最近電動汽車變速箱火了，有網友發科普貼力證：“電動汽車不需要用變速箱，不經濟也不實用”，并以偶像明星特斯拉進行了詳細論證。“白馬非馬”，本文將先就特斯拉作一個實例計算，來說明“只是特斯拉們不需要變速箱，不是所有電動車不需要變速箱”。

本屌只能展會上遠遠的熱切注視下特斯拉，只好以入門的model s 70為基本型，在網上放狗搜到以下信息(有車的壕請更正)：

外觀尺寸：4970*1964*1445 mm

軸距：2960mm

前后輪距：1663/1700mm

輪胎：245/45 R19

整備質量：m=2108kg

電機功率：p=234kw

最高車速：V_max=225km/h

百公里加速時間：t=5.4s

減速比：i=9.73

下面將依據以上信息，對特斯拉的電機功率進行一個簡單核算(據說是特斯拉的核心秘密哦)。電機的最大功率P_max必須同時滿足最高車速時功率P_e，最大爬坡度時功率P_a，和滿足加速時間功率P_c三者的要求，即P_max≥max[P_e,P_a,Pc]。

其中各參數意義及取值如下：

V_max：最高車速，225km/h；

m: 整備質量加乘員2人，2225kg；

C_D: 迎風面積， 2.3㎡ (經驗公式估算)；

A：風阻系數，0.3；

η：傳動效率，0.93(給特斯拉不算低吧)；

f：滾動阻力系數，0.015；

因查不到特斯拉爬坡的詳細參數，按90km/h速度，通過一般城市地下車庫15%的坡度來設定。

V_i：爬坡最高速度，90km/h；

α：15%坡度，轉換角度約9度(應該是小了)；

V_a：加速末速度，100 km/h；

t：0到100加速時間，5.4s。

帶入公式計算如下：

P_max≥max[P_e=133,P_a=108,P_c=333]

計算電機最小峰值功率為333kW，查詢所得該款車型電機額定功率為234kW，其電機的過載系數為：

特斯拉采用的是交流電機，這個過載系數還是在合理范圍之內的。

電機的扭矩轉矩特性不同于發動機，需不需要變速箱呢？且看以下分析：

驅動電機的額定轉速n_b和最高轉速n_max，要符合電機的轉矩轉速特性要求，如圖一所示，在啟動即低轉速時得到恒定的最大轉矩T_max，在高轉速時得到恒定的較高功率。

(電機擴大恒功率區系數)，增大該值，可使電機在恒功率區獲得較大的轉矩，有利于加速和爬坡性能。采用交流驅動要考慮兩個重要的動力平衡點：一是常規車速等速行駛的轉矩平衡點，二是最高車速時的轉矩平衡點，需不需要變速箱，關鍵看β了。如下圖a功率平衡圖所示，β>2.5,電機從基頻向上的調速范圍相當大，選擇一個檔位即可，設計時，先確定B點和A點，再根據A點計算傳動比即可。如果β<2.5,功率平衡圖如下圖b所示，則需要增加一個檔位，并合理分配傳動比。

下面來看特斯拉的：

i：減速比 ，9.73

D：輪胎直徑，0.703m

計算后：n_max=16589轉/分(這么高確實牛)

根據上圖，可基本確定特斯拉的n_b點在45碼即73km/h附近，同上個公式，計算其電機額定轉速n_b=5383轉/分。

說明特斯拉基頻往上的調速范圍確實夠好，選擇一個檔位即可。其最高轉速十分驚人，確實是值得作為核心的技術秘密。但是對于電機匹配達不到上述要求的車型來說，增加一個檔位就是有必要的了。

ADVISOR(高級車輛仿真器)是由美國可再生能源實驗室NREL在ATLAB和SIMULINK軟件環境下開發的高級車輛仿真軟件。它在給定的道路循環條件下利用車輛各部分參數,分析傳統汽車、純電動汽車和混合動力汽車的燃油經濟性、動力性以及排放性等各種性能。以下是搜到的一款額定功率13kw，最高車速65km/h的低速車(就是大家說的渣車)的不同路況模擬結果：

在cyc1015即日本路況下的結果，兩檔還是有一定的優勢。

重要事情重復一遍：特斯拉基頻往上的調速范圍確實夠好，選擇一個檔位即可。電機水平達不到的，或者在產品定位上有自己的市場理解的，還有那些草根的低速車，如果要到某些特定的路況環境下使用，小一號的電機配置加兩檔的組合是你不錯的選擇。

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