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傳動(dòng)系統在新能源汽車(chē)時(shí)代遭遇了巨變。

由于電動(dòng)機擁有寬域高效的工作區間，只需調整輸入電流，即可完成對輸出動(dòng)力的控制，實(shí)現車(chē)輛的加減速。這讓一直以來(lái)被視為關(guān)鍵部件的變速箱，顯得“多余”起來(lái)。

傳統汽車(chē)在速度上不斷追高，大部分電動(dòng)車(chē)卻只需一臺單級減速器便可完成從電動(dòng)機到車(chē)輪的動(dòng)力傳遞。

為什么會(huì )有電動(dòng)汽車(chē)不需要配變速箱的說(shuō)法？

電動(dòng)汽車(chē)的驅動(dòng)動(dòng)力源是電機，而電機和發(fā)動(dòng)機相比，它有一個(gè)不同的地方，就是在恒功率狀態(tài)下，轉速越慢，轉矩越大；轉速越高，轉矩越小。所以當電動(dòng)汽車(chē)給驅動(dòng)電機的供電是恒定時(shí)，即恒功率輸入時(shí)，電機可以自動(dòng)輸出電動(dòng)汽車(chē)克服阻力所需要的轉矩，及可獲取該阻力下的最高轉速。

 

以加速過(guò)程來(lái)看，就是在加速中的每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，電機總是自動(dòng)的把轉矩變小來(lái)?yè)Q取該時(shí)間點(diǎn)下的最高轉速。這樣看來(lái)，電機本身就具備了變速箱的特性，無(wú)需外加變速箱，使電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)輪能靈活自動(dòng)地根據車(chē)況輸出不同的轉矩來(lái)克服前進(jìn)阻力。

 

那么，問(wèn)題來(lái)了：電動(dòng)汽車(chē)真的不需要變速箱了嗎？

可以不用變速箱，但不等于一定不用變速箱；不用變速箱+離合器，電動(dòng)汽車(chē)可以完成行駛的基本功能；但如果給電動(dòng)汽車(chē)匹配上變速器+離合器，則可以如虎添翼，錦上添花。

 

目前，一些國際巨頭已經(jīng)嗅到了這塊市場(chǎng)商機。吉凱恩、舍弗勒、博格華納等著(zhù)名國際性零部件供應商已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了量產(chǎn)的AMT，寶馬、豐田的一些插電混動(dòng)結構車(chē)型也裝配過(guò)多級變速箱；國內崛起了一批電控企業(yè)新秀，另有一些從傳統變速箱轉型的企業(yè)也在謀劃布局。

 

新能源汽車(chē)的核心配置是電動(dòng)機，和發(fā)動(dòng)機相比最大的區別就是，電動(dòng)機的功率是恒定的，可以克服阻力所需要的轉矩，及可獲取該阻力下的最高轉速，電動(dòng)機本身就自帶變速箱的屬性，因此不需要額外配備？

所有新能源汽車(chē)都不需要變速箱嗎？

目前新能源汽車(chē)串聯(lián)、純電動(dòng)、燃料電池目前多采用單級減速器，未來(lái)能耗要求提升，或發(fā)展為多級減速器；并聯(lián)多采用現有自動(dòng)變速箱進(jìn)行改造或使用電驅動(dòng)橋；混聯(lián)多采用專(zhuān)用混動(dòng)變速箱?？傮w來(lái)看，新能源汽車(chē)仍然需要變速箱，近年來(lái)出現了兩擋變速器、同軸變速器、集成電子斷開(kāi)差速器的變速器、集成雙離合器式差速器的變速器、電動(dòng)機控制器變速器三合一總成、集成發(fā)動(dòng)機電動(dòng)機發(fā)電機的變速器等新型變速器。

1 兩擋變速器

吉凱恩（GKN）兩擋變速器，減速比分別為11.38和5.85。圖1為吉凱恩兩擋變速器剖視圖，圖2為吉凱恩兩擋變速器在輸入軸上的換擋機構。應用在寶馬（BMW）i8混合動(dòng)力車(chē)上。

格特拉克（Getrag）兩擋變速器，減速比分別為12.06和8.61。

與減速比為9-10.5的單擋變速器相比，兩擋變速器的低速擋減速比設置為11-12，滿(mǎn)足加速和爬坡性能，而且所需電動(dòng)機最大轉矩可以降低；高速擋減速比設置為5-9，滿(mǎn)足最高車(chē)速要求，而且所需電動(dòng)機最高轉速可以降低。電動(dòng)機最大轉矩和最高轉速降低，可使得電動(dòng)機小型化、輕量化。而且兩擋變速器可使電動(dòng)機較多地在最佳效率點(diǎn)運轉，降低油耗。

圖1 吉凱恩兩擋變速器剖視圖

圖2 吉凱恩兩擋變速器在輸入軸上的換擋機構

2 同軸變速器

吉凱恩變速器，輸入軸與輸出軸同軸。圖3為吉凱恩同軸單擋變速器剖視圖。應用在沃爾沃（Volvo）XC90 T8混合動(dòng)力汽車(chē)上。

雪佛蘭（Chevrolet）Bolt變速器，輸入軸與輸出軸同軸。圖4為雪佛蘭Bolt同軸單擋變速器剖視圖。應用在雪佛蘭Bolt純電動(dòng)汽車(chē)上。

輸入軸輸出軸同軸結構，可減小變速器尺寸，便于整車(chē)布置。

圖3 吉凱恩同軸單擋變速器剖視圖

圖4 雪佛蘭Bolt同軸單擋變速器剖視圖

3 集成電子斷開(kāi)差速器的變速器

吉凱恩變速器，集成電子斷開(kāi)差速器。圖3為其剖視圖。圖5為吉凱恩電子斷開(kāi)差速器爆炸圖。應用在沃爾沃XC90 T8混合動(dòng)力汽車(chē)上。

高速時(shí)，電子斷開(kāi)差速器將電動(dòng)機與車(chē)輪分離，以提高高速時(shí)系統效率并防止電動(dòng)機超速。電子斷開(kāi)差速器控制犬牙式離合器接合或分離，使用霍爾傳感器非接觸式測量離動(dòng)合器位置。

圖5 吉凱恩電子斷開(kāi)差速器爆炸圖

4 集成雙離合器式差速器的變速器

吉凱恩變速器，集成雙離合器式差速器。圖6為其剖視圖。該差速器應用在路虎攬勝極光（Range Rover Evoque）、福特?？怂梗‵ord Focus）RS上 ，也可應用在純電動(dòng)汽車(chē)或混合動(dòng)力汽車(chē)上。

圖6

采用雙離合系統取代傳統差速器，可精確調節每個(gè)車(chē)輪的扭矩，實(shí)現左、右車(chē)輪扭矩矢量控制。實(shí)現扭矩限制，實(shí)現電子限滑差速鎖功能。斷開(kāi)連接時(shí)提高系統效率。

5 兩擋同軸集成雙離合器式差速器的變速器

吉凱恩兩擋同軸變速器集成雙離合器式差速器（吉凱恩稱(chēng)為eTwinsterX），在2017年法蘭克福國際汽車(chē)展上首次亮相。

該變速器綜合了上述的兩擋、同軸、雙離合器式差速器三種變速器的特點(diǎn)。

6 電動(dòng)機控制器變速器三合一總成

吉凱恩三合一總成。計劃于2019年在歐洲汽車(chē)制造商的全球平臺上生產(chǎn)。

采埃孚（ZF）三合一總成。于2018年量產(chǎn)，應用在歐洲汽車(chē)制造商車(chē)型上。

以及麥格納（Magna）、博世（Bosch）三合一總成。

三合一總成結構緊湊、功率密度高、系統效率高、安裝簡(jiǎn)單、減少電纜、可以提供整體解決方案。

7 集成發(fā)動(dòng)機電動(dòng)機發(fā)電機的變速器

吉凱恩集成發(fā)動(dòng)機電動(dòng)機發(fā)電機的變速器，剖視圖如圖7所示。應用在三菱歐藍德（Mitsubishi Outlander）混合動(dòng)力汽車(chē)上。

本田（Honda）集成發(fā)動(dòng)機電動(dòng)機發(fā)電機的變速器，剖視圖如圖8所示。應用在雅閣（Accord）混合動(dòng)力汽車(chē)等車(chē)型上。

豐田（Toyota）集成發(fā)動(dòng)機電動(dòng)機發(fā)電機的變速器，剖視圖如圖9所示，原理圖如圖10所示。應用在第四代普銳斯（Prius）等車(chē)型上。

菲亞特克萊斯勒(FCA)集成發(fā)動(dòng)機電動(dòng)機發(fā)電機的變速器，原理圖如圖11所示。應用在大捷龍（Pacifica）混合動(dòng)力汽車(chē)上。

實(shí)現純電動(dòng)、串聯(lián)混合動(dòng)力、并聯(lián)混合動(dòng)力、混聯(lián)混合動(dòng)力等模式之間切換，提高了整車(chē)性能和效率。

圖7

圖8

圖9

圖10

圖11

有專(zhuān)家預測，到2035年，新能源汽車(chē)和傳統汽車(chē)可能是平分天下的狀態(tài)。因此，未來(lái)變速器技術(shù)既要滿(mǎn)足傳統汽車(chē)的需求，又要滿(mǎn)足混合動(dòng)力汽車(chē)的需求，還要滿(mǎn)足純電動(dòng)汽車(chē)的需求，而且純電驅動(dòng)還分動(dòng)力電池和燃料電池等不同形式。

不過(guò)就眼下而言，電動(dòng)車(chē)的變速器和傳統汽車(chē)的變速器一樣，也面臨著(zhù)很多新的巨大挑戰。

現有的變速器技術(shù)，無(wú)論是手動(dòng)的還是自動(dòng)的，都是基于燃油車(chē)發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，把這些技術(shù)簡(jiǎn)單地挪到電動(dòng)車(chē)上并不能滿(mǎn)足電動(dòng)車(chē)的工況要求，這其中還要攻克很多技術(shù)難關(guān)。

目前專(zhuān)門(mén)為電動(dòng)汽車(chē)設計的變速箱還寥寥無(wú)幾，也就是說(shuō)，這場(chǎng)角逐的戲碼并非塵埃落定，而是剛剛開(kāi)始。