特斯拉使用的是電動馬達。它擁有更大的扭矩和轉速範圍。

相反，內燃機的轉速範圍明顯要小一些，扭矩曲線也更為有限。因此，為了能使汽車從停止狀態加速並達到一個較高的速度，就必須使用變速箱來調整車輪的轉速。這是因為內燃機無法為高轉速提供必要的扭矩。

最後，在停車標誌或紅燈處，特斯拉馬達可以完全關閉。但內燃機卻無法做到這一點。車輛處於停車狀態時，內燃機馬達也必須維持空轉。

因為電機的動力與發動機產生動力的原理不同，電機直接可以產生最大扭矩，而發動機一般隨著轉速的變化扭矩發生變化，這時候就需要變速箱來控制動力輸出了。特斯拉屬於電動汽車，不需要傳統汽油車的變速箱。

變速箱是傳統內燃機汽車的標配，卻時常缺席於電動汽車(純電動，不包括混合動力)。那麼，電動汽車到底需要變速箱嗎？

本文從2個層面來分析這個問題：

1、為什麼電動汽車可以選配變速箱，而傳統內燃機汽車必須配，沒有選擇權？

2、如果電動汽車可以選配變速箱，那麼變速箱是錦上添花還是畫蛇添足呢？

首先，為什麼電動汽車可以沒有變速箱？

與電動汽車的電機相比，內燃機是一個複雜得多的系統。經過上百年的改進，現代內燃機的效能已經相當強勁了。在武林中，內燃機就是一個高手，但是這個高手有幾個弱點：

特點1、低轉速下無法輸出轉矩(武林高手站著不動打拳，是沒力的。必須邊跑邊打才有力)。

特點2、高轉速下最大輸出轉矩急劇降低(跑太快了，也沒力出拳了)。

綜上，內燃機的可工作範圍較窄，典型範圍1000-4000rpm。

這會帶來什麼問題呢？

首先，沒法啟動汽車；

其次，不能兼顧低速或高速行駛(若減速器的減速比高，則只能低速不能高速；若減速器的減速比低，則只能高速不能低速)。

變速器與離合器就是為了解決這兩個問題而生：

1、離合器斷開時切斷阻力，使內燃機可以在無負載的情況下啟動，進入舒適的“工作範圍”。僅有離合器還不行，變速器也要掛在低速檔，從而使內燃機有足夠的輸出轉矩使車輛加速。

2、車輛在加速或在不同速度的巡航過程中，變速器要換到合適檔，以使內燃機能夠順暢地工作。

電動汽車的電機，與內燃機相比，有兩個特點：

1、低速，甚至零轉速下也可以輸出很大的轉矩。

2、工作範圍特別廣，典型範圍0-7000rpm。(當然，以永磁同步電機為例，在高轉速下，輸出轉矩也會逐漸下降)。

正是由於以上兩點，即使沒有離合器與變速器，電動汽車也是可以正常工作的。

這一層面問題比較簡單，各方觀點也達成了共識：沒有變速箱，電動汽車照常可以跑，而內燃機就歇菜了。

而第二個層面的問題就比較複雜了。

對電動汽車來說，變速箱是錦上添花還是畫蛇添足呢？

A、增加變速箱，會增加電動汽車成本？

B、增加變速箱，會增加電動汽車重量？

C、增加變速箱，經濟性提升有限？

如果只是淺層次的分析，很容易得到錯誤的結論：平空增加了一個變速箱，那成本當然要上去了啊，重量肯定要提升了啊！為了得到相同的效能。

關於這個問題，我想以一個經典車型為例來進行分析：

特斯拉的第一個車型Roadster的最初設計是180kW電機+2檔變速箱，後來由於變速箱生產質量的問題，被迫採用了第二種方案，取消了變速箱，但為了達到相同的動力效能，使電機功率增大到240kW才能達到相同的效能。為了配合更大的電機，電池也需要從60kWh增大到80kWh以提供更大的輸出功率。(詳見wiki百科的Roadster詞條，具體資料可能有出入，請指正)

讓我們總結一下：

原方案：180kW電機+60kWh電池+變速箱

新方案：240kW電機+80kWh電池

以此例來看，“為了達到相同的動力效能”，特斯拉的新方案去掉了變速箱，但被迫換用了更大的電機，以及20kWh的電池。大體估計一下，這成本與重量肯定都上去了！

因此，至少以特斯拉的例子來看，增加變速箱，是可以降低電動汽車成本的，是可以降低電動汽車重量的。為了避免錯誤的分析，一定要記著前提：“為了達到相同的動力效能”。

再分析一下，增加變速箱，經濟性提升有限嗎？

量化的計劃需要詳盡的模擬。定性的來看，在現階段的商業環境下，電動汽車為了取得市場，一般要具備很高或較高的動力性，簡單的來說就是用更大的電機。而動力性與經濟性一般是存在trade-off的關係的。

打個比方吧，動力性就是一匹奔跑在草原上的駿馬，使駕駛員在超車、跑高速、起步時很爽；而經濟性就是一頭忙碌在農田的黃牛，勤懇地工作，使駕駛員在巡航時可以儘可能地居家省油。如果讓駿馬去耕地，讓黃牛去草原，都不太合適。而電動汽車為了能賣得出去，就必須得強調自己既是駿馬、又是黃牛。這時候，就需要變速箱才能駿馬與黃牛兼得。

網友曾提出一個觀點，就是一匹駿馬電動車，即使沒有變速箱，黃牛特性差一點，但也只不過多費了5%的電而已。而電費那麼便宜，“5毛錢一度電計算，不過才7毛5分錢”。

對此觀點，個人有兩點看法：

a、變速箱節省5%的電量是一個保守的值。

b、在里程焦慮普遍存在的情況下，節省的電量不應該以電費來計量，而應該以電池容量來計量。比如說，省下了1度電，不應該算做省了5毛錢，而應該計算為多買了1kWh的電池。

綜上來看，對電動汽車來說，變速箱是錦上添花，而不是畫蛇添足。

那麼，為什麼國內外還是有好多電動汽車沒有變速箱呢？

並非他們不懂得錦上添花的道理，而是因為：

1、國外：適配於高速電機的變速箱生產不出來。典型例子是特斯拉，那個變速箱供應商搞不出來，使特斯拉的車晚出來一年，差點把特斯拉搞死。

2、國內：變速箱供應鏈弱、整車廠整合控制能力弱，導致不想用變速箱。(這些設計出來的電動汽車估計也沒打算真的賣吧)這一般出現於國內的廠家。這裡值得一提的是，電動汽車如果不用變速箱，連離合器都可以省了，這使整車整合的難度大為降低啊！

對本文做一個總結吧，3個觀點：

1、沒有變速箱，傳統內燃機汽車就不能跑了，電動汽車照常跑。

2、有變速箱，電動汽車會更好，是錦上添花，而不是畫蛇添足。

3、國內外廠商也懂錦上添花的道理，但會由於其他方面的難處而棄用變速箱。

特斯拉沒有變速箱，但是有一個減速器。這種電動機加減速器的搭配主要是由電動機的特性決定的。

內燃機汽車使用變速器也主要是由於內燃機的特點決定的，內燃機汽車起步的時候，轉速低，扭矩不足，所以再起步的時候需要搭配一個大齒比的擋位來改善加速效能。設定不同齒比的擋位主要是為了保證不同車速時候的發動機的轉速在經濟轉速範圍。所以內燃機汽車需要一個具備不同擋位變速器。

對於電動汽車，情況有所不同，從下面這張圖可以看出，電動機的轉速範圍動輒上萬，特斯拉的電機最高轉速高達,16000，而普通內燃機的最高轉速可能還不到8000。下圖中也可以看出，電動機從轉速為零開始加速時，扭矩就處於最大扭矩狀態，一直持續到額定功率。這就意味著電動汽車在啟動的時候沒有內燃機汽車扭矩不足的困擾，所以電動機沒有需求像內燃機汽車一樣配置大齒比擋位來保證起步扭矩。

現在，以特斯拉為例，採用的是電動機加一個固定的中等齒比減速器的方案，使用減速器替代了變速箱。這裡，之所以選用中等齒比減速器是因為電動車的電機在低轉速的時候扭矩足夠大。而且電機的轉速足夠高，沒必要在高轉速的時候壓低電動機轉速。從而使用了折中的中等齒比減速器。中等齒比減速器既可以滿足電動車起步時和加速時的動力需求，提高加速效能。而且可以使得電動機在較高轉速的時候動力足夠，可以跑出更高的車速。