今年初Model3的火爆預定場面還歷歷在目，據SeekingAlpha網站上一位名叫Carlson的作者推測，雙電機版本的Model3車型的動力系統可能將延續Tesla 85D的動力系統，采用由兩臺電機配套差減的方式實現四驅。雖然動力系統的體積和質量將會更小，但整個動力系統的架構沒有改變——即將上市的Model3仍然沒有變速箱。 

▲ Tesla 部分車型雙電機四驅動力系統

Tesla為何無需變速箱

電機取代內燃機成為車輛新的動力心臟。Tesla的心臟是3相4極感應電機，最高轉速可達15480rpm。Tesla沒有變速箱，其減速比是恒定的9.73,車速與電機轉速是固定的比例：

車速=電機轉速/減速比×車輪半徑×2Pi×60/1000

因此，當電機轉速達到最高轉速時，車速將達到210km/h。

Tesla的電機和減速器

在滿足最高車速的前提下，動力系統的扭矩輸出也是衡量車輛性能的重要指標。0-100km/h加速時間體現了Tesla 優越的低速加速性能，那么它的高速性能怎樣呢？假設你是Tesla的車主，在中國高速公路上以120公里/小時的速度行駛，這個時候Tesla的電機扭矩輸出為325N·m，輪上扭矩為325x9.73=3162N·m，這依然是非常強大的。

▲Tesla電機外特性

傳統汽車為何需要變速箱

這個問題有多方面原因。首先，一般汽油發動機的最高轉速能達到6000rpm-8000rpm，性能跑車能達到或超過10000rpm，遠遠低于Tesla應用電機的最高轉速，在相同的減速比下，內燃機汽車最高車速要比電動車低。其次，內燃機在低轉速時扭矩輸出能力較差，需要更大的減速比來放大扭矩，這使得內燃機汽車無法通過單一固定的減速比匹配行駛所需的各種車速。最后，這一點涉及到內燃機的軟肋——無法逆轉且運轉轉速不得低于怠速轉速，因此需要變速箱來輔助實現倒車、起步、靜止候車等功能。

▲某內燃機外特性曲線

從上圖中可以看出，內燃機轉速在2000rpm-3500rpm范圍內相對效率較高，內燃機的高效區比較狹窄。相比之下，電機系統高效區（效率為80%）占比可以達到全工況范圍內的75%以上，優勢明顯。因此，為了使內燃機始終保持相對較高的工作效率，一個能設定多個檔位的變速箱是必不可少的。

下面以Porsche某車型為例，車輛以120公里/小時的速度行駛在高速公路上，車輛各檔位對應的發動機轉速如下：

 此時，最經濟的檔位為7檔，對應發動機轉速為2324rpm，車輛不僅噪聲和抖動都比較小，燃油經濟性也最好。

電動車一定不需要變速箱嗎

從當前市場來看，不管是先進的Tesla還是國內的自主電動汽車品牌，大部分都沒有給電動汽車配變速箱，這就給大家一種電動車不需要變速箱的感覺。

沒有變速箱，電動汽車可以正常行駛，增加變速箱會增加整車成本。變速箱存在的意義在于可以調節電機轉速和車速的比例關系，在特定車速下，使電機運行在更加高效的工作區間。

了解Tesla歷史的同學，肯定知道Tesla Roadster，這款車的最初的設計配置是180kW電機+60kWh電池+2檔變速箱，但后來由于缺乏相關技術積累，取消了變速箱設計。但是，為了達到和取消變速箱之前相同的動力性能，電機功率增大到了240kW。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。

這些改變都增加了成本和質量。保守估計，減速箱的節能為5%，對應電動車相當于多了1kWh的電量。因此，變速箱裝在電動汽車上是錦上添花，而不是畫蛇添足。

▲ CVT變速箱

一輛由內燃機作為直接動力源的汽車必須配備變速器來滿足正常的使用需求，而電動汽車沒有變速箱似乎也隨著Tesla的日漸火熱成為一件人們習以為常的事。但是，電動汽車沒有變速箱背后的原因，是每一位理性的消費者和有責任感的工程師應該思考的問題。所謂存在即合理，只能說明發生的事實自有其原因，至于是否是最佳的方案，現在下定論尚早。我們可以大膽設想，在未來，也許國內變速器供應商和電動車企會在電動汽車用高速變速器上有所突破，獲得超越Tesla的契機。