似乎自從新能源汽車普及后，“電機高轉(zhuǎn)速下效率低，所以電車高速續(xù)航下降”這種說法就一直占據(jù)上風，但是事實真的如此嗎？

新能源汽車往往使用永磁同步電機作為驅(qū)動裝置，通過固定傳動比的減速器與差速器等結(jié)構(gòu)驅(qū)動車輪。在網(wǎng)上找到了某公司的的電驅(qū)方案介紹手冊，可以據(jù)此研究一下電動機的特性（事實上，永磁同步電機的效率特性大致是相同的，可以認為這里給出的效率特性圖具有代表性）。

根據(jù)電機效率map圖，可以看出，電動機在高轉(zhuǎn)速下的效率明顯是高于低轉(zhuǎn)速下的！

其實有一個很簡單很直觀的方式說明問題：增程式混動車輛以純?nèi)加湍Ｊ竭\行，在高速下的油耗表現(xiàn)與傳統(tǒng)燃油車幾乎持平。如果真的是電機高速下效率低，那這就沒法解釋了。

那為什么電車高速巡航時續(xù)航顯著低于低速下的呢？

有兩方面原因：

其一：因為電池本身能攜帶的能量就較為有限，但是由于低速下本身能耗水平就很低，而且還有動能回收等手段進一步提高能量利用效率，因此低速下的續(xù)航會相對較長。這一點是相對于燃油車而言的，因為傳統(tǒng)的發(fā)變結(jié)構(gòu)在低速下的效率較低。

而高速巡航狀態(tài)下，無論是電車的電機，還是燃油車的發(fā)變結(jié)構(gòu)，其運轉(zhuǎn)效率都（相對自身而言）較高，那么電車電池的儲能短板此時就開始顯現(xiàn)其不足之處，儲能不足才是電車高速續(xù)航不足的根本原因，而不是電機效率下降！

簡而言之：油車低速下“吃得比較多，出力少”，高速下“吃得多，出力多”；電車則是無論速度如何都是“吃多少，出力多少”，但是油車“帶得多”，電車“帶得少”，所以在輕負載的時候，電車雖然“帶得少”，但本身消耗更低，因此續(xù)航相對長；但當處于高負載的巡航工況時，電車“帶得少”的缺點就顯現(xiàn)出來了。

其二：電池在放電倍率較大時，其可用的容量也會發(fā)生一定程度的下降。這是由于電池自身的特性導致的。（可以從化學熱力學的可逆/不可逆循環(huán)的角度去考慮）

那么，根據(jù)電機的特性，電車如果要加入變速器，應(yīng)該如何設(shè)計，又會有什么意義？

燃油發(fā)動機的效率一般在中低轉(zhuǎn)速，高負載率的情況下，所以我們要想辦法盡可能讓發(fā)動機運轉(zhuǎn)在中低轉(zhuǎn)速下。這就是為什么燃油車巡航時要積極“升擋”，以降低油耗。

而電動機的工作特性，如上文所述，高效區(qū)主要集中于中高轉(zhuǎn)速區(qū)間。那么為了提高效率，應(yīng)該在車輛低速時，盡可能讓電機處于較高的轉(zhuǎn)速下。

那么有沒有這樣的案例呢？在機械傳動老牌大廠采埃孚的一個概念宣傳視頻中，我們可以看到這樣的做法：

雖然這是一款面向鐵路車輛的2速變速箱，且其給出的效率特性圖是異步電機的，但是其設(shè)計理念和上述分析是相同的（畢竟從圖中可以看出，異步電機的高效率區(qū)間也主要位于中高轉(zhuǎn)速下）。相比起傳統(tǒng)鐵路車輛的固定傳動比齒輪箱，這個設(shè)計添加了一個額外的啟動齒輪組（圖中藍色線），使得電機在車輛低速狀態(tài)下快速拉升至更高的轉(zhuǎn)速，同時只需要輸出較小的扭矩，提升了工作效率。

當然，電車加入變速箱還有一種情況，那就是對于性能取向的車輛，為了獲得更高的極速，使用變速箱以防止電機超過極限工作轉(zhuǎn)速。

只有根據(jù)電動機以及發(fā)變結(jié)構(gòu)等的實際的特性去分析，才能得到電車與燃油車能耗與續(xù)航表現(xiàn)真正原因，因為電車高速續(xù)航下降所以想當然認為是電驅(qū)系統(tǒng)效率降低的做法是不可取的。