1、对电动汽车来说，变速箱是锦上添花还是画蛇添足？
A、增加变速箱，会增加电动汽车成本？
B、增加变速箱，会增加电动汽车重量？
C、增加变速箱，经济性提升有限？
关于这个问题，以一个经典车型为例来进行分析：特斯拉的第一个车型Roadster的最初设计是180kW电机+2档变速箱，后来由于变速箱生产质量的问题，被迫采用了固定齿比减速器，但为了达到相同的动力性能，使电机功率增大到240kW才能达到相同的性能。
为了配合更大的电机，电池也需要从60kWh增大到80kWh以提供更大的输出功率。
让我们总结一下：
原方案：180kW电机+60kWh电池+变速箱
新方案：240kW电机+80kWh电池+固定齿比减速器
以此例来看，“为了达到相同的动力性能”，特斯拉的新方案去掉了变速箱，但被迫换用了更大的电机，以及20kWh的电池。
以特斯拉Model S P85可以轻松赢在起步，但在中后段加速却频输对手。究其原因，问题就出在特斯拉匹配的单级变速箱上：它使特斯拉始终在一挡上行驶，完成从起步到最高时速的行驶。
这相当于开一辆燃油车，用一挡起步后不换挡，直到转速被拉高至红线区，发动机不能回到最佳扭矩输出区间，再加速能力被大幅削弱。
单级变速箱造成电动机产生的扭矩输出一气呵成，也许不间断的动力输出对起步加速有利，但却不利于车辆的经济性与舒适性。尤其是为追求性能采用高转速电动机的Model S，它配置的高转电动机功耗较大，并且单级变速箱一挡大齿比，造成车辆巡航状态也处于较高的转速临界点，经济性不高。
汽车上变速箱有两大基本功用：
其一，配合离合器，保证汽车正常起步，不至于因起步负载过大而熄火
其二，在车主不断变化车速的过程中，通过档位的切换（变速比）使得发动机稳定处于工作转速。
如果是想问纯电车是不是需要多挡位变速器，那么就目前市面上来看，如：特斯拉、宝马i3、北汽电动车、启辰晨风、比亚迪e5、帝豪EV、腾势、江淮iev5等，清一色都为单挡变速器（单速变速器是指用一个固定传动比进行变速，并不是指没有变速器）
目前大多采用单挡减速方案的原因也主要是因为电机的特性与内燃机不同，驱动电机一般具有低速恒转矩和高速恒功率的特性，在很低的转速下就能产生很大的扭矩，不像内燃机车需要减速增扭来起步。
然而采用单挡减速器时，纯电动乘用车的动力性能完全取决于驱动电机，对驱动电机性能的要求较高，即要求驱动电机既能在恒转矩区提供较高的驱动转矩，又能在恒功率区提供较高的转速,以满足车辆加速、爬坡与高速行驶的要求。
当电动汽车的速度到达极限之后没有提升空间，所以的速度受到制约，高速经济性不高。同时，采用单挡减速器不利于高电驱动总成系统的效率，这是因为单一传动比通常无法同时兼顾纯电动乘用车的动力性和经济性，行驶过程中驱动电机多数情况下无法处于高效率工作点，尤其是在最高或最低车速以及低负荷条件下，驱动电机效率一般会降至 60-70%以下，严重浪费了车载电能而减少续驶里程。
为什么国内绝大多数电动汽车还是匹配单级变速箱呢？并非他们不懂得锦上添花的道理，而是因为：
1、国外：适配于高速电机的变速箱生产不出来。
典型例子是特斯拉，那个变速箱供应商搞不出来，使特斯拉的车晚出来一年，差点把特斯拉搞死。
2、国内：变速箱供应链弱、整车厂集成控制能力弱，导致不想用复杂的变速箱。
这一般出现于国内的厂家。这里值得一提的是，电动汽车如果不用变速箱，连离合器都可以省了！所以，我们还没有看到多级变速箱的存在。
这不是说厂商们已经放弃了提升经济性，只是现在还无暇顾及。多挡变速箱优势在哪里?
所以如果能匹配一个速比范围合理的多挡变速箱，来优化电动机动力爆发的时机，那将会大幅提升经济性，其次是持续加速性能。
在采用插电混动结构的车型中，宝马i8已经率先为驱动前轮的电动机单独装配了一台结构小巧的“双级”变速箱。GKN已经推出量产电动机用两级变速箱，虽然从挡位数看还有点名不副实，不过从宝马i8装配它后的性能表现看已经优于单级变速箱。
虽然说特斯拉等电动汽车目前没有搭载变速箱，但是有报道表明，特斯拉正在与一些变速器厂商合作开发适合电动汽车的变速箱。而北汽新能源已经展开了对电动汽车变速箱的研究，很多都是“863”项目。
随着电动汽车业内对变速箱的共同认可，以及电动汽车逐步由目前低端产品向上升级换代，用户对性能、效率和续航里程的追求以及对重量和成本的敏感度降低，匹配可变速的变速器应该是电动汽车传动系统未来的发展趋势。
2、GKN电动汽车减速器
2.1、GKN公司及产品
GKN集团（吉凯恩集团）创建于1759年，至今已有253年的历史。公司在建立一百周年时的1859年已成为全世界最大的钢铁公司并于1890年成为股份有限公司。
一次世界大战中开始生产坦克和舰船；二次世界大战中开始转入生产飞机和汽车。目前已发展为英国第二大工程技术型生产商。集团在全世界有280多个子公司和分支机构，员工超过50000人。
上海纳铁福传动系统有限公司是中国汽车行业最早的中外合资企业之一，1988年吉凯恩成为了第一家投资中国汽车零部件行业的西方公司。其中与华域汽车合资的上海纳铁福传动系统有限公司（简称“SDS”）是中国最大的传动系企业之一。
2017年，该事业部的合并收入约为62亿美元，吉凯恩传动系事业部主要服务于轻型车三大细分市场——等速传动轴、全轮驱动系统和电气化传动系。
2.2、GKN为Volvo提供电驱动桥
吉凯恩传动系统公司（GKN Driveline）发布的同轴eAxle系统最先被应用于沃尔沃T8 Twin Engine插电式混动车中，并于2016年获得《汽车新闻》杂志“杰出贡献奖”（Automotive News PACE Award）。
该款吉凯恩电驱动系统将发挥轴分离二级驱动功能（axle-split secondary drive role），功率为60 kW的电驱动系统可为后轮提供动力。
沃尔沃XC90采用的eAxle驱动系统体积虽小，不过操控性能依然处于较高水平。据悉，其尺寸为263mm x 310mm x 293mm，重量仅15公斤，而其却能提供2,400牛·米的额定输出扭矩。吉凯恩工程师表示，将电动机输出作为传动输入轴，可以使电动传动系统体积更小、重量更轻、性能更强劲。
吉凯恩eAxle驱动系统采用智能分离技术，从而提供了更高效的电驱动模式和更强劲的全驱性能。而通过采用变速箱副轴设计，eAxle驱动系统的内效率提升了95%。与此同时，吉凯恩目前正在开发采用齿轮行星组版本的eAxle驱动系统。
由于整套系统采用了半集成式布局，即电动机和变速箱共用壳体，因此eAxle驱动系统设计更加紧凑，重量也明显减轻。当eAxle驱动系统处于闲置状态时，电动机便从动力传动系统去耦，以减少内燃机工作模式下的功耗损失。
2.3、保时捷918 Spyder的和宝马i8
GKN认为解决方案是插电式混合动力模块，让汽车具备电动全轮驱动和扭矩矢量分配。该动力传动系统结合了成熟的保时捷918 Spyder的和宝马i8的插电式混合动力车和福克斯RS上采用的Twinster扭矩分配系统技术。
GKN预期体积更小、功能更强大的扭矩矢量电动驱动桥可以在今后的车辆提供动力的60-70％。采用轻量化设计的传动部件实现了12.5:1的传动比，该系统可提供高达2000 Nm的转矩和70 kW的功率，足以使车辆在纯电动模式下达到125 km/h的最高速度。
此外，在全轮驱动(AWD)模式下，纯电动模式比传统机械系统的提速能力强很多。整套装置的重量只有20.2 kg且体积较小，长宽高分别为457mm、229mm、259mm，便于在有限空间内安装。
GKN还对齿轮和轴承布置进行了优化，实现更高的效率、更好地NVH性能和耐久性。通过优秀的制造工艺(包括齿轮的低齿隙影响、高性能传输差速器)，以及先进的控制算法，确保了驱动模式从纯电动、混合动力以及雨雪模式之间的顺畅切换。
GKN吉凯恩eAxle直接将电动机的转矩传递到汽车轮胎上，提供更及时的动态响应和加速能力。目前，eAxle已经可以实现14 000 r/min的输入转速，且在接下来的几年中，输入转速有望达到甚至超过20 000 r/min，混合驱动模式时转速可能更高。
一个功率60kW，240Nm的GKN EVO的电动马达驱动的电动桥采用1:10的传动比。这样带有一套双离合器Twinster扭矩矢量分配系统就能为后轮分配2400Nm的强大扭矩了。虽然竞争对手系统主要连接标准电机、逆变器和减速箱，但GKN的紧凑型模块将三者集成为一个单元。
到目前为止，电动和轴对称混合动力汽车已经采用单速变速箱;使用固定比率限制电动驱动器的加速度或最高速度，因为它们必须以一定的速度断开，以防止电动机转速过快。GKN表示，它的双速eAxle是第一个能使电动汽车在整个速度范围内提高性能的电动汽车。
为了使整个结构更加紧凑，位移机构位于输入轴而不是中间的中间轴。GKN承诺，在所有情况下，即使输入轴转速高达11400转/分，eMotor和同步驱动的精确软件控制都能实现平滑的变速。
GKN Driveline的副总裁产品技术eDrive系统公司的副总裁Theodor Gassmann说:“燃油和电力切换对司机来说是完全透明的。”“在同步比率之间，平稳的机电转换使得我们的eAxle能够为舒适和NVH设定新的基准。eAxle的效率高达97%。
GKN预期体积更小、功能更强大的扭矩矢量电动驱动桥可以在今后的车辆提供动力的60-70％。
该系统能产生最大65kW的功率，并能提供高达2000Nm的扭矩给后轮。完整的eDrive模块只有300mm高，325mm宽，重54公斤。该公司自2002年以来一直在推动eAxle技术的发展，并在欧洲和日本的制造工厂生产了超过30万台。
3、博格华纳电动汽车减速器
博格华纳出品的eGearDrive变速箱将为吉利EC7-EV 轿车助力。这款中国本土汽车制造商出品的首款大规模生产电动汽车采用129马力电动发动机，最高时速为140km/h（87m/h），单次充电行驶里程为253km（157英里）。
“中国市场对博格华纳的创新eGearDrive变速箱的需求量显著增大，因此我们计划在未来数月内与各大汽车厂商开展多个合作项目，”博格华纳动力系统董事长兼总经理Stefan Demmerle表示，“作为首家在中国投产该项技术的跨国企业，博格华纳的先进技术、本土产能和本地化技术支持将让我们成为各大汽车厂商的首选。”
博格华纳的eGearDrive变速箱拥有紧凑的设计结构和大扭矩，以及平滑、安静的操作性能。高效率齿轮传动系统和紧凑、自重较轻的设计结构有助于提高单次充电行驶里程，从而降低对电池容量的要求。变速箱同时配备电子校准式停车锁定系统。
博格华纳公司（纽约证券交易所代码：BWA），是全球汽车动力系统高水准零部件和系统工程领域的领导者。在19个国家和地区拥有74家制造和技术基地。公司提供创新动力系统解决方案来提升燃油经济性、降低排放和提高驾驶性能。
为提高HEV和EV发动机的效率，博格华纳研发的新技术中包含久经考验的eGearDrive变速系统与高压发卡式缠绕（HVH）技术的电机（继承于新近收购的Remy International）整合起来的高效系统。
eGearDrive变速系统专为新兴的高压电动汽车市场设计，可应用于不同种类、不同能效比的电机。该技术采用高效的斜齿轮传动，具有降低噪音、提高行驶里程的特性，从而降低对汽车电池的蓄电要求，为混合动力汽车和电动汽车带来诸多优势。
这一结构紧凑的轻质系统将eGearDrive®变速系统与电机集成，实现高扭矩特性和最大91%的能效比。系统还可选配ePark装置 -- 一款应用范围广泛的具备电子控制单元（ECU）和CAN功能的电子执行驻车锁定系统。
博格华纳的eGearDrive系统采用无泵设计，利用齿轮箱的自动泵油特性，实现轴承和密封件的自动润滑功能。该系统中的集成式电机采用专利HVH定子绕组，保证优化的燃油效率及领先业界的扭矩和功率密度，在兼具性能和寿命的同时，还具有应用广泛的优势。
这套业内领先的解决方案拥有极其高效的齿轮传动，可有效地降低行驶噪音、震动和磨损(NVH)。此外，由于采用先进的的传动技术，有助于提高电动汽车续航里程，完全符合了顶尖电动汽车传动系统的标准。这一系统具有多种传动比可供选择，适用于各种型号的电机。
在博格华纳eGearDrive®电子驱动桥的生产工艺中，99%的原材料均具有可再生性，从而提升了产品自身的环保性能。值得一提的是，传动系统的紧凑型轻量化设计以及高效齿轮组也有助于进一步提高电动汽车的续航里程。
近日，美国汽车零部件公司博格华纳宣布将为北汽新能源汽车提供全新的升级版eGearDrive电子驱动桥，这也是继为吉利汽车的电动车供货后，博格华纳再一次为中国品牌提供电子驱动桥产品。
由于具有多种传动比可供选择，所以eGearDrive 31-03能够适用于多种型号的电机，使之能够广泛的运用于更多品牌的电动轿车上。
eGearDrive可以完全胜任前驱的A级和B级电动汽车传动系统，同时配备宽泛的减速比可供选择，减速齿轮的重合度大于4，具有较高的承载量和运行效率。
▲电驱动桥内部采用二级圆柱斜齿轮减速的方式，斜齿轮比直齿轮啮合更加平稳，磨齿后能显著降低噪音。
为了方便实现和电机的机械接口布置，31-03型eGearDrive使用了独特的法兰式连接器连接到电机壳体上，并可以通过调整安装布置角度以满足不同车型的需求。
差速器部分和普通乘用车并无区别：整体式差速器壳+半轴齿轮+行星轮＋一字轴
▲差速器和圆柱齿轮
博格华纳eGearDrive 31-03电子驱动桥具体参数：
由于采用了无油泵的飞溅式润滑方式，结构简单，其质量仅为28kg
可供选择的传动比6.54、7.17、8.00、8.28、8.76、9.07
传动效率大于97%
峰值额定输入扭矩300N·m
最大输入转速14000rpm
电子-机械接口法兰连接。
▲主要技术参数
此次博格华纳为北汽新能源车所提供的代号为31-03的电子驱动桥，最先搭载在福特首款量产的纯电动汽车TransitConnect上，继承了使用在特斯拉Roadster上的31-01型号的重量轻、体积小的特点，但具有更宽泛的传动比，从而能够搭配更多不同类型的电机使用。
博格华纳eGearDrive 31-03使用铝压铸的壳体，有效的减少了重量，简化部件，实现轻量化设计，符合新能源汽车的轻量化、绿色节能设计趋势。
▲圆柱齿轮二级减速+差速器
eGearDrive电子驱动桥是博格华纳公司针对电动汽车传动系统推出的新一代产品，具有重量轻、体积小的特点，而最初的型号31-01是限量供应给特斯拉Roadster的产品，Tesla Roadster Sport版从静止加速到96km/h只需要3.7s时间，传动系统的高效率功不可没。
BorgWarner（博格华纳）固定齿比变速箱（电驱动桥）具备更高的稳定性、牵引力和低噪音性能，让电动汽车同样带来出色的驾驶乐趣。31-01型eGearDrive并在后来被特斯拉所买断。
▲博格华纳固定齿比减速器内部结构
并且得益于高效传动齿轮的运用，有效的降低了行驶噪音、震动和磨损，使用高效率的传动齿轮，利用可扩展和紧凑型的设计实现了更高的传动效率，使整个驱动桥的传动效率超过97%，使得NVH特性更好。
与此同时，这款驱动桥还有电子驻车锁止系统可供选择，能够使厂家为中国消费者提供他们所喜爱的电子驻车功能。
▲BorgWarner研发的几种电驱动桥
eGearDrive®电子驱动桥具有较高的扭矩容量，能够处理高达14,000rpm的输入速度，从而保证运作平稳、低噪。
“为这一国内领先的电动汽车制造商供应本地化生产，以及工艺技术尖端的eGearDrive电子驱动桥是我们与北汽集团再次成功合作的又一典范，我们为此深感荣幸。”博格华纳动力系统董事长兼总经理Stefan Demmerle博士表示。
“这项创新型传动技术具有低噪音、高效率的特点，是为电动汽车应用领域量身打造的关键性解决方案，可以帮助汽车制造商提高电动汽车续航里程，帮助他们在大众市场取得成功。
我们非常高兴能够针对电动汽车市场目前面临的挑战提供有效的解决方案。如今，这项技术已经逐渐成为中国各大汽车制造商的理想产品选择，帮助他们顺利应对日益上升的高端电动汽车市场需求量。”
![[NE观车展]博格华纳再次强调本土化](http://img.ne-time.cn/b545355421ed433792b92a088f9766cc.jpg?imageMogr2/quality/70/format/jpg)
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