電動汽車的快速發(fā)展給變速器行業(yè)帶來了負面沖擊，不過隨著電動汽車變速器多擋化趨勢逐漸明確，電動汽車變速器的單車價值量有望大幅提升，對于相關(guān)零部件企業(yè)來說，這是個必須搶占的“領(lǐng)地”。
電動汽車變速器多擋化已成確定性趨勢
從電動汽車誕生之日起，“電動汽車需不需要變速器”這一問題就引起業(yè)界不少的爭論，隨著時間的推移，這一問題的答案已漸漸清晰，電動汽車可以沒有變速器，但有了合適的變速器，則會讓電動汽車加分不少。
對于傳統(tǒng)燃油車而言，沒有變速器便無法正常行駛。具體來說，由于發(fā)動機的合理轉(zhuǎn)速區(qū)間較窄（一般在1000-4000rpm左右），轉(zhuǎn)速過低無法輸出轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速過高則會使得效率降低，因此需要通過變速器來調(diào)整減速比，從而使轉(zhuǎn)速保持在合理的工作區(qū)間。電動汽車則有所不同，沒有變速器也可照常運行。其中原因主要在于電機的工作范圍較廣（一般在0-15000rpm），在低轉(zhuǎn)速甚至零轉(zhuǎn)速下也能輸出較大的轉(zhuǎn)矩。
目前，市面上的電動汽車主要采用電機匹配單級減速器的架構(gòu)。據(jù)了解，單級減速器不需要換擋機構(gòu)、同步器和離合器，結(jié)構(gòu)相對簡單且容易實現(xiàn)，因此為車企所廣泛使用。
不過，對于電動汽車來說，單級減速器并非最佳方案。長城證券指出，單級減速器主要有以下幾大缺點：首先，單級減速器無法兼顧電機在低速起步和高速行駛兩大工況的高效運行，電機使用效率偏低，從而影響到電動汽車續(xù)航里程；其次，在高速行駛時，扭矩不在最佳輸出區(qū)間，加速乏力；此外，相對于兩擋變速器，單級減速器對電機的要求明顯更高，需要電機有更高的功率和更高轉(zhuǎn)速。
電機效率曲線：藍色區(qū)域為電機的低效率區(qū)域（80%-90%），紅色區(qū)域為高效率區(qū)域（90%-93%）
相對而言，多擋變速器則有諸多優(yōu)點，其可以提升電機工作效率和汽車的動力性能，同時可降低對電機性能要求，只需要配置一個體積重量更小、功率更低的電機就可以滿足整車的動力性能要求，從而降低電機成本。此外，多擋變速器還可以降低電耗，提升電動車的續(xù)航里程。該領(lǐng)域?qū)＜抑苁拷ㄔ诮邮苌w世汽車采訪時表示，與單級減速器相比，兩擋變速器可節(jié)省的電量高達13%。另根據(jù)舍弗勒的研究，兩擋變速器可以使車輛續(xù)駛里程提高3%-5%，0-100km/h加速時間縮短30%左右。
基于此，隨著用戶對電動汽車要求的提升，電動汽車變速器多擋化的趨勢也逐漸明確。北京航空航天大學(xué)，國家乘用車自動變速器工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任徐向陽表示，電動汽車變速器的多擋化毫無疑問將是趨勢，“我們需要多擋位的變速器來適應(yīng)、改善提高電動車總體的性能”。國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心電驅(qū)動業(yè)務(wù)負責人楊良會則指出，兩擋變速器是未來的重要方向。
多零部件企業(yè)開始布局，發(fā)力點各有不同
目前電動汽車主要采用單級減速器，這給變速器企業(yè)帶來了負面影響。盡管該類企業(yè)有足夠的實力可以為電動汽車供應(yīng)單級減速器產(chǎn)品，但單級減速器能夠為其帶來的價值卻遠遠不及傳統(tǒng)變速器。據(jù)相關(guān)機構(gòu)測算，純電動和串聯(lián)式混動目前使用的單級減速器，單價多在1000-2000元之間，遠低于AT/DCT等動輒8000-10000元的單價。
相對于單級減速器，多擋變速器的單車價值更大。這意味著，隨著電動汽車變速器多擋化趨勢越來越明確，電動汽車變速器的單車價值量有望大幅提升，變速器企業(yè)也可從中受益。這也是如今諸多整車及零部件企業(yè)競相發(fā)布用于電動汽車的多擋變速器產(chǎn)品的重要原因所在。
具體來看，由于電機的能耗變化小于發(fā)動機，因此電動汽車并不需要像燃油車變速器一樣采用六至十個擋位來匹配發(fā)動機的工況。綜合成本和性能方面考慮，目前電動汽車多擋變速器主要以兩擋變速器為主。中長期，部分高端電動汽車變速器可能會往三擋或者四擋變速器方向發(fā)展，主要原因在于增加變速器的擋位可以使純電動車擁有更強的爬坡能力、更低的能耗、更強的續(xù)航能力。
變速器企業(yè)的布局與此相一致，目前主要以兩擋變速器產(chǎn)品為主。據(jù)長城證券統(tǒng)計，博世、舍弗勒、吉凱恩、格特拉克等都已發(fā)布兩擋變速器。從市場應(yīng)用情況來看，2019年保時捷首款純電動汽車Taycan在國內(nèi)正式銷售，搭載的就是兩擋變速器。另外長安CS75 PHEV、長城P8等混動車型也搭載了兩擋變速器。
不過不同企業(yè)的兩擋變速器產(chǎn)品所采用的技術(shù)路線各不相同。據(jù)了解，從結(jié)構(gòu)上來看，目前純電動車汽車兩擋變速器主要有同步器換擋結(jié)構(gòu)、單離合器結(jié)構(gòu)、雙離合器結(jié)構(gòu)、行星齒輪結(jié)構(gòu)四種路線。
據(jù)長城證券資料顯示，同步器換擋結(jié)構(gòu)精簡小巧、傳動效率高，但換擋時存在動力中斷，目前只有混合動力的寶馬i8將其應(yīng)用在前軸純電驅(qū)動系統(tǒng)中，與后軸發(fā)動機驅(qū)動系統(tǒng)配合使用。其他三種技術(shù)路徑可以解決換擋動力中斷的問題，其中行星齒輪結(jié)構(gòu)優(yōu)點較為突出，更被業(yè)界所看好，該結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、抗沖擊能力強、傳動比大、傳動效率高的優(yōu)點。目前舍弗勒采用的是這一路線，保時捷Taycan搭載的也是其自主研發(fā)的行星齒輪結(jié)構(gòu)變速器。
另一個維度來看，就傳統(tǒng)變速器而言，有手動和自動變速器之分，自動變速器又有AT、AMT、CVT、DCT四種類型。對于電動汽車來說，似乎也有著很多的多擋變速器解決方案，從該領(lǐng)域企業(yè)的整體布局來看，亦涵蓋了AT、AMT、DCT、CVT等方向。在這其中，CVT近期獲得了較多關(guān)注，其中一點原因在于今年博世與萬里揚宣布在新能源汽車CVT（E-CVT）技術(shù)上開展深度合作，推動CVT在新能源汽車上的應(yīng)用。
博世(中國)投資有限公司執(zhí)行副總裁徐大全博士表示：“由于電動車主要是單級或兩級變速，因此對電機的要求比較高，但是通過E-CVT，我們可以把電機做小，這樣就可以配合得更好，同時能夠提高效率。”
據(jù)了解，相對于傳統(tǒng)的CVT，E-CVT去掉了液力變矩器、離合器、行星齒輪等部件，結(jié)構(gòu)更加緊湊，傳動效率更高。也正因如此，E-CVT成本降低至3000-4000元，雖比普通的單級減速器價格高2000-3000元左右，但是它可使電機成本和電池成本下降，且可降低百公里用電量，從而降低用電成本。另外，與其它多擋化方案相比，E-CVT在換擋平順性和NVH方面也有較好表現(xiàn)。
總而言之，目前已有諸多企業(yè)開始研發(fā)多擋變速器產(chǎn)品，這對于整個行業(yè)的發(fā)展無疑有著重要的推動作用。不過周士建指出，目前很多企業(yè)還在走傳統(tǒng)變速器的路子，但是在兩擋變速器中，最后能占領(lǐng)市場的或許是與此前截然不同的自動變速器，“原先，由于發(fā)動機的需要，我們將變速器從四擋、六擋提升到更高的擋位，以提高它效率、動力以及經(jīng)濟性，但是驅(qū)動電機不同，它不需要那么多的擋位。這意味著，原來一些適用于多擋位的設(shè)計可能并不適合于電機，而原來一些不適于多擋位的設(shè)計，或許恰好能夠滿足其要求。我們應(yīng)該跳出原有的思維框架，跳出現(xiàn)有的四種自動變速器去思考?！?/P>
（轉(zhuǎn)載）
