究竟为啥大多数电动汽车都没有变速箱？真的不需要吗？

　　回答这个问题之前我们首先要弄明白变速箱有什么作用。
　　传统汽车发动机是内燃机，内燃机的特性决定了它有一个最佳转速区间，在这个转速区间内燃油燃烧最充分，也就是说这个区间内发动机的力量最大，也更省油。但是这个转速区间比较小，无法满足汽车行驶时的各种路况，所以就需要根据路况实时改变发动机和车轮之间的齿轮比来保证无论车轮转速多少发动机的转速始终保持在一个固定范围内，也就是那个最佳转速区间，改变齿轮比的装置就是变速箱。所以说，燃油车是一定要有变速箱的。
　　再说电动汽车，电动汽车是靠电机直接驱动的，而电机不存在最佳转速区间这个概念，它在任何转速状态下都可以发挥高效率。常规电机的转速范围一般是1到3000转，完全可以满足任何路况的车速，所以，理论上讲电动汽车是不需要变速箱的，但有的车型需要将电机转速降低而增加扭矩，这种情况下就要增加一个单级减速箱。
　　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。
　　电动汽车普遍没有变速箱，原因并不是因为绝对不需要，而是技术达不到。不过一般家用电动车可以没有，电机需要减速而不是档位的变化，原因是因为电机的运行特点。
　　如图所示，简单的理解永磁同步电机在运行中没有摩擦、没有震动、没有噪音，而这些正是燃油发动机的所有特征。电机可以轻松达到一万转以上，车速飞快的状态下基本只有风噪而掩盖驱动电机的声音；但是发动机如果到一万转基本是在嘶吼，而且民用车一般五六千转就断油了，即使在这种转速下发动机的噪音也大到难以接受。
　　如果发动机没有变速箱，通过一个齿轮比输出动力，那么发动机的转速就代步了车速，想要高速行驶发动机就要高转速运行，噪音和震动是不能接受的，发动机也会加剧磨损降低寿命，所以内燃机匹配变速箱是必须的。
　　但是电机没有这些问题，一万转也没有可怕的噪音和震动，而且不存在磨损，所以不需要变速。不过转速太高直接传动是不现实的，直驱一万转是什么概念了。所以电机需要减速，只要能把转速控制在更低的区间就足够了，一个齿轮比可以做到所以减速器一般都单速，也就叫做电动汽车专用单速变速箱。
　　不过电机并不是完美的，恒扭力可以瞬间爆发最大动力，但达到恒功率区间扭力会明显下降。
　　理论上通过传统变速箱的多档位可以缓解这个问题，但这种变速箱只能承受小功率低转速的电机，反而会牺牲性能。在技术没有突破之前，解决电机扭力衰竭只能通过加大功率电机，这也是新能源汽车动力越来越强的原因所在。如需帮助请关注：天和Auto，趣味问答购车推荐每天更新。
　　目前大多数电动汽车并没有变速箱存在，只有一个单速的减速箱。包括特斯拉也是如此，但是并不代表电动汽车并不需要变速箱。凭借着电动机恒转矩与恒功率的特性，乘用车不需要变速箱也可以做到与燃油车等同的性能。
　　电动机的特性就是低转速高转矩。
　　上图是驱动电机转速、扭矩、输出功率的特性图，电动机在额定功率之前工作时，其扭矩是保持不变的，与转速没有直接关系，电机工作在恒转矩区域。这期间电机的扭矩与电流有直接关系，通过调节电机工作电压可以控制速度。通过调节供电电流可以控制电机扭矩，因此低电压低速时电机也可以输出高扭矩，只要调节控制电流就控制电机扭矩。随着电机转速增加，电机的扭矩反而下降，进入恒功率区间。这是电机的物理特性决定的，转速增加扭矩下降，转矩扭矩功率。因此达到额定功率时电动机转速持续增加而扭矩会持续下降电机保持在恒定功率状态下。
　　这种情况下，只要电动机功率足够大，那么完全可以不用变速箱来驱动汽车
　　例如某驱动电机最大功率135kw，最大扭矩为315Nm。最高转速18000rpm，从参数来看，315Nm完全可以取代内燃机，某些2。0T发动机最大扭矩仅为320Nm，因此这样的电机完全可以代替发动机驱动车辆行驶。这种情况下只需要配备一个单速减速箱即可，虽然电动机最大扭矩可以达到315Nm，但是仍然不能直接驱动车轮，需要一个减速箱降速来放大扭矩。
　　上图是
　　特斯拉P85电动机性能曲线图（与911对比），可以看出来电动机最高转速达到1600转分，06000转的扭矩为600Nm。尽管有着如此高的扭矩，电动机也是不能直接驱动车轮的，还需要减速箱降速来提升扭矩。特斯拉减速箱速比与主减速叠加后，最终传动比为9。73，而电动机扭矩则放大了9。73倍，整体输出扭矩已经接近6000Nm了。因此零百加速成绩优秀，电机转速拉到8000转分时，车速可以达到110kmh左右。这就是电动机的优点，利用其高转速的特点特点可以提高传动比来提高驱动能力。
　　放在内燃机上，单速变速箱几乎是不能用的。
　　特斯拉的传动比要比燃油车一档还要高，燃油车如果用着变速箱那么只能满足起步需求。而发动机最高转速比起电机低很多，如果跑到110kmh，那么发动机转速已经上升到8000转这是非常恐怖的，巨大的震动噪音油耗是不能接受的，况且发动机红线转速不可以维持太长时间的。而放在电动汽车上，起步问题解决后，极速更容易解决了！那就是粗暴的把转速拉高就可以做到了！例如转速直接拉到16000转分，理论车速已经达到220kmh。
　　因此电机功率足够的情况下，乘用车并不需要采用变速箱。加了变速箱反而会比较麻烦，体积重量控制逻辑都是问题，而能承受6001000Nm的变速箱制造起来有一定难度，难以实现。而电动机功率不足，受到体积限制的情况下，必须要加装变速箱。以便低速时放大扭矩、中速时提高转速、这样电动机利用率才能高一些，而乘用车只要电动机功率足够是不需要变速箱的。
　　内燃机汽车依赖变速箱、原因在于有实际的需求，而纯电汽车在民用这一块、目前没有对变速箱的需求，所以目前的纯电汽车就没有配备变速器了；并不是说电动汽车不能装变速器，只是说目前电动汽车不用变速器、即可达到日常使用的要求，所以目前电动车没有配备变速器，而内燃机汽车离开变速器、连起步都做不到！
　　变速箱是汽车三大件之一、亦是车上精密度极高的部件，但其本质就是个扭矩放大器，无非有两个作用，其一减速而增扭、利用大传动比放大发动机扭矩，辅助车子完成起步、以及提速；其二就是减扭增速、利用低传动比来压制发动机转速，让车子在高速巡航中、发动机转速更低，降低摩擦功损耗、以及降低发动机噪音；由上面描述，我们可以推导出内燃机的几个痛点
　　低转速扭矩不足：因为低转速扭矩不足，所以需要变速箱去进行扭矩放大，所以离开变速器则内燃机车没办法加速、甚至于连正常起步都做不到！
　　内燃机转速不够：如今的民用车内燃机、极限转速平均在6。50千转，如果没变速器（假设直传挡，类似于变速箱第四挡、传动比一），那么把油门踩到底、飙到6。50千转，好吧此时车速70公里，这就好比咱们用四挡跑、油门踩到底也就70公里左右，对吧？这样的车速、能满足日常需求么？所以内燃机车必须配个变速器来在高速巡航行驶、对扭矩依赖不大时，来给发动机增速！
　　给发动机增速的好处有两点，其一利用传动比增速，就不必让发动机转那么快了，其二发动机转速变得更加可控，无论是燃烧、燃油经济性、噪音都很好的被控制；至于电动机则完全不同，它的转速高的离谱、比如特斯拉用的电动机，转速高达1。60万转，接近咱们民用内燃机的2。50倍，所以即便它没有变速器、传动比恒定为一，它也可以利用它1。60万的转速上限来拉出所需的车速，所以纯电车目前并不需要变速器！
　　扭矩放大对内燃机车的重要性
　　如上图所示、这就是一个六挡变速器、各挡位间的齿轮比，我们假设终传比为三，那么一挡可以将扭矩放大为
　　一挡扭矩放大4。31312。9倍
　　实际上轮上扭矩与发动机扭矩之间的关系也是如此，轮上扭矩发动机扭矩传动比，而一挡时的传动比就是12。9，所以咱们的车子、在一挡起步时，发动机所输出扭矩、整整被放大了12。9倍，才能顺利起步；那么变速器对内燃机车是不是很重要？假设发动机峰值扭矩可以达到200nm、起步车动时转速一千出头，此时发动机能输出的扭矩最多100nm，可这100nm的扭矩怎么可能拉动平均1。50吨重的民用小汽车呢？
　　所以内燃机汽车、必须用变速器，至少在民用车领域、必须这么做；当然如果我们玩玩抬杠逻辑，弄个增压V12、配个六七百公斤的车重或许无变速器也能完成起步，只不过这玩意造价不菲，咱们也享受不起，换句话说只要配个变速器、三缸机都能顺利起步，那么又何必弄那么复杂、那么昂贵呢？所以从某种角度上看这变速器也使得内燃机车变得经济、实用，若没变速器，燃油汽车现在必然还是价格高不可攀的东西、更不可能普及！
　　纯电汽车为什么不需要变速器？
　　实际上纯电汽车也有变速器，只不过它的变速器只有一个挡位，如上图、特斯拉的传动比为9。73，理论上就是它可以把扭矩放大9。73倍最高；所以纯电汽车也是有增扭能力的，只不过不像燃油车变速器具备多个传动比，多挡位变速器具备多个传动比
　　一挡传动比4。31312。9
　　二挡传动比2。3336。99
　　三挡传动比1。4334。39
　　四挡传动比1。0033。00
　　五挡传动比0。7832。34
　　六挡传动比0。6932。07
　　特斯拉固定传动比9。73（唯一）
　　其实咱们燃油车、如果一挡的传动比9。73，也能完成起步，有液力变矩器的自动挡、起步并不难，手动挡需要有点技术（容易熄火）、但并非做不到，内燃机车完美起步、需要扭矩放大13倍左右，而纯电车起步、仅需要把扭矩放大9。73倍，为什么会出现不同的倍数（假设重量一致）？重点就在于内燃机低转速下输出扭矩太低，而电动机无视转速！
　　内燃机0转速0扭矩
　　电动机0转速可以爆发峰值扭矩
　　这就是关键性的差异，内燃机车、起步时的低转速扭矩太差，所以需要扭矩放大十几倍、才够用，而电动机扭矩输出无视转速，拿永磁同步电机为例，起步电压直接影响扭矩、而不依赖于转速，所以就不需要弄内燃机变速器那么大的传动比；而电动机的峰值转速普遍在一万转以上，所以若需要高速、直接依赖发动机转速硬拉即可，不过电动车的高速是非常有限度的，不可能像内燃机拉的那么容易！
　　纯电汽车、起步扭矩迅猛，所以对变速器依赖很小，就像特斯拉有一挡9。73传动比就已经够用了，要扭矩、依靠电机特性来满足，要车速利用电机高转速来拉；不过弊端在于9。73的固定传动比，终究只能让特斯拉车系达到两百出头的时速，要知道峰值600nm左右的扭矩、都足够破三百公里了，可却仅仅做到两百公里出头，问题就在于这个9。73传动比上、如果再提供个6。50或者更低的传动比，极速还是可以继续拉高的！
　　所以纯电汽车、并不是不能配变速器，只不过目前还不需要，比如特斯拉某款车，仅仅为了满足日常行驶，日常行驶的要求不多如01表现要好、最高车速多多益善（实际上限速120km呢），这些利用固定9。73传动比都能轻松的做到，所以目前就不需要多挡位变速器、只用恒挡变速器即可；而如果有一天重卡、超跑皆用纯电动力，那么仅仅依靠电机扭矩（或者是转速）就达不到了；比如满载50吨，特斯拉峰值600nm扭矩的电动机、配9。73传动比，就很难完成起步了，这个时候、就必然要给电动车配备多挡位变速器了，所以目前电动车不配多挡位变速器、重点在于目前没需求，而当有需求时、同样会用变速器！
　　两年半的纯电动车主很愿意回答这个问题。严格来说，电动车不是没有变速箱，只不过这个变速箱有名无实，只有固定传动比，叫单级减速器更恰当。
　　电动机是把电能转化成机械能，内燃机是利用化石燃料的化学能转化成机械能。能量特性和物理结构的不同，让电动机的低转扭矩更强、峰值转速高。
　　之所以不配多档位变速箱，主要是因为电动机的高性能和高效率工作范围都远高于内燃机，而且噪音和平顺性也比内燃机强得多。目前国内所有自主品牌的A级纯电动车，电机的红线转速都在每分钟10000转以上，并且不到1000转就能爆发最大扭矩。而家用汽油车的红线转速只有60007000转，少数自然吸气性能车和超跑也不过80009000转。即便是调校优秀的涡轮增压发动机也要至少12001500转才能爆发峰值扭矩。同时，发动机在高转速下的油耗和噪音也是咱日常开车接受不了的，所以发动机需要匹配多档位变速箱来兼顾动力、效率（即能耗）和静谧性，匀速巡航把转速控制在2000转以下，需要急加速再通过降挡把转速拉上去确保动力。但电动机因为没有曲轴和活塞运转的机械振动和油气燃烧，6000转以内都安静得难以察觉，即便6000转以上的高频电流声也不会盖过风噪和路噪，而且始终平顺如一。不得不承认，在这些方面，电动机确实比内燃机有很大的先天优势。
　　因为只有一个档位，纯电动车的车速和电动机转速始终成正比，速度越快转速越高。以我这辆帝豪EV来说，红线转速12000转，表底14000转，时速100公里的巡航转速6700转，已经超过了大多数涡轮增压车的红线转速。同样是100kmh的车速，我的蔚揽2。0T6速双离合的转速只有1700转。不过纯电动车并不擅长跑高速，尤其是100kmh以上，不仅加速开始乏力，耗电量也噌噌地涨。
　　答主还发现，虽然电动机只有1个档位，但传动比却比一般汽油车的一档小得多，帝豪EV的传动比大致和蔚揽的2挡相当，都是30kmh对应2000转。这就得益于电动机低扭强大，0转速起步毫无压力。
　　因为电机的调速范围很广。点击可以不需要变速箱增大扭矩，但是从扭距输出增益的角度上去说，再来一个变速箱的辅助会更好。
　　不需要。
　　这个不需要是电动机决定的，不是汽车决定的。
　　新能源汽车的电动机使用减速机，其实是为了省钱了。当然还有技术的原因。
　　电动机的市场场景不论多么复杂，都从来不用变数箱。想改变电动机的转速，或者扭矩，全部都是直接加减速机。
　　变数箱其实就相当于，内燃机的减速机。只是内燃机之所以用变数箱，是因为内燃机本身的特性：启停反馈慢，尤其是启停阶段扭矩输出不足。此外依靠燃烧实现的扭矩输出，过载有限，同时在超大复合外力作用下会出现憋缸熄火的情况。
　　这里先介绍一下变数箱的作用。汽车变数箱已经出现很多年了，新一代的无极变数，已经基本趋近于减速机的形式了。在很多领域都有介绍变数箱。这里引用机械cax360的几个动态图直观展示变数箱的原理。手动变数箱的动态图。
　　常规情况下的内燃机转速和扭矩，是一个区间。通过拨动变速杆，切换中间轴上的主动齿轮，通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴结合，从而改变驱动轮的转矩和转速。
　　从左到右，我们能够看到，发动机带动输入的轴以及次轮，通过改变切合次轮的大小，实现速度的变化。最后传动到车轮部位。
　　这个设计的原因其实在于几个原因。
　　1、我们都知道内燃机是汽油喷雾，在点火花塞的放点作用下，燃烧实现的膨胀推动力。这种结构有一个非常关键的情况是，一旦汽车启动，如果你想改变的速度，扭矩（反馈在表面就是车辆有没有劲的情况），肯定是不能无限制的加大油门，油门太大燃烧不充分，也没有力气。
　　想减速了，油门太小汽车容易熄火，更容易造成事故。也就是说，这种内燃机的发动机，最低功率其实要同额定功率非常接近。常规的内容机的转速区间非常小：1000rpm4000rpm。转速再往下，很容易熄火，再往上就非常容易拉缸，断轴。没办法呀，他毕竟是燃烧的机器，不是你想控制就能控制的。
　　（从油耗上面能够大致看到）。基于这个情况，变数箱的价值就凸显出现了，那就是内燃机可以正常输出，通过变数箱控制扭矩和转速。
　　2、启、停的速度慢。尤其在启停的时候，基本输出不了力（也就是扭矩）。
　　不管是汽油机，柴油机。及时启停的速度不断优化了。但是还是很慢。而且基本没有力的输出，这个速度肯定是同电动机没法比的。电动机的启停可以控制在毫秒以内。
　　然后我们来说，电动机减速机的控制方式。电动机搭配减速机的运动控制伴随着电动机的整个生命时期。
　　这里来说一下，比较普遍的电动机搭配减速机的原因。
　　1、新能源汽车的电动机，控制的主要方式不是我们见到的电门。在你驱动电门大小后，有一个东西叫：驱动器，通过驱动器来控制电动机。常规情况驱动器，会将各类数字信号转换成脉冲，或电流型号给电动机。让电动机以什么速度转。
　　所以电动机的优点是，驱动器内部其实有一个整套的算法控制方式。他之所以能够实现恒力功率输出也就在驱动器上面。不然你以为你加大电门，电动机怎么还是恒定功率输出的？
　　电动机的转速输出空间非常大：07000rpm，过载情况都可以达到1。51。8万转。你说说是不是很恐怖？当然过载情况那就距离报废不远了。及时电机不报废，车也报废了。
　　2、此外，就是电动机的启停控制。速度非常快。并且启停的状态下电动机是有力输出的。
　　以前的内燃机启停控制速度非常慢，并且不断重复的启停，会造成发动机故障率增高。尽管重复启停对电动机也同样有伤害，但现在的电动机技术，在重复启停上面，还是要比内燃机性能更好。
　　基于这些情况，内燃机必须要使用变数箱。
　　对于电动机使用减速机的情况，其实是为了省钱。
　　这个可能大部人并不了解这个情况。当然不单单是省钱，还兼顾电动机物理的极限，或者说当下的电机技术。正常而言，新能源汽车，完全可以不使用减速机。为什么？因为电动机本身就可以控制速度，恒功率输出的状态下。
　　PFV（基准公式），对于各类变形需要配合系数的情况，咱们这里不讨论。我们大致可以归纳为：Pfx（fv）（fx为系数）。
　　正常情况下，我们只要提高电机的功率，就可以实现转速的01000rpm，或者是010000rpm，以及相对应的扭矩的的覆盖了。（当然这是理论上，请不要抬杠）
　　但是在电机方面，这就要提高非常大的成本了。正常情况大扭矩，超高度的的电机（200kw的这种）。可能一个电机就是一台车的价格2030万。
　　所以，使用高速电机，小扭矩，超高速，实现总功率降低，价格就可以得到有效控制。
　　这种情况在工业场景中，非常常见，尤其是机床领域。
　　最理想的状态肯定是电机直接驱动。但是价格非常昂贵。
　　因为电机具有天生的牛马特性，低速可以发挥最大的牵引动力，像牛一样劲大，高速可以像马一样飞速驰骋。调速范围很广，只需要调节电压和电流大小，或者频率，就可以很方便经济地获得不同的速度，而且速度的变化也是无级变速，可以平滑调节。内燃机就不行，内燃机可调节的转速范围不广，而且低速下牵引动力不足，特别起步不能发挥最大牵引动力，必须上了一定的转速动力才最强，所以需要一套机械变速箱的东西，通过齿轮传动比的变化来获得低俗起步所需要的足够动力，以及广泛的调速要求。比如火车里面的内燃机车就是用柴油机发电，发出来的电供给电动机带动火车运行。因为柴油机的天生特性不能获得起步低速下所需要的强大动力，需要一套变速箱调速和调节动力，但是机械齿轮式的变速箱又不能满足火车这种重量级别的调速，所以引入了电动机，这种就叫电传动，比齿轮传动更具优势。火车里面另外一种动力就是电力机车，包括动车组，都是电动机作动力直接带动火车运行。那么汽车一样的道理，用电动机作动力就可以很方便，经济地调速，不存在需要一套变速箱速调速，电机天生的特性就已经能方便地获得各种速度以及低速下的大扭矩，而且是很平滑地无级调速，所以完全可以甩掉笨重地机械式齿轮变速箱。
　　电动汽车保留了传统汽车的加速踏板、制动踏板和各种操纵手柄等，但它不需要离合器，不需要变速箱。当驾驶员启动点火钥匙时，电动汽车并没有什么反应，只是附件电器接通电源，但电机并没有开始运转。当驾驶员把挡位换到D档，并踩加速踏板，此时挡位信息和加速踏板的行程，转换为电信号，通过信号线传递给整车控制器VCU，VCU把驾驶员的操作意图通过CAN线，传递给电机控制器MCU，电机控制器将动力电池提供的高压直流电，转变成三相交流电，驱动电机旋转，输出扭矩，通过变速器、差速器和传动轴，驱动车轮转动。随着油门加速踏板被踩的深度不断加大，电机控制器控制它内部的6个IGBT功率开关管，使IGBT的开通的频率增加，电流不断增大，电机的转速不断增大，电动汽车就会不断加速，在这一段加速过程中，电机的功率也是不断增加的，但是电机的转矩保持为最大值不变。
　　当驾驶员松开加速踏板，电控系统根据加速踏板的位置传感器的信息，调节电机的转速，最终使电动车的速度下降。
　　与此同时，电机控制器会通过电流传感器、电压传感器、温度传感器、电机旋转变压器等，监测当前电机的电流大小、电压大小、转速大小、电机温度等信息，并把一部分信息数据通过CAN网络，传送给整车控制器、车内仪表。
　　电动汽车是如何实现倒车的呢？
　　当驾驶员挂倒挡（R档）时，倒车信号就发送给整车控制器VCU，再通过CAN线传递给电机控制器MCU，电机控制器通过控制它内部的6个IGBT的开关顺序，改变输出的三相交流电UVW的相序，从而控制电机反转，实现倒车。
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　　整体上来讲，所有的变速箱都是齿轮箱而已！但无论是传统油版的手动、自动变速箱，还是丰田混动那样的行星齿轮变速箱、还是本田混动以及起亚混动、通用别克混动那种双离合变速箱，各有换挡逻辑而品控高低，但其最终而终极目的，就是既能最大化的满足用户日常用车需求，又最大化的保证乃至延长耐用度，换而言之，就是谁用了最简单高效且又超级耐用的齿轮箱，谁就是未来新能源汽车所谓变速箱的王者，谁就是活在汽车市场和用户口碑里的最大赢家。