保时捷居然只有两挡！为什么电动车不需要传统变速箱？
然而在纯电动车的领域，却很少提及变速箱这一块，就连厂家在推销自家产品时也没有刻意宣传。
懂行的老司机可能会听说过这么一个词，叫单速变速器，简而言之就是一档走天下，什么换挡逻辑、什么双离合、什么换挡顿挫，都是不存在，毕竟大家开纯电动车，基本就默认了它的自动挡。
但背后的原理又是怎么样呢？今天咱们就来好好聊聊。
灵魂拷问：变速箱存在的意义是什么？
作为燃油车三大件之一，变速箱的存在是由发动机的物理性质所决定的。内燃机虽然经历了上百年的改进，但依旧无法摆脱两个致命的缺点，一是低转速下输出扭矩较低，难以保证发动机正常运转；二是高转速下输出扭矩会急速下降。
换言之，单纯一个内燃机，既无法驱动汽车，也无法兼顾低速和高速行驶。因此需要通过离合器和变速箱，灵活调节不同车速和不同动力需求下发动机的转速。
此外，发动机的合理工作范围较窄，一般为1000-4000rmp，变速箱为了让发动机转速保持在合理的工作范围，就无法固定在一个减速比来匹配行驶需要的转速，因此需要多个档位来提高发动机的效率。
因此汽油发动机想要实现更宽的车速范围，就需要更多的档位、不同的传动比来保证功率的输出，满足车辆在不同车速下的行驶状况。
跟内燃机相比，电动车的电机则有两个截然不同的特点，首先是零转速下便可输出最大扭矩，因此不需要设置怠速，静止时电机关闭即可；此外，电机的工作范围特别宽，一般为0-7000rmp，所以不同动力下电机的转速也能满足，只需要一个减速器来提高电动高转速下的输出扭矩。
如果观察电机功率的Map图，你会发现，在大部分区间，电机的效率都相当高，相同电机最高效率和一般效率之间大约只有10%左右的差距，而低效的工况区间面积往往不大。
因此可以用单一传动比就实现0-200km/h的速度区间，就无需再加入多档位的变速箱设计，可以一档走天下。
换言之，需不需要变速箱，本质上是发动机和电动机不同的输出特性决定的。那么电动机，就真的与多挡变速箱八字不合吗？其实也未必，咱们接着往下看。
电机真的只能配单速变速箱吗？
为什么不采用多档变速箱，其实主要还是出于性价比的考虑。
传统变速箱的设计复杂，成本高，体积大，即使设计得再精密也存在效率损耗。对于电动车来说，没有必要为了一点点的改良而加入这么一个费成本，占空间，又还损耗续航里程的机械结构。省下变速箱的空间还可以用来安放更多的电池包，提升纯电动车的续航里程。
当初特斯拉的第一个车型Roadster的最初设计是180kW电机+两挡变速箱，但是由于变速箱质量和体积等多种原因，后来改款的时候还是取消了，直接采用了更大功率的215kW的电机配单速变速箱。
但如果想忽视成本，追求极致的综合性能，采用多挡变速箱的情况其实也并不新鲜：在电动方程式比赛中，FE赛车们还是有不少采用了了多档变速器的。比如奥迪车队的FE赛车就使用了一台三挡变速器，因为电机虽然效率高，峰值扭矩输出快，但在转速比较低的时候，还是有一段输出功率的爬升曲线。
所以，对于赛车来说，尽快达到最大功率的输出，让电机转速提升更快有利于获得更好的圈速成绩。所以它们会在车内加入多档变速器，使得车辆获得更快的加速，更快达到峰值功率。多档位的纯电动车相比单一档位的纯电动车，在起步或者低速过弯时会有更好的加速响应。
同样道理，骨子里刻着“驾驶乐趣”四个字的保时捷，因此其纯电动跑车也采用了两挡变速箱：保时捷Taycan采用了前桥单速变速器+后桥双速变速器，一挡是为了在运动模式下提供最大的起步性能；更小齿比的二挡能够提供更高效的极速性能。并且二者互相切换时不存在动力中断。
总体换挡策略为：为了达到最大行驶效率而尽可能多地使用二档，并通过一档达到最大起步性能。系统根据不同驾驶模式智能分配选档优先级。
特例：电动车配手动挡，你见过吗？
说起变速箱，从驾校出来的各位想必忘不了手动变速箱那份”一不留神就熄火”的酸爽，但是在某些电动车上面，居然也会出现这种看起来格格不入的玩意。
其实市面上已经出现配备了手动变速器的电动车了，比如说老款开瑞K50EV，最大输出功率为57马力，最大扭矩150牛米，就配备了一台5档手动变速器，可以通过档位调节匹配到更合适的工况；同样的，另一台商用车型御风EV也安装有一台4档手动变速器。
虽然同样是手动变速器，但使用的方式还是不一样的，由于电动机的大范围输出特性，电动车的起步更加随意，甚至可以使用任意一个档位起步，且全程也只需要一个档位行驶就行，不同的档位只限于在不同工况下提供最高的效率。
毕竟搭载手动变速箱的纯电动车，大多数为需要载重的商用车从高负载工况来看，一台多齿比变速箱，让电动机尽可能在更多工况下维持低转速，这样就既能保证扭矩更大，也能让能耗降低，提升续航里程。
未来趋势：单速变速箱是主流，但多挡变速箱会越来越多
对于大多数纯电动车上使用的大电机来说，转速高扭矩大，只用单速变速箱就好了。
但是随着纯电动车市场的发展，消费者对其的性能要求也会越来越高，这时候多挡变速箱的优势就会显露出来，甚至不排除像保时捷Taycan这种纯电高性能车会越来越多。
另外有研究表明，电机在频繁的大范围转速变化过程中会产生强烈的电磁干扰，这对于电机及其控制器会产生不良的影响。同时，电池组的输出功率变化过于频繁容易造成电池组内部各个电池单元电量不均匀，从而降低电池组的寿命。加装多挡位变速箱后，电动机转速可以被变速器控制在合理的变化区间内，避免频繁地变化发电机功率，从而保证车辆电机与电池组的使用寿命。
因此说纯电动车没驾驶乐趣的朋友们，要是多挡位变速箱流行以后，再配合换挡拨片，能不能撩起你们的兴趣呢？
作者 | 皆电 邮差先生
—The End—
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