混動(dòng)時(shí)代 自主品牌混動(dòng)技術(shù)詳解（上）

　　【太平洋汽車 新車頻道】論近年來汽車領(lǐng)域最熱的話題無疑是電動(dòng)化，2021年純電動(dòng)車型銷量也迎來了爆發(fā)式增長，成為了市場(chǎng)上不容忽視的增長點(diǎn)。不過在龐大的基數(shù)下，燃油車依然占據(jù)著市場(chǎng)的大頭。2020年10月，我國正式發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》，其中提到2025年，新能源汽車銷量占比要達(dá)到20%，而傳統(tǒng)汽車銷量中，混動(dòng)車型要占比一半的份額。也就是說混合動(dòng)力車型在2025年要達(dá)到千萬級(jí)市場(chǎng)規(guī)模。在話題度上并沒有純電動(dòng)車型火熱的混動(dòng)車型，會(huì)是接下來數(shù)年中市場(chǎng)的寵兒，混動(dòng)時(shí)代已至。

　　當(dāng)前市場(chǎng)上，比亞迪DM-i、吉利雷神Hi·X、長城檸檬DHT、奇瑞鯤鵬DHT、長安智電iDD、廣汽鉅浪混動(dòng)GMC2.0、嵐圖智能多?；靹?dòng)以及包括大量增程式混合動(dòng)力等等混動(dòng)系統(tǒng)可謂爭奇斗艷，就在近幾年間，自主品牌混動(dòng)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，讓人眼花繚亂。近期，太平洋汽車將攜近30臺(tái)國內(nèi)主流混動(dòng)車型，發(fā)起《太平洋汽車混動(dòng)時(shí)代》策劃，行程超過一千五百公里的高原、高寒環(huán)境下全方位的實(shí)測(cè)，針對(duì)在售所有混動(dòng)系統(tǒng)，通過多個(gè)測(cè)試環(huán)節(jié)，幫助用戶全方位了解市面上各大混動(dòng)車型的各項(xiàng)性能優(yōu)劣，敬請(qǐng)期待。在實(shí)測(cè)開始前，我們不妨先從技術(shù)角度，了解一下各大品牌的混動(dòng)技術(shù)究竟如何。

　　在介紹自主品牌幾大主流混動(dòng)技術(shù)之前，我們先來簡單回顧一下當(dāng)前混合動(dòng)力的幾種主流技術(shù)路線，主要包括串聯(lián)構(gòu)型、并聯(lián)構(gòu)型、功率分流構(gòu)型和串并聯(lián)構(gòu)型，以及以48V為代表的輕混系統(tǒng)。

　　串聯(lián)構(gòu)型最典型的代表便是增程式電動(dòng)車，可以類比“串聯(lián)電路”，發(fā)動(dòng)機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)供電，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪，電池作為存儲(chǔ)介質(zhì)位于二者之間。發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)串聯(lián)，發(fā)動(dòng)機(jī)并不直接參與驅(qū)動(dòng)車輪。除了主流的可以插電的增程式，也有以日產(chǎn)e-POWER為代表的非插電式串聯(lián)混動(dòng)車型。

　　并聯(lián)構(gòu)型則可類比“并聯(lián)電路”來理解，發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)是相對(duì)獨(dú)立的兩套動(dòng)力系統(tǒng)，可以分別驅(qū)動(dòng)車輪，也可以共同發(fā)力驅(qū)動(dòng)車輪，因而普遍有全速域更佳的動(dòng)力表現(xiàn)，但發(fā)動(dòng)機(jī)并不會(huì)向電池或驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，因此在饋電狀態(tài)下能耗表現(xiàn)普遍欠佳。

　　功率分流構(gòu)型代表為豐田THS，通過一套相對(duì)復(fù)雜的行星齒輪，在不同工況下自動(dòng)分配動(dòng)力，例如低速時(shí)有電機(jī)驅(qū)動(dòng)行星齒輪驅(qū)動(dòng)車輛；低負(fù)荷時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)一部分動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)車輛，另一部分為電池充電；高負(fù)荷時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)共同參與驅(qū)動(dòng)車輛；制動(dòng)減速時(shí)車輪帶動(dòng)行星齒輪通過電機(jī)發(fā)電為電池補(bǔ)能等。豐田作為混動(dòng)車型的先行者與推廣者之一，功率分流構(gòu)型混動(dòng)很長時(shí)間里成為了最主流的混動(dòng)技術(shù)路線，同時(shí)豐田初期樹立的專利壁壘也讓后來在這功率分流構(gòu)型混動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域長期舉步維艱。

　　串并聯(lián)構(gòu)型顧名思義融合了串聯(lián)、并聯(lián)構(gòu)型的特征，發(fā)動(dòng)機(jī)即可以為電池、電機(jī)供電，也可以參與驅(qū)動(dòng)車輛。是目前最火的混動(dòng)技術(shù)路線之一，包括本田i-MMD、比亞迪DM-i、吉利雷神Hi·X、魏牌DHT等都屬于串并聯(lián)構(gòu)型的分支。

　　除了以上4種主流混動(dòng)構(gòu)型，以48V為代表的MHEV輕混系統(tǒng)，也經(jīng)常被列為混動(dòng)的一種并且得到了大量推廣，但48V輕混系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)直接相連，并不具備真正的純電驅(qū)動(dòng)模式，且通常采用小電機(jī)、小電池，僅起到輔助節(jié)油的作用，提升空間有限。當(dāng)然，還有利用超級(jí)電容、飛輪等等組成的更多樣化的混動(dòng)形式，目前并未大量普及，不在本文的討論范圍中。

　　值得一提的是，混動(dòng)構(gòu)型與是否插電并不直接相關(guān)，前述4種構(gòu)型均支持非插電的HEV版本與插電的PHEV（增程式REEV）。主要是國內(nèi)將非插電混動(dòng)車型歸為節(jié)能車上藍(lán)牌，插電車型歸為新能源車上綠牌，以及早年功率分流/串并聯(lián)構(gòu)型代表品牌豐田、本田僅有非插電HEV車型，而當(dāng)時(shí)PHEV車型多數(shù)為并聯(lián)構(gòu)型，給消費(fèi)者留下了深刻印象。如今兩田均基于自身的混動(dòng)系統(tǒng)推出了可以上綠牌的插電混動(dòng)系統(tǒng)，而自主品牌近來推出的插電混動(dòng)車型也不少采用了串并聯(lián)構(gòu)型。

　　另外介紹混動(dòng)系統(tǒng)時(shí)經(jīng)常會(huì)提到的P0、P1、P2、P3、P4電機(jī)，其實(shí)指的是電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等的相對(duì)位置：

　　P0是指電機(jī)布置在發(fā)動(dòng)機(jī)前，主要用于輔助發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和動(dòng)能回收的作用；

　　P1是指電機(jī)布置在發(fā)動(dòng)機(jī)后變速箱前，P1電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)為硬連接，可以看做是一體結(jié)構(gòu)，電機(jī)不具備純電驅(qū)動(dòng)能力；

　　P2是指電機(jī)布置在變速箱的輸入軸，與發(fā)動(dòng)機(jī)可通過離合器斷開連接，電機(jī)需通過變速箱傳導(dǎo)驅(qū)動(dòng)車輪。另外雙離合變速箱有兩個(gè)離合器和兩根動(dòng)力軸，放置于其中一根動(dòng)力軸上的電機(jī)可以配合離合器變化出更多樣的驅(qū)動(dòng)模式，也被稱為P2.5，當(dāng)然其本質(zhì)也是P2電機(jī)的一個(gè)分支。

　　P3是指電機(jī)布置在變速箱的輸出端，電機(jī)不經(jīng)變速箱傳導(dǎo)直接驅(qū)動(dòng)車輪。

　　P4則是指直接將電機(jī)放在與發(fā)動(dòng)機(jī)沒有剛性連接的后驅(qū)動(dòng)橋，與發(fā)動(dòng)機(jī)完全獨(dú)立，并不存在“混”的模式，可以與任意構(gòu)型的動(dòng)力形式兼容，主要用于前驅(qū)混動(dòng)車型增加4驅(qū)版本，包括豐田E-Four、比亞迪超級(jí)混動(dòng)四驅(qū)等均通過P4電機(jī)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然部分存在第三對(duì)車輪的六驅(qū)新能源車，驅(qū)動(dòng)第三對(duì)車輪的電機(jī)同樣為P4電機(jī)。

　　2004年，剛剛收購了秦川汽車入局造車的電子消費(fèi)品電池領(lǐng)域巨頭比亞迪首次參加北京車展，便展示了其在新能源汽車領(lǐng)域極具前瞻性的野心。比亞迪不僅帶來了數(shù)款純電動(dòng)車型，同時(shí)展示的還有一款名為Hybrid-S的混合動(dòng)力概念車，這也是自主品牌在混合動(dòng)力領(lǐng)域最早的嘗試之一。

　　比亞迪Hybrid-S概念車基于秦川福萊爾車身，提出了一套串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，由一臺(tái)29.5 kW的0.8L汽油發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)供電，配備了296V/20Ah的動(dòng)力電池組和30kW的永磁同步電機(jī)，設(shè)計(jì)最高時(shí)速130km/h，0-100km/h加速時(shí)間為16.5s，城市道路百公里油耗僅4L。這套混動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上類似增程式電動(dòng)車，但并不能充電，與如今日產(chǎn)e-POWER結(jié)構(gòu)類似。設(shè)計(jì)上發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于最高效的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)間，比亞迪提出該車污染物排放指標(biāo)大大低于當(dāng)時(shí)最嚴(yán)格的歐4標(biāo)準(zhǔn)，排放指標(biāo)還不到豐田HYBRID混合動(dòng)力車型的一半。而豐田普銳斯在第二年才正式引進(jìn)國內(nèi)市場(chǎng)。

　　隨著2005年普銳斯國產(chǎn)，自主品牌對(duì)這一面向未來的嶄新技術(shù)也蠢蠢欲動(dòng)，吉利在當(dāng)年上海市工業(yè)博覽會(huì)上展示了基于單向離合器、鎳氫電池組的輕混系統(tǒng)車型。并且在2006年又另辟蹊徑拿出了基于42V超級(jí)電容打造混動(dòng)車型的技術(shù)成果，不過時(shí)至今日，超級(jí)電容也僅蘭博基尼在Sián車型上使用，并沒形成規(guī)模，吉利這一路線當(dāng)時(shí)自然也并沒能走通。

　　比亞迪Hybrid-S概念車上提出的串聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)同樣沒能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但采用并聯(lián)構(gòu)型的第一代比亞迪DM混動(dòng)系統(tǒng)在2008年成功落地，也就是比亞迪F3DM。該車搭載一臺(tái)50kW的1.0L汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和最大功率分別為25kW、50kW的兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成的并聯(lián)構(gòu)型混動(dòng)系統(tǒng)，純電續(xù)航里程100km，但加速能力去到了10S開外。這樣一臺(tái)如今看起來頗不起眼的混動(dòng)車型是全球首款PHEV插電式混合動(dòng)力量產(chǎn)車型，開創(chuàng)了自主品牌混動(dòng)先河。

　　也是2008年前后，上汽也上馬了自己的混動(dòng)項(xiàng)目，不過量產(chǎn)成果要等到2013年量產(chǎn)的榮威550插電混動(dòng)車型上才得以落地，也就是上汽EDU1.0混動(dòng)平臺(tái)首款車型。上汽EDU1.0是由一臺(tái)1.5L汽油發(fā)電機(jī)、P1+P2雙電機(jī)和兩檔變速箱組成的串并聯(lián)構(gòu)型混動(dòng)系統(tǒng)，是國內(nèi)首款串并聯(lián)構(gòu)型混動(dòng)系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)上已經(jīng)類似于如今主流的比亞迪DM-i、長城檸檬混動(dòng)DHT等。

　　比較可惜的是，EDU1.0只有27kW的P1電機(jī)和50kW的P2電機(jī)在電驅(qū)動(dòng)能力上表現(xiàn)一般，因而形成了以發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)為主，純電驅(qū)動(dòng)為輔的局面，但其節(jié)油效果仍然達(dá)成了約30%左右的不錯(cuò)水平。

　　然而，上汽在2016年第二代混動(dòng)系統(tǒng)EDU2.0，取消了P1電機(jī)，改為發(fā)動(dòng)機(jī)端的6速變速器以及電機(jī)端的4擋變速器組成三平行軸的布局結(jié)構(gòu)并聯(lián)構(gòu)型混動(dòng)系統(tǒng)，EDU2.0在動(dòng)力性能表現(xiàn)上得到了大幅提升，但卻犧牲了一部分EDU1.0串并聯(lián)構(gòu)型帶來的節(jié)油能力，被認(rèn)為是上汽在混動(dòng)技術(shù)路線上的一次戰(zhàn)略誤判。

　　廣汽在2011年前后啟動(dòng)了混動(dòng)項(xiàng)目，不同的是廣汽將研發(fā)重心放在了匹配混動(dòng)系統(tǒng)的超高熱效率混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)方面，與全球發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)寡頭AVL、FEV合作研發(fā)高效燃燒技術(shù)，成為國內(nèi)第一家成功量產(chǎn)超熱效率阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)的車企。在超高熱效率混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)的加持下，廣汽在2015年先后推出了GA5 REEV增程式新能源車以及GA5 PHEV插電式混合動(dòng)力車型。后者采用的是P1+P3的雙電機(jī)結(jié)構(gòu)的并聯(lián)構(gòu)型混動(dòng)平臺(tái)——GMC1.0。

　　在混動(dòng)研發(fā)上更早發(fā)力的吉利，到2016年才帶來了首款插電式混合動(dòng)力車型帝豪PHEV，采用吉利與科力遠(yuǎn)合作研發(fā)的CHS功率分流構(gòu)型混動(dòng)系統(tǒng)。在超級(jí)電容等領(lǐng)域遇阻后，吉利在2007年便轉(zhuǎn)向了并聯(lián)式插電混合動(dòng)力系統(tǒng)GPEC的研發(fā)，但吉利對(duì)并聯(lián)構(gòu)型并不滿足，也并未量產(chǎn)落地。在2012年又轉(zhuǎn)向了開發(fā)類似豐田THS功率分流構(gòu)型的行星齒輪結(jié)構(gòu)。

　　為了繞開豐田的專利壁壘，吉利選擇了更加復(fù)雜的拉維納式雙排行星齒輪組，開發(fā)出由發(fā)動(dòng)機(jī)、雙電動(dòng)機(jī)、雙排行星齒輪組和三組離合器組成的CHS混動(dòng)系統(tǒng)。在尋找匹配的電池系統(tǒng)時(shí)，吉利與科力遠(yuǎn)結(jié)緣。后者2011年收購了一家為初代普銳斯供應(yīng)電池的日本松下旗下的電池工廠，科力遠(yuǎn)此后也成為了豐田THS鎳氫電池的供應(yīng)商之一。2014年，吉利與科力遠(yuǎn)成立了研發(fā)CHS混合動(dòng)力系統(tǒng)的合資公司，吉利持股51%，科力遠(yuǎn)持股49%。

　　雖然吉利CHS被稱為最接近豐田THS的混動(dòng)系統(tǒng)之一，后續(xù)還發(fā)生了吉利/科力遠(yuǎn)1元買下豐田THS相關(guān)專利的事件，但吉利CHS混動(dòng)系統(tǒng)最后還是走向了失敗。傳言稱，CHS最終被雪藏的原因之一是高度精密的行星齒輪相關(guān)核心技術(shù)仍然掌握在日本供應(yīng)鏈企業(yè)手中。而此時(shí)，吉利與沃爾沃合作研發(fā)epro混動(dòng)平臺(tái)進(jìn)展順利。

　　2013年，比亞迪DM技術(shù)也迎來了革新，全面轉(zhuǎn)向性能取向，整套混動(dòng)系統(tǒng)由P3+P4電機(jī)+發(fā)動(dòng)機(jī)的組合，誕生比亞迪“三擎四驅(qū)”的動(dòng)力總。比亞迪542戰(zhàn)略指導(dǎo)下秦、唐5秒級(jí)加速在網(wǎng)上引起的熱議相信不少朋友還記憶猶新。不過并聯(lián)構(gòu)型在饋電狀態(tài)下能耗表現(xiàn)不佳的問題在DM2.0時(shí)代并沒能得到解決。2018年，DM3.0混動(dòng)系統(tǒng)在DM2.0的基礎(chǔ)上在發(fā)動(dòng)機(jī)前的P0位置加入了BSG電機(jī)，并且對(duì)電控等方面做出了優(yōu)化，一定程度上改善饋電狀態(tài)下的油耗表現(xiàn)。

　　2020年10月，我國正式發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》，其中在總體目標(biāo)中提出到2035年，新能源汽車占汽車總銷量50%以上，并表示汽車產(chǎn)業(yè)碳排放總量先于國家碳減排承諾達(dá)到峰值，預(yù)計(jì)在2028年左右實(shí)現(xiàn)。從具體的數(shù)值來看，其中混合動(dòng)力車型到2025年油耗限值為5.3L/100km，2030年油耗限值為4.5L/100km，2035年油耗限值為4.0L/100km（WLTC）。

　　在當(dāng)年的視角下，技術(shù)路線圖2.0還頗顯激進(jìn)。經(jīng)過十余年的發(fā)展，自主品牌在混動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域磕磕絆絆取得了不小的成果，但在HEV及PHEV饋電油耗等方面距離豐田、本田主導(dǎo)的混動(dòng)系統(tǒng)仍有不小的差距。也僅有稍早些時(shí)候，也就是2020年6月比亞迪發(fā)布的最新一代混動(dòng)技術(shù)DM-i讓大家看到了自主品牌混動(dòng)技術(shù)在節(jié)油能力上的一些希望。

　　但緊隨而來的是驚喜連連，不僅比亞迪DM-i實(shí)測(cè)成績亮眼，隨后陸續(xù)出現(xiàn)了吉利雷神Hi·X、長城檸檬混動(dòng)DHT、廣汽鉅浪混動(dòng)GMC2.0、奇瑞鯤鵬DHT、長安智電iDD、東風(fēng)馬赫MHD等等一系列讓人眼前一亮的混動(dòng)系統(tǒng)。

　　回頭來看，國家節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線引導(dǎo)了自主品牌在混動(dòng)技術(shù)上的投入，而也正是自主品牌在混動(dòng)技術(shù)取得關(guān)鍵突破的時(shí)機(jī)，我國正式發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》。這些讓人眼前一亮的混動(dòng)技術(shù)絕非一兩年就能取得突破的技術(shù)，相關(guān)技術(shù)至少在2018年前后就已經(jīng)展開了研發(fā)，而彼時(shí)恰好是包括豐田、本田、現(xiàn)代等等混動(dòng)先行者最早一批技術(shù)專利保護(hù)期到期的時(shí)間段。當(dāng)然，并不是說自主品牌是在別人技術(shù)專利到期時(shí)山寨了前人的技術(shù)成果，而是重重的技術(shù)專利對(duì)新技術(shù)的研發(fā)同樣形成了不少的阻礙。

　　例如一家名不見經(jīng)傳的美國公司PAICE CORP 1999年在我國申請(qǐng)的USP6209672專利（該專利在美國申請(qǐng)于1998年）涉及的是一套帶離合器的串并聯(lián)混動(dòng)架構(gòu)，此后的出現(xiàn)的各型串并聯(lián)構(gòu)型混動(dòng)系統(tǒng)幾乎無不與之相關(guān)，包括本田i-MMD，也包括比亞迪的DM-i。PAICE CORP雖然并不從事混動(dòng)汽車的開發(fā)生產(chǎn)，但其21項(xiàng)關(guān)于混動(dòng)技術(shù)的發(fā)明專利讓其成為了混動(dòng)汽車?yán)@不開的一家公司。從2004年起，PAICE CORP起訴過豐田、現(xiàn)代、福特、大眾、寶馬等等跨國知名車企，且無一落敗。

　　隨著最初一批混動(dòng)技術(shù)專利保護(hù)期到期，混動(dòng)技術(shù)的研發(fā)受到的限制也大幅縮減。當(dāng)然，我們絕非指責(zé)專利保護(hù)，僅僅是指出自主品牌近年來混動(dòng)技術(shù)大爆發(fā)的客觀原因之一。我們希望自主品牌推出優(yōu)秀的混動(dòng)產(chǎn)品，能夠在市場(chǎng)上形成良性競(jìng)爭，也希望大家各自的研發(fā)成果能夠得到法律的有效保護(hù)。下面我們來逐一介紹近年來備受關(guān)注的各家混動(dòng)技術(shù)，都有哪些亮點(diǎn)。