新能源车为什么不加变速箱解决高速高耗电的问题？

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新能源车即便配备一个变速器，也依然没办法解决高负荷（或全负荷）运行时、耗电量大的问题，电车高负荷运行时消耗电量大的本质在于电池包的能量、远没有一箱子燃油大（100千瓦时的电池包几乎没有40L的汽油能量多，平均热效33%时），所以本质还是在于能量密度上，毕竟配备100千瓦电池包的车子并不是很多！

内燃机汽车配备变速器有两点原因，其一作为一个扭矩放大器使用、确保内燃机汽车顺利完成起步、提速，其二压制转速、使发动机保持在理想负荷区间（高效率）运行，没办法内燃机高效转速区间太窄了，比如某热效率40%的内燃机、只有在2500转时才能达到峰值40%热效（如上图），其所谓的高效区间可以说是在2300转-2800转之间（或者说是2000转以上、3000转以下）！

也就是说内燃机高效区间最多仅仅是1000的转速范围；所以配备个变速器，在满足车子达到驾驶者所需求的车速时、尽可能的把转速稳定在这个高速区间；但电机则完全不同了、它的高效转速区间太宽泛！小编记得某款永磁电机峰值效率达到95%，负荷效率在90%-92%，而高效范围可覆盖4000-10000转，也就是说在6000转的跨度中、电机皆可维持高效，所以还有必要配个变速器、来调速么！

燃油汽车为什么一定要配变速器

内燃机要有怠速、即便不工作时，因为一旦停止怠速、发动机=熄火；况且内燃机怠速时转速偏低，扭矩不足、输出功率也低，完成起步太困难；扭矩不足时、压紧离合器片一定拖不动车子，还会被静止的车子反拖成熄火状态=起步失败！那么配备一个变速器就可以解决问题了，1挡齿轮比较大、假设为4.5左右（1挡齿轮比一般都在4、5之间），假设尾牙为3！

那么在1挡时、发动机输出扭矩可以达到原来的4.5*3=13.5倍，假如某车、踩油起步时达到1200转且输出扭矩70nm（假设），那么在变速器的放大作用下，传递到驱动桥上的总扭矩可以达到70nm*13.5=945nm、这样一来扭矩够了车子完成起步！这就是内燃机汽车一定要配变速器的原因，没办法内燃机低转速时扭矩太孱弱、车子又太重！最早期变速器的作用就是为了解决起步困难、提速慢的问题，后来随着能源问题的出现、变速器也成了控制能耗的调速设备！

电车为何可以不配变速器

其实电车也配备了变速器、只不过不是广义的变速器（后文会讲）；内燃机要获得更大扭矩只能依赖转速、没转速就没劲，而0转等于0扭矩！而电机则不同，电机扭矩表现要更好，其次只要起步电压足够大、电机即便0转也能输出峰值扭矩，且随着转速攀升、扭矩会保持一段很稳定状态，这就是同样功率范围下、跑01燃油车很难跑过电车；所以电动车并不需要广义上的多挡位变速器！

而实际上电动车也具备变速器、只不过是单挡位变速器，可以理解成具备燃油车变速器多个挡位其中的一个挡（当直传理解）；拿民用电动车为例、电机扭矩范围在250-350nm之间（大多数，高端的除外），通过单挡位变速器传递到轮上后，基本能保证轮上总扭矩在1000nm左右，所以让电动车完成起步、提速足够（对比5段中的例子），所以对于大多数家用电动车而言、没必要配备多挡位变速器，单挡位足够！当然随着电车不断普及，未来可能会出现一些纯电动的载重机械、这些机械必然配备多挡位变速器，因为载重负荷多大！

那么电车高速耗电量为什么大？

其实啥车高速行驶消耗能量都大，内燃机汽车同样如此、自行车蹬快了还饿的快呢，道理简单不？既然高速行驶、能量消耗都非常大，那么就需要拼能量储备了，也可以理解成能量密度的比拼；

某15万左右电动车：电池容量接近60Kwh

某15万左右燃油车：油箱40L（内燃机平均效率按照30%计算，热效*燃效*机械效率之后）

1L汽油=约0.75千克

40L汽油=30千克

1千克汽油燃烧可释放=约46兆焦耳

30千克汽油=1380兆焦耳

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1Kwh=3.6兆焦耳

60Kwh=216兆焦耳

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这就是比较的结果，40L燃油进行燃烧可以释放1380兆焦耳热量，而60Kwh的电池组只能提供216兆焦耳；内燃机效率按照30%来计算（几乎低于平均值），1380兆焦耳中依然能有414兆焦耳用于行驶；而即便电机效率做到100%、也只有216兆热量，所以即便内燃机具备超高的热损失、但由于液态燃料很高的能量密度，所以在一定程度上掩饰了高速行驶高耗油量的本质；

而电机的效率远比内燃机高；高速行驶时的功耗也远低于内燃机，但这终究不是比拼效率、功耗的问题，本质则是储备问题；牵扯到能量储备，变速器起到的作用就小了，所以即便给电动车人配个多挡位变速器、也同样解决不了高速行驶耗电量大的问题，况且高速行驶功耗大是空阻带来的结果，无论是燃油车还是电动车亦或是人力车都没办法避免，这就是车速越快、空阻越大、功耗越高的本质！

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