新能源汽车不需要变速箱？不但需要，还很复杂！

新能源汽车的核心配置是电动机，和发动机相比最大的区别就是，电动机的功率是恒定的，可以克服阻力所需要的转矩，及可获取该阻力下的最高转速，电动机本身就自带变速箱的属性，因此不需要额外配备？

 

所有新能源汽车都不需要变速箱吗？

目前新能源汽车串联、纯电动、燃料电池目前多采用单级减速器，未来能耗要求提升，或发展为多级减速器；并联多采用现有自动变速箱进行改造或使用电驱动桥；混联多采用专用混动变速箱。总体来看，新能源汽车仍然需要变速箱，近年来出现了两挡变速器、同轴变速器、集成电子断开差速器的变速器、集成双离合器式差速器的变速器、电动机控制器变速器三合一总成、集成发动机电动机发电机的变速器等新型变速器。

1   两挡变速器

吉凯恩（GKN）两挡变速器，减速比分别为11.38和5.85。图1为吉凯恩两挡变速器剖视图，图2为吉凯恩两挡变速器在输入轴上的换挡机构。应用在宝马（BMW）i8混合动力车上。

格特拉克（Getrag）两挡变速器，减速比分别为12.06和8.61。

与减速比为9-10.5的单挡变速器相比，两挡变速器的低速挡减速比设置为11-12，满足加速和爬坡性能，而且所需电动机最大转矩可以降低；高速挡减速比设置为5-9，满足最高车速要求，而且所需电动机最高转速可以降低。电动机最大转矩和最高转速降低，可使得电动机小型化、轻量化。而且两挡变速器可使电动机较多地在最佳效率点运转，降低油耗。

图1 吉凯恩两挡变速器剖视图

图2 吉凯恩两挡变速器在输入轴上的换挡机构

2  同轴变速器

吉凯恩变速器，输入轴与输出轴同轴。图3为吉凯恩同轴单挡变速器剖视图。应用在沃尔沃（Volvo）XC90 T8混合动力汽车上。

雪佛兰（Chevrolet）Bolt变速器，输入轴与输出轴同轴。图4为雪佛兰Bolt同轴单挡变速器剖视图。应用在雪佛兰Bolt纯电动汽车上。

输入轴输出轴同轴结构，可减小变速器尺寸，便于整车布置。

图3 吉凯恩同轴单挡变速器剖视图

图4 雪佛兰Bolt同轴单挡变速器剖视图

3  集成电子断开差速器的变速器

吉凯恩变速器，集成电子断开差速器。图3为其剖视图。图5为吉凯恩电子断开差速器爆炸图。应用在沃尔沃XC90 T8混合动力汽车上。

高速时，电子断开差速器将电动机与车轮分离，以提高高速时系统效率并防止电动机超速。电子断开差速器控制犬牙式离合器接合或分离，使用霍尔传感器非接触式测量离动合器位置。

图5 吉凯恩电子断开差速器爆炸图

4  集成双离合器式差速器的变速器

吉凯恩变速器，集成双离合器式差速器。图6为其剖视图。该差速器应用在路虎揽胜极光（Range Rover Evoque）、福特福克斯（Ford Focus）RS上 ，也可应用在纯电动汽车或混合动力汽车上。

采用双离合系统取代传统差速器，可精确调节每个车轮的扭矩，实现左、右车轮扭矩矢量控制。实现扭矩限制，实现电子限滑差速锁功能。断开连接时提高系统效率。

图6

5  两挡同轴集成双离合器式差速器的变速器

吉凯恩两挡同轴变速器集成双离合器式差速器（吉凯恩称为eTwinsterX），在2017年法兰克福国际汽车展上首次亮相。

该变速器综合了上述的两挡、同轴、双离合器式差速器三种变速器的特点。

6   电动机控制器变速器三合一总成

吉凯恩三合一总成。计划于2019年在欧洲汽车制造商的全球平台上生产。

采埃孚（ZF）三合一总成。于2018年量产，应用在欧洲汽车制造商车型上。

以及麦格纳（Magna）、博世（Bosch）三合一总成。

三合一总成结构紧凑、功率密度高、系统效率高、安装简单、减少电缆、可以提供整体解决方案。

7   集成发动机电动机发电机的变速器

吉凯恩集成发动机电动机发电机的变速器，剖视图如图7所示。应用在三菱欧蓝德（Mitsubishi Outlander）混合动力汽车上。

本田（Honda）集成发动机电动机发电机的变速器，剖视图如图8所示。应用在雅阁（Accord）混合动力汽车等车型上。

丰田（Toyota）集成发动机电动机发电机的变速器，剖视图如图9所示，原理图如图10所示。应用在第四代普锐斯（Prius）等车型上。

菲亚特克莱斯勒(FCA)集成发动机电动机发电机的变速器，原理图如图11所示。应用在大捷龙（Pacifica）混合动力汽车上。

实现纯电动、串联混合动力、并联混合动力、混联混合动力等模式之间切换，提高了整车性能和效率。

图7

图8

图9

图10

图11

延伸阅读

新能源汽车冲击，发动机前途暗淡？

另外，随着混合动力、纯电动等新能源车的普及，让不少人认为，汽车零部件企业尤其是汽车发动机生产企业前途暗淡，他们认为“发动机是熟透了的技术”，就要进入“冰河期”了。 

这其实是一个误解。更多新型发动机的诞生，比如大发、马自达、通用等企业相继开发出更小排量更新技术，燃效相比以往至少提升22%以上，即便扣除自启停带来的油耗优势，也能看出传统发动机其实还有很大的挖掘潜力，可以继续茁壮成长。

据报道，在传统动力上，马自达运用高压缩比在第一阶段达到了与弱混相当的燃效，第二阶段可以达到强混相当的燃效。这其中发展的核心点就在于单纯利用发动机实现稀薄燃烧，最终希望内燃机可以在2030年将70%的内燃机汽车二氧化碳排放量相比1990年降低80%。

就目前来说，传统汽车零部件无论是体量还是重要性，依然远远超过新能源所占的比例，发展新能源并不代表放弃传统汽车的相关发展，两者都很重要。

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内容来源：汽车先进技术、金属加工

本期编辑：小艾 
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