动车基本都可以保持在最大功率输出，反而更有利于加速。
再说说极速。对电动车来说，最高车速不仅受制于电机转速上限，同时也取决于电池和电机的性能，加多挡位变速箱只能解决前者（而且只能提升极速，对加速性能没啥用）。特斯拉的车加速很快，Model S P100D的0-100km/h不到3秒，堪比超跑，但100km/h-200km/h的加速力度衰退得也很快，极速较低。一方面是没有变速箱导致电机转速限制了极速，另一方面是电机的峰值功率是在转速范围的中段，到了后段超高转速区域，电控系统会出于发热等因素不允许持续输出这么大电流，导致功率反而是逐渐下降的。
你看上图的加速过程截图，车速88km/h时表显功率达到575.4kW的峰值，车速超过160km/h时功率就跌破500kW，达到220km/h时降到400kw以下。这种情况下，给电动机加个档位也许会改善极速，但对动力衰退估计作用不大。
▍↰电动车功率大为什么不配个变速箱增加转速比，进而增加续航里程？
没有意义
问：
电动汽车为什么不增加变速器，通过不同的前进挡来降低电耗？
很多新能源汽车爱好者都有过这个疑惑，然而不用疑惑，量产车里就有给电机装备AMT（电控机械自动变速器）的车，只不过基本都是卡车或客车；然而也不是全部的卡车或客车都用变速器，有些使用高转速电机的客车就是通过减速器直驱，部分使用轮毂电机的重型车也不用变速器。
为什么有这样的区别呢？
使用变速器确实能够降低电耗，因为可以通过不同的速比降低驱动电机的转速，转速降低则耗电量能够一定幅度的下降；电机不至于快速达到恒功率区间（出现扭矩下降），貌似这是个不错的方案。可是高转速电机也是能够让车辆在设定最高时速内处于理想效率的转速区间的，说白了就是不用变速器也能够实现低电耗；在其基础上再增加变速器理论上还能够降低一部分，可是变速器的传动效率也要足够高才可以，否则用过低效率的变速器反而会造成动力的过大损失，结果就得不偿失了。
有些客车使用的电机是技术水平较低且成本也比较低的低转速电机，这些车辆就不得不用AMT变速器去“换挡”，其实优秀的电机的成本并不比内燃机低，但普通电机加上AMT的成本也不见得能有多低，为什么还要采用这种方案呢？原因主要是供应链的问题，比如有低成本的AMT可选却没有高水平的电机供应商。反之就不需要AMT了，否则整车的制造成本只会更高。
而普通乘用车型的整备质量本就很低，用电机直驱的效率可以很高，如果在加上高效率的变速器，车辆必然会贵不少。
电动汽车现在最大的普及障碍不是电耗或续航，而是“同价同质”尚未实现；简而言之就是相同价格区间内可以选择到紧凑级高配置的燃油车，但电动汽车却只能选择到小微型车，这种悬殊会让消费者对电驱车失去兴趣。目前已经做到≥10万的车辆有同价同质的插混汽车和少数电动汽车、均为中国汽车品牌，而市占率70%的车辆是15万以内的车，10万以下的市场空间是巨大的，所以现在亟待解决的问题就是如何进一步降低成本。
那么给一台优秀的电动汽车再加上一台优秀的变速器，它至少需要再加1~2万元（普通的液力变矩器或湿式离合器用不住），这简直就是在拖后腿。
最后一个问题就是耗电量究竟有多高，有没有必要再通过变速器去降低！使用的车辆有微型电动汽车、中大型插混和电动汽车，高速巡航的电耗低则不足20kwh/100km，高一些也不过是25~30kwh，只要电池组容量足够大，续航里程还是没有焦虑的。至于成本更不用担心，即便是用公共充电桩也要比天然气车还要低一些，日常通勤代步的耗电量低很多，所以更不需要担心电耗和成本。
反之如果通过变速器去降低一点电耗，用车成本可能只是每公里减少几分钱，这对于家用代步汽车而言没有任何意义！——因为只要用变速器换挡就会出现“换挡顿挫”，燃油车不论用什么类型的变速器都解决不了顿挫问题，原因在于变速器本身和发动机的转速回落。电驱系统加上变速器也会有一样的结果，那么以每公里减少几分钱的代价让车辆的驾驶品质大幅降低，是不是得不偿失。
综上所述，电驱车不需要变速器，至少乘用车型不需要；不过混动汽车倒是个例外，有些并联式的插混汽车是有完备的内燃机驱动系统和电驱系统的，内燃机想要在全车速区间发挥性能就需要变速，毕竟这种发动机不适合长时间高转速运行，否则使用寿命和耗油量都难以控制，尤其是NVH无法控制，所以才会有使用6HDCT的插混车，但电驱部分还是通过减速器直驱。
ECVT架构的插混车没有给内燃机留前进挡，但也可以做成增程为主、油电混合为辅的驱动系统，内燃机没有什么转速波动则同样可以省油，只不过动力不能依靠内燃机了。总而言之，汽车淘汰变速器是一个进步而不是退步。
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▍✠电动车功率大为什么不配个变速箱增加转速比，进而增加续航里程？
想设计一款车，配备哪些硬件得考虑存在多大的需求，而需求足够大的硬件就一定会配备，比如燃油车与变速器的关系，不配备变速器行不行？燃油车不配变速器显然是不行的，因为没有变速器的燃油车连点火、起步都做不到，那这还算是汽车么？所以燃油车一定要配变速器，因为刚需。
道理很简单，内燃机的扭矩、功率需要转速来支撑，而且市面上比较常见的发动机峰值扭矩平均在200nm左右，而即便是一吨出头的A0级小车，非满载状态下完成起步所需要的扭矩也在800-1000nm左右，而这个级别发动机所能提供的峰值扭矩往高了说也仅能达到150nm左右，峰值扭矩150nm、低转速下的起步扭矩能输出多少？车子起步时能拉出100nm都困难。
那么问题就来了，推动车辆完成起步至少需要800-1000nm（坡度汽车需要的扭矩要更多一些），而起步阶段A0级别车型的发动机普遍只能输出100nm，那么该如何确保汽车顺利完成起步？这时候就轮到变速器来解决问题了；传统燃油车的传动比由主减速器齿轮比与变速器各挡位齿轮比构成，比如飞度的主减速器为4.6（即差速器齿轮比，为固定值），变速器一挡齿轮比为3.46，那么一挡可以放大扭矩3.46*4.6=15.9倍。
这样一来起步时只能输出的100nm扭矩，在放大扭矩15.9倍后达到了约1600nm，而上文已经提到这个级别车型平路起步所需扭矩不过1000nm，如此可以顺利完成起步还保留足够的富余来完成提速；即便是坡道起步所需扭矩更大也不过1200-1400nm左右（30度的坡），一挡下输出1600nm依然可以顺利完成起步，况且给油后转速上升，发动机输出扭矩更大了，轮上扭矩也会更大。
纯电车无需变速器来完成起步
所以对于燃油车而言，变速器是刚需，确切的说是硬需求，抛去燃油经济性、极限速度这两个维度不说，开发一款车子最重要是让它先跑起来，其它都是后话，没变速器燃油车跑不起来；那么纯电车是如何解决起步问题的？实际上纯电车解决起步问题主要有两种方式，其一利用电机的特性、简单说就是即便0转也能输出峰值扭矩（扭矩可看作是一种趋势，0转一定没功率，但0转速下可以存在扭矩）。
其二利用主减速器的固定齿轮比对发动机进行调速，从广义上看电动车也是有变速机构的，主减速器（差速器）改变了发动机的转速，那么称之为变速器也并不为过，只是没有传统燃油车上这种多齿轮比变速器；咱们拿特斯拉的model 3为例，电机峰值扭矩能达到340nm（低性能版），主减速器齿轮比达到9.73；地板油起步可输出340*9.73达到了3308nm，这样的扭矩甭说推动Model 3完成起步，拽一辆两吨以上的酷路泽都非常轻松。
而另一方面就是电机的特性，电机扭矩换向速率太快了，燃油车拉转速获取功率、扭矩是有过程的，这个过程可以理解成转速攀升的过程，比如VQ37地板油1秒中内可以完成从1000转-5000转，一秒或许很短暂，但与电机扭矩换向速率相比较就太慢了；给油前0转、0扭矩、0功率，给油起步爆发扭矩大概仅在几十毫秒之间，如上图所示从请求电机释放扭矩到实际输出扭矩几乎没间隔，也就在毫米范围；内燃机输出扭矩受到转速的影响；但电机的扭矩受电流、电压、磁场影响。
内燃机、电机能耗方面的对比
解决完内燃机汽车顺利起步问题后，燃油经济性又成了各大主机厂不能回避的问题，实际上自从上世纪的石油危机出现后，燃油经济性就成了汽车的主要维度，而这时变速器又扮演了一个对发动机调速、维持较高效率的角色；内燃机高效区间太窄，只有达到合理的转速匹配到合理的负荷才能获得理想的燃油经济性，而电机几乎不会受到这方面的影响。
如上图所示某燃油车一挡2000转、可以达到时速15千米，而用二挡跑可能1500转就能达到15千米的时速，那么两个挡位谁更省？相对而言是二挡省，两个挡位跑15千米所需要的功率是一样的，差异在于一挡高转低负荷、二挡低转高负荷；内燃机的效率就是这么奇怪，转速过低不行、过高也不行，负荷过低不行、过高也不行；所以难点在于如何保持在某一车速下，恰好get到理想的转速以及负荷，这就是现如今变速器挡位越来越多的原因，追求无级传动，才最容易找到这个最佳的区间。
而有级传动的几个挡位很容易造成某车速下负荷、转速不是高就是低，CVT变速器唯一优点就是先天拥有无极传动特性，所以甭管实际表现多么糟糕，但总会有车企看中它的潜力；所以变速器同样是内燃机维持高效输出的法宝，效率对燃油经济性的影响是最大的，相反高转速所带来的摩擦功损耗显得微不足道，这就好比同跑120km，CVT飞度转读2300、MT飞度3900转，转速差异巨大但油耗大概差了不到0.3，所以效率的高低才是油耗的关键。
而电机在效率方面优势巨大，如上图示比亚迪所打造的高效电机，峰值效率97.5%，而最关键的是高于90%以上的高效率区间已经达到90%以上，简单点说接近全域高效区间了，这是很了不起的成绩；这样的高效以及如此宽泛的高效区间代表什么？代表电机低转、高转效率上的差异很小，比如15000转的峰值转速，从5000-13000转的效率几乎都一样，既然如此还需要变速器来调节效率么？
当然如果给电车上配个两挡变速器还是能起到一定的效果，但提升太小；拿某品牌高效内燃机为例，峰值效率出现在2500转、30%左右负荷，此时效率能达到40%左右（热效率*机械效率*燃烧效率），而转速3000转或2000转时效率可能就到33%了，差异就是如此巨大；而电机5000-13000转效率可能仅仅在94-97%上下浮动，所以给电车上个双挡变速器追求那1%-2%的提升是不是真的值得？
给单速比电动车增加一个双挡变速器，极限速度能提高20-30千米左右，01加速能力可提高0.2-0.4秒左右，续航里程增加个30千米左右（600千米总续航），看上去是有必要增加变速器的，但结合成本、价格呢？增加个变速箱，价格增加个两三万，消费者是不是会认可、能承受得起，换句话说消费者有必要多花3万块钱去换取5%的续航里程增加么？
当然肯定有这么做的，比如保时捷为taycan上了台采埃孚专门针对电车打造的双挡位变速器，保时捷作为主打性能的车企一定会为哪怕1%提升买单，保时捷的受众群体也不怕多花10万、8万买配备双挡变速器的纯电汽车，但广大普通汽车用户没有那么强大的消费能力，多花2、3万换取3%的提升显然是不值得的，所以现如今主流电车企业的产品都没有配备传统的变速器。
不可否认即便是电车，配备变速器也一定会有所提高，蛋关键是提高多少？消费者增加的预算与获得的收益是否能成比例？就目前来看多花2、3万换2%、3%的提升对于大部分普通车友都是不划算的；所以当我们思考配备变速器的电动车有多好时，不妨先想想买配备变速器的电动车要多花多少钱，这钱值得不值得花；不存在完美的解决方案，有利必有弊，而选择在于对利弊的权衡，显然购买配备变速器的电车对消费者而言并不是理想选择，而车企自然要考虑到消费者的真正需求，所以就以日常代步、买菜的需求来说，电车没必要配备变速箱。
▍╄电动车功率大为什么不配个变速箱增加转速比，进而增加续航里程？
因为这样做几乎没什么用处！对于目前大多数电动汽车来说加不加变速箱对耗电量的影响并不大。
对燃油车来说变速箱是必不可少的，不然油耗会高到离谱。你可以想象一下，假如所有燃油车都用1档行驶，估计1.2排量的车能开出W12的油耗。
但是纯电动汽车的单级变速箱其实就相当于一个只有1档的变速箱，为什么它一直用1档跑但是耗电量却没有明显的提升呢？我觉得看完下面的对比就能解开你心里的疑惑了。
1、效率：电动机“吊打”发动机
效率简单来说就是把能量转化成动力的能力，效率越高自然越节省。而在效率方面说电动机吊打发动机一点都不为过。
大部分家用车发动机热效率最高也就在35%-40%之间，而且集中在2000转-3000转这个转速区间。如果燃油车只有1档，那么你跑到时速50公里时发动机转速就高达6000转了，这时候热效率可能只有20%甚至更低，油耗轻松翻个三四倍。
而电动机就不同了，上图是一个电动机的效率图，颜色越红代表效率越高。从图中可以看到从2000转到10000转之间的绝大部分区域内电动机的效率都非常高，那么装在车上以后不管你跑得快还是跑得慢，电机的能量利用率都是非常高的，自然更省电。
2、动力损耗：电动机依然是“吊打”发动机
不管是发动机还是电动机，在工作的时候其自身也有一些部件在运动，只要有运动就必然要消耗动力。这时候谁消耗的动力少谁就更节能。而在这一方面电动机依然是吊打发动机。
因为发动机结构复杂，什么曲轴、连杆、活塞、气门、机油泵、水泵、各种轴瓦轴承皮带轮，这些东西在发动机运行时都跟着一起转，都需要消耗发动机的动力。随着发动机转速的提升，这些零件消耗的动力也越来越多。当转速超过4000转时发动机输出的动力有一多半都被自己消耗掉了，而真正用于驱动车辆的动力则少得可怜，油耗想低也低不下来啊。
而电动机就不同了，人家结构太简单了，比如上图是某电动汽车上使用的电动机，竖着放的那个圆滚滚的东西叫做转子，电动机工作时它在磁场的作用下转动输出动力。就这么简单的一个部件，虽然它转动起来也要消耗动力，但无奈人家结构太简单了，而且质量分布还特别均匀，而且还是最节省能量的旋转运动，就算你把转速提升到10000转，人家多消耗的动力可能也就只增加2%-3%，对耗电量的影响极其有限。
总结：
发动机热效率低，而且高热效率区间窄，必须通过多档位的变速箱来调节发动机，使其尽量工作在热效率高的区间。而电动机在很大的范围内热效率都很高，即便不用变速箱也能保证绝大部分情况下都工作在高热效率区间。
其次随着转速的提升，发动机自身的动力损耗会越来越大，从而导致油耗激增。而电动机的动力损耗则并不明显，不至于对耗电量产生明显影响。
因此电动汽车可以不用多个档位的变速箱，但是燃油车必须使用多个档位的变速箱。
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