如今纯电汽车早已不是新事物,它已经进入了普及阶段。纯电汽车特性就是高功率、高扭矩,且功率、扭矩输出特性靠前。所以这些纯电车的提速能力极强,尤其是头段、中段的提速能力。只不过到了后段,纯电汽车就开始拉胯了。
最近总看到这类关于电车后段跑不过燃油车的问题?而这真的算是问题么?显然算不得问题,燃油车后段能力强原因在于有个多传动比的变速箱,可以缩小减速比从而获得较高的轮速。而纯电汽车呢?绝大多数纯电汽车是不配变速箱的,确切的说电车变速箱是台固定齿轮比变速箱。也就是说大多数电车只有一个4或5左右的减速比。
所以拉极限速度,就目前的纯电汽车而言跑不过燃油车,但这并不是指提速。高极限速度并不难实现,比如卡罗拉可以慢悠悠拉到180km。马力有个200匹左右,极限速度可以轻松突破200km、甚至更高。马力超过了300匹,极限速度可轻松突破250km。而从理论上看当峰值马力达到400匹时,极限速度可以达到300km。简单而言只要马力不差、配个变速箱,极限速度就会很高。
大部分纯电汽车的极速为什么不如燃油车?原因很简单因为绝大多数纯电汽车没有配备多档位变速箱,只有单一的传动比导致减速比太大,发动机转速经过传动系统的减速后导致轮速太低。比如某品牌电动车只有一个5的减速比,那么当其电机达到最高转速的时候,车轮速度只有2000转。如今增压化的内燃机转速普遍在6000转以内,但由于变速箱可提供更低的减速比,高档位时对发动机的减速效果降低。
如上图9AT变速箱最高档位降低至0.48,大部分家用车型尾牙齿轮比为3.5左右,当变速箱保持在第9档时整车传动比为1.68。所以即便如今内燃机转速普遍在6000转以内,车子的轮速最高也能达到6000转/1.68=3500转左右。看到结果了么?电机的峰值转速普遍过万转,但由于没有多档位变速箱,导致轮速最高不过2000转出头。内燃机峰值转速虽然不高,但由于变速器有多个档位可把减速比降得足够低,峰值轮速反而更高。
所以电车极速不如燃油车,这已经不再是马力大所能解决的了。就如上文所提到的那般燃油车300匹马力,车速可达到250km。纯电汽车同样300匹马力甚至更高,而极速可能只有180km,就是因为受制于轮速。就如同上文所举的例子那般,轮速卡在2000转,马力即便10000匹,极速还是180km。实际上马力也仅仅用到了200匹左右,剩余的马力在这种状态根本用不上。
纯电汽车的后段加速度能力强于燃油车电机的特点是什么?大家都知道嘛,低转速下甚至0转速即可爆发峰值扭矩,所以能在起步时即爆发出超高的功率,输出功率够高提速自然更快。这方面内燃机比不得,内燃机毕竟要依赖转速,这就是燃油车比01提速不如电车的原因。但差异仅仅体现在01提速之上么?当然不是,后段电车的优势其实远比头断更大。也就是说电车后程跑不过燃油车的命题是个伪命题。
如特斯拉model 3高性能版VS A45,两者功率差异并不大。01提速Model 3需要3.6秒左右,而A45需要4.6秒,两者在这个过程中其实只差1秒。而在100km到200km的提速过程中,model 3耗时10秒,而A45则需要15秒才能完成,足足差了5秒。也就是说在后半程电车的提速能力其实要比功率接近的燃油车更猛而并非跑不过燃油车。原因其实也非常简单,靠得就是那固定传动比。
燃油车虽然起步输出扭矩(功率)低,但可以利用低速档对扭矩放大,还用上文这个例子。如上图的9AT变速箱,一档池比达到4.71若尾牙3.5,那么一档时可放大扭矩16.5倍左右。虽然内燃机起步时扭矩输出低,但变速箱放大倍数高啊。而电车呢?虽然起步即可以峰值扭矩输出,但传动比只有5、也就是说放大扭矩5倍。所以燃油车在头段其实可以利用低速档的增扭效果来弥补扭矩弱的劣势。
所以燃油车在头段与电车的差异其实并不太大。而到后期燃油车的提速劣势下真正的显示出来,我们都知道提速要降档,但问题是车速偏高时档是降不下来的或者说不能降到齿轮比足够低的档位。当燃油车保持160km时速行驶时继续提速、9档,可以降低至1档么?当然不行,因为发动机转速会翻倍造成飞车(发动机过速)。比如160km、变速箱以9档0.48运行,转速4000转,强行降到一档时转速会飙到5万转,机器废了、所以这种降档会被系统屏蔽。
也就是说从9档开始降最多降到8档,减速比从0.48提高到0.58,降到7档就容易导致发动机过速。0.58时总传动比是多少?此时的传动比仅为0.58*3.5=2,也就是说在高速行驶的中后段燃油车即便完成降档也仅能放大动力约2倍。但电车传动比始终为5,在起步时燃油车变速箱减速比更大,而在中后段燃油车变速箱减速比反而更小。所以中后段电车的加速能力其实比燃油车强得多,越往后越强。
只不过受制于极速偏低,燃油车可以突破200千米后继续缓慢拉升,但纯电车大多数止步于200km。这就造成了燃油车后段比电车更快的假象,当然很多电车用户为了省电也往往不会把车速拉得太高。电池受制于能量密度,50度电的电池包仅仅是50升汽油能量的1/10左右,所以拼后段的高功率输出电池抗不住。总而言之比极限速度纯电汽车有劣势,比前、中、后段提速,同级别的电车碾压燃油车。