混动技术已124岁了！深度解析中国混动技术几大家（上）

混动汽车被写入2020年10月国务院颁布的《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》，说明这种技术绝不是“多此一举”，也不是“过渡技术”，而是要在未来很长一段时间内要坚持的技术策略。那么，在汽车历史上，混动技术是如何发展的？目前我们国内又有哪些主机厂推出了混动技术？各有什么亮点？我们今天就来一探究竟。

什么？混动车124年前就有了？

混动汽车在当前并不陌生，很多人都认为是化石能源的缺乏和自然环境的破坏才催生了混动技术，这虽然有一定的道理，但实际上混动车型诞生远比石油危机和环境污染早得多。我们知道，内燃机汽车诞生于1886年（卡尔·本茨1号），仅仅12年后，也就是1898年，由费迪南德·波尔舍和他的合作伙伴路德维希·洛纳打造的世界上第一款混动车就诞生了，全名叫Lohner-Porsche Semper Vivus，简称Lohner-Porsche，之后两年费迪南德·波尔舍不断完善Lohner-Porsche，最终在1900年的巴黎世博会上，拿出了Lohner-Porsche的“成品”，并收获了一位名为E.W.Hart的英国商人买家，不过要求费迪南德·波尔舍对Lohner-Porsche进行大量改装，以便容纳更多乘员。

1900年秋天，基于Lohner-Porsche原型车打造的“量产车”正式实现上路行驶，这辆车动力部分由两台水冷DeDion Bouton汽油机、两台发电机、两个（前）轮毂电机，以及蓄电池组成，工作原理是：两台发动机各驱动一台发电机为轮毂电机和蓄电池供电，而且可以在发动机停止工作时，通过蓄电池单独为轮毂电机供电并驱动车辆行驶。可以说这是一台“强混”车型，也是全球第一套“串联式混合动力系统”。只不过受制于当时电池技术的发展，以及福特T型车（内燃机车）、特别是福特发明的流水线组装的崛起，Lohner-Porsche并没有引领汽车进入电气化时代。

直到上世纪80年代，在两次世界大战、多次金融危机和石油危机之后，很多人意识到如果地球资源再这么消耗下去、环境再这么污染下去，人类会遭受灭顶之灾；另一方面，电池、电机、半导体等相关产业也已实现了关键技术上的突破，并逐渐应用到汽车行业，汽车逐渐走上了以“电”为核心的驱动路线，更在近几年成为发展主流，也就是如今方兴未艾的电气化时代。如果汽车行业也有“轮回”的话，那么124年前费迪南德·波尔舍和他的Lohner-Porsche就已经给如今的混动技术埋下了一个大大的伏笔。

混动技术知多少？先从最基本的P0-P4结构了解起

上面我们提到，当今汽车电气化的兴起是源于对能源消耗和环境保护，这一点儿也没错！但如果你认为发展混动车仅限于这两点“利益”那就错了，以混动技术来讲，其不仅可以做到“节能减排”，还可以做到“速度与激情”，因为在高效发动机+大功率电机的加持下，完全可以实现以往大排量发动机的性能，而且目前越来越多的车企都都朝着“两手抓，两手都要硬”的方向进行研发，从而可以全面覆盖和替代传统燃油车。那么，混动车是如何做到“节能与速度”兼得的呢？首先我们要了解混动汽车的几种布局，也就是常常听到的P0、P1、P2、P2.5（PS）、P3、P4这种结构。先通俗的提一下，P（position）代表电机，P0-P4代表电机的位置，用以区分各种有变速箱的并联与串并联（混联）混动构型。前面的数字越小，可以简单理解为离发动机越近。

P0混动：电机位于发动机前端驱动系统（FEAD）上，就是原来的逆变器，换成功率更大的BSG（Belt-driven Starter Generator）电机，P0电机通常在发动机前端，通过皮带与发动机曲轴进行柔性连接。当发动机运转时，由曲轴带动发电；当电机运转时，带动曲轴启动发动机。主要作用是提供动力补充，实现自动启停，或给空调、车载电器提供电能等。一般常见于微混车型，功率小、成本低，以“辅助”发动机为主。

P1混动：电机位于发动机曲轴上，在离合器前面，发动机飞轮位置，也就是原来的启动电机换成ISG（Integrated Starter Generator）电机，电机的转子替代了飞轮，与发动机曲轴同速运转，作用与P0电机相仿，但功率更大，可用于发动机启停、制动能量回收（为电池充电）以及辅助动力输出，但无法直接驱动车辆。一般常见轻混车型，功率较小、成本也不高，仍以“辅助”发动机为主。

以上来看，P0和P1混动都是用一个电机，实现了发电的逆变器和启动发动机的启动电机的双重功能，P0混动让逆变器集成了启动电机的功能（但仍需要飞轮），而P1混动让启动电机集成了逆变器的发电功能（但仍需要FEAD）。不管是P0还是P1，都只能实现弱混，而且只要电机旋转，发动机曲轴就必须旋转，电机没办法单独驱动汽车。

P2混动：布置在发动机和变速箱之间，通过插入两个离合器和1个电动机来实现混动，但不必像P1电机一样整合在发动机外壳中，可以直接套在变速箱输入轴上（需要重新设计变速箱），也可以通过皮带与变速箱输入轴连接，或者也可以使用减速齿轮（体积较大）。其工作逻辑为发动机→离合器1→电动机→离合器2→变速箱→差速器→车轮。由于电机位于变速箱的输入轴，可以切断发动机的动力输出，实现短距离纯电驱动行驶。值得一提的是，P2混动因为需要有自动切空档的功能，因此只能匹配自动挡，包括CVT、AMT、双离合、液力变矩+行星齿轮组式AT等都可以匹配。

P3混动：电机位于变速箱的输出端，与发动机共用一根输出轴，由于比P2电机少一组离合器，因此拥有更高效的电驱效果和能量回收，更适合后驱车型。其动力传动更直接，输出效果更高，注重动力性能，而非节能。

P2.5/PS混动：界于P2和P3之间的一种混动形式，是将电机集成到变速箱内部，因其布局位置特殊，因此P2.5/PS电机兼具变速箱作用，同时也可以实现P2电机和P3电机的作用，不过P2.5/PS电机在体积、制造成本与功率、扭矩两端需要顾及和权衡。虽然整合度高、效果高，但结构比较复杂。

很多人把P2.5与P3统称为一种布局，但实际上两者还是有区别的，P2.5是电机直接整合在变速箱内部，而P3则是电机在变速箱输出末端耦合，距离变速箱有一定的距离，更靠近传动轴，通过齿轮或链条进行传动。因此，理论上讲，P3更适合后驱车型，因为有更充足的空间进行布局；同时可以增加P0位置的BSG电机功率，形成P0-P3串并联混动。而目前的P2.5混动都是基于双离合变速箱研发，因为双离合变速箱两个输入轴之间可以切换，从而可以将电机集成到其中一轴（通常是偶数挡位一轴）上，并可以实现纯电、串联（发动机和电机以相同传动比旋转）、混联（发动机和电机以不同传动比）混动三种工作模式。

P4混动：电机通常位于后桥（如果是后置发动机，则是位于前桥），与发动机的驱动轴分开，从而可以实现纯电工况下的四驱，且相比传统的差速锁更高效，因此更适用于性能车型。由于电机和发动机是通过地面（行驶动力需求）耦合，工作性质虽然跟常见的并联混动很相似，但在车内部并不存在任何机械连接。

了解了这几种混动结构，我们再看当前主流的混动技术，主要类型包括油电混动（HEV）、插电混动（PHEV）、增程式混动（REEV）这三种。需要说明的是，这些混动技术往往是以上P0-P4多种混动结构的组合，按类型来分也有串联、并联、混联三种技术路线；但无论是哪种技术，都与一个关键部件——混动变速箱，息息相关。

比如丰田THS混动，由于丰田对行星齿轮应用得心应手，因此丰田是基于单排行星齿轮的功率分流型混动变速箱（THS），采用P1+P3架构，P1用来发电，P3用来驱动车轮；其最核心的技术是通过行星齿轮实现发动机输出功率分流，一股传给输出轴，另一股通过P1发电机发电并传递给P3驱动电机，P3电机将电机转化为机械能，输送到输出轴，通过减速齿轮，最终输出给车轮；从而实现了发动机和电动机相互配合共同驱动车辆的目的，是典型的并联式混动。丰田这种独特的变速机构也有一个专属名称——E-CVT，这与常见的CVT完全不一样。

而本田的i-MMD混动，同样是P1+P3架构，也采用E-CVT，但本田是基于定轴齿轮传动技术的串并联混动变速箱（i-MMD），三大动力源（发动机、P1发电机电机、P3驱动电机）使用定轴布置，两个电机采用“轴套轴”技术被同轴布置，并在离合器的调度下，各动力源相互配合形成以下几种驱动模式：低速起步或城市匀速行驶时，离合器断开，纯电驱动；城市低速行驶时，发动机带动发电机发电，电能供给驱动电机，驱动车辆行驶，多余电量供给电池，属于串联模式；城市中高速行驶时，发动机在经济区域无法为驱动电机提供足够功率，此时，离合器闭合，发动机和驱动电机共同驱动车辆，属于并联模式；而在高速巡航时，离合器闭合，驱动电机待命（准备随时介入），发动机直接驱动车辆，属于直驱模式。

另外，欧洲车企因为有ZF的AT变速箱和大众DCT变速速为基础，主流技术路线为P2-DCT/AT并联混动，美国通用是AT变速箱的鼻祖，对行星排的运用尤其娴熟，因此以通用为代表的美国的技术路线是基于行星排的双模功率分流型混动变速箱。近几年中国自动变速箱技术路线百花齐放，国产混动路线也是突飞猛进，并且混动技术路线呈现多元化趋势，既有P2/P2.5-DCT/AT并联混动变速箱，也有不同发动机和电机驱动挡位数量的串并联混动变速箱（DHT）。其中，最有代表性的当属长城柠檬混动DHT、比亚迪DM系列混动、奇瑞鲲鹏混动DHT、吉利雷神智擎Hi·X混动和长安蓝鲸iDD混动等，并且这些混动技术均是完成进化的第二代、甚至第三代技术，技术指标已达到国际领先水平。【未完待续】

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