电动汽车变速器现状及发展趋势

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发布时间:

2025-07-12


传统变速箱作为协调发动机转速和车辆实际行驶速度的变速装置,用于发挥发动机的最佳性能。具体来说,由于发动机的合理转速区间较窄(一般在1000-4000rpm左右),转速过低则无法输出转矩,而一旦发动机转速过高则会处于一种低效的工作状态,所以在行驶时,燃油车需要通过换挡来调整减速比,从而使转速保持在合理的工作区间。于燃油车而言,没有变速箱,车辆便无法正常行驶。
电动汽车并不是没有变速箱,减速器可以理解为单速变速,这其实也是一种变速箱。由于电机的工作范围较广(一般在0-15000rpm)。在低转速甚至零转速下也可以输出很大的转矩,高速时能够输出恒功率。因此电机特性能够基本与车辆需求吻合,无需增加多挡变速器,只需增加一个单级减速器或者两挡变速器即可。
目前,国内大部分纯电动车都没有物理意义上的变速器,很多人可能看到部分车的档把以及在仪表上看到有档位显示,但实际上那些都是迎合消费者的模拟档位,电动机本身并不需要齿轮变速机构的辅助就能在各个转速下稳定工作。另外,纯电动车也不能搭载普通的变速器,主要原因是普通变速器的体积和重量相对于电动车而言太大,本来电池组就把整个底盘空间占掉了,压根就没有过多的安放空间;其次是传动效率不够高。同时,考虑变速器的重量因素,可能也会使实际续航里程下降。
鉴于以上情况,市面上的纯电动汽车基本上都是单速变速器。优点是:成本低、结构简单易安装、故障率小、动力损失小、体积小。缺点是:当电动汽车的速度到达极限之后没有提升空间,所以电动车的速度受到制约,单一传动比通常无法同时兼顾纯电动汽车的动力性和经济性。
多档化:现有电机特性很难满足所有工况下的整车动力性、经济性需求,搭载多挡变速器可以有效调节电机的输出表现。
高速化:通过提高电机的工作转速,采用适当的变速系统及控制策略,可以使回馈制动的允许范围拓宽,从而适应更多工况,使整车节能更加有效,提高续驶里程。目前很多主机厂的驱动电机最高转速已达14000rpm以上,随着驱动电机高速化的发展,电动汽车变速器的高速化也将成为一种趋势。
模块化:电机、变速器、控制器集成一体,使整车结构更紧凑、性能更优异,便于控制和降低成本。模块化机电耦合传动系统的集成设计和管理控制是电动汽车动力传动系统的发展方向。