国产混动凭什么能百花齐放？

提到“混动”这俩字，放在10年前的话我想大多数人第一反应都会想到一个国家“日本”，坊间有种说法叫，“混动技术只分两种，日系和其他。”

的确，早年间日系混动凭借出色的燃油经济性，在国内获得了不错的口碑。

但最近两年，比亚迪、长城、吉利、奇瑞等车企都推出了各自的混动技术，大有百花齐放之势。很多国产插电混动车型不仅可以做到与日系不相上下，同时还有拥有更长的纯电里程，兼具绿牌优势。

从数据上来看，日系车销量下滑确实很厉害，今年一季度东本和广本两家销量同比去年下滑接近40%，日产下滑37%，马自达下滑60%，包括日系“扛把子”的丰田，也下滑了17%。

相比之下，以BBA为首的德系豪华品牌，市场却“纹丝不动”。疫情封控3年期间，BBA销量不仅丝毫没有受到影响，甚至还略有增长。

要知道，这3年时间里，新能源渗透率从5.8%跃升到了28%，而BBA目前大部分销量都来自于油车。从今年上海车展BBA展台也可以看出，BBA在电动化转型上相比自主品牌是慢半拍的。

BBA对电动车不紧不慢的状态，恰恰反映出目前新能源豪华市场是缺乏有力“打手”的。

不过，今年1月8号，一位新能源豪华市场的“开荒者”出现了。

红旗在新能源全球发布会上，喊出了“All in新能源”的口号——全域推进所有车型的电动化。

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说起红旗，在不少人心目中可以说是自带“国产豪车”光环的品牌。

在建国初，国内乘用车工业基础几乎为零的时代，正是那句“什么时候咱们能够坐上中国人自己的轿车”，成了红旗品牌诞生的源头。

当时的一汽人不负使命，真的靠一钉一锤，硬生生敲打出了中国首款高级轿车，实现了“从0到1”的突破。

2017年前后，红旗品牌的定位开始从“国车”向“国民车”转型，陆续推出红旗H5、红旗HS5、红旗H9、红旗HQ9、红旗H6等多款产品，使得产品更贴近消费者需求。

此后，红旗销量也有了质的飞跃，创造了5年跃迁增长65倍的产业奇迹。

实际上，早在2018年，红旗就开始了新能源技术研发投入，2020年之后陆续推出E-HS9、E-QM5 PLUS等多款产品，2023年5月，红旗新能源产品的销量突破8500辆。

而在这个时间点，红旗喊出了“All in新能源”，这恰恰说明经过5年的摸爬滚打，红旗已经下定决心，成为这股电动化洪流的推进者。

那么，红旗到底有何底气何在呢？这或许可以从前段时间红旗首次公开的最新技术——混动平台HMP上找到一些答案。

据红旗官方称，搭载红旗HMP的混动车型，可以做到200公里纯电续航，B级车亏电油耗小于4L/100km，续航里程1400km。单论数据来说，已经算第一梯队了。

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那么红旗混动有什么特点呢？

在讲具体技术细节之前，我先跟大家简单聊一下，什么是混动系统？为什么通常情况下，混动比纯燃油车更省油呢？

这是因为，无论哪款内燃机，都有其最“舒适”的工作区间，只有在特定的转速和扭矩下，内燃机才能发挥出最大效能，从而百公里油耗最低。

根据转速、扭矩和油耗的关系，可以画出一个长得很像地理里“等高线地形图”的东西，叫 “发动机万有特性曲线”图。

以下面这张图为例，这款发动机在转速2500转，扭矩100N·m下油耗最低。

现实情况是，车辆实际行驶过程中工况十分复杂，不可能全程卡在发动机最高效工作区间。

这也是为什么，开燃油车高速通常会比市区省油，堵车越厉害油耗越高。

电动机擅长的领域跟内燃机恰恰相反，开过电动车的人应该都清楚，电动车拥有起步快、加速猛的天然优势。

但电动车也有其劣势，比如低温下电池续航大幅衰减，放电受限影响加速性能，高速工况下电耗高，续航里程短等等。同时，论车辆极限速度，电动车目前也比不上燃油车。

简单来说就是，内燃机适合跑高速，电动机适合跑中低速市区。

混动车高效节能的原理，简单来说就是让内燃机和电动机发挥各自的优势，实现能量互补。

就好比一个公司里有一个干技术的，一个干市场的，各司其职通力合作，肯定要比活都堆给一个人干要靠谱。

既然混动是为了混合“油”和“电”两种动力，根据各家实现方式的不同，大体上可以分为更偏燃油和更偏纯电两种。

无论何种混动系统，都会尽可能的追寻唯一目标：让内燃机尽可能的处于高效工作区间。

红旗HMP混动，采用的是P1+P3电机布局方案。

其中P1电机位于发动机的飞轮位置，位于离合器前部，是直接连接在发动机的曲轴上。相比处于离合器后部的P2电机，其连接更为高效。

P1电机不需要承担驱动车轮的作用，因此功率较小，十分紧凑，其主要作用是快速带动发动机进入高效工作区间。就好比短跑运动员们起跑踩助跑器一样，可以让运动员更快达到最高速度。

发动机能更快的进入高效工作区间，有利于延长开车时发动机处于高效工作区间的时长，进而使得整体油耗降低。

而P3电机作为主力输出电机，功率和体积都比较大，可以绕过变速器直接驱动车轮，传动更加高效。

车辆起步时P3电机将优先驱动车轮，利用电机的高扭矩来规避掉发动机低速高扭矩时效率低的问题。在车辆处于高速状态时，已然处于高效区间的发动机将介入直驱，此时P3电机也可以起到与发动机共同驱动车轮的作用。

电机和发动机两两配合，优势互补，在高速和急加速工况下会有更好的动力和油耗表现。

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值得一提的是，红旗HMP混动平台，针对C级中大型车，采用了全球首创的“两挡DHT+纵置前驱”布置方案。

先来说说“两挡DHT”的作用。

目前市面上大部分混动车型，采用的都是单挡减速器。不可否认的是，这是一种更偏向经济性和节省成本的方案。

但同时，这种方案也在适应工况方面有所取舍，更注重城市道路而非高速。

这时，如果将单挡减速器换做多挡变速器，就可以提升发动机介入直驱的比例。

毕竟多挡位使得发动机能在更多工况下位于高效工作点直驱，减少了从油变成电再变成动力这种“左手倒右手”的过程，从而更好的“压榨”内燃机的性能。

北京航空航天大学徐向阳教授在《自主插电混动系统对比分析》论文里写到，在低速爬坡和高速场景下，多挡混动相比单挡动力表现更好，理论油耗也会更低。

不过，挡位太多了也不好，会造成系统复杂度大幅提升，控制难度加大，成本直线上升。

而红旗C级中大型车混动车采用的2挡DHT，可以做到成本控制与提升混动系统高速性能两方面的平衡。理论上，在高速和急加速工况下，会比单挡混动方案有更好的动力和油耗表现。

再来说说“纵置前驱”。

这里有两个关键词，“纵置”、“前驱”，我们逐一展开讲。

首先纵置和横置，说白了指的就是动力总成横着摆还是竖着摆。

一般判断一款车动力总成是横置还是纵置，只需要打开机舱盖，观察发动机气缸的排布即可。

如果发动机气缸和车头方向是平行的，就是横置；气缸和车头方向是垂直的，就是纵置。

比较了解车的朋友可能比较清楚，目前市面上大多数经济型车，发动机采用的都是横置布局。不少百万豪车和超跑，采用的都是纵置布局。

虽然横置布局拥有节省车内纵向空间，成本低等优势，但横置布局存在一个难以规避的“硬伤”，就是变速器放在发动机侧面，左右的不对称结构会造成前轮轴左右轴荷不一致的情况。

就好比你背了个双肩包，一个肩带长一个肩带短一样，背时间长了就会觉得不舒服。

而纵置布局下，发动机和变速器沿中轴线布置，都处于同一轴线上的对称结构，左右轴荷是相等的，有利于提升车辆在大扭矩工况下行驶的稳定性。

除此之外，由于纵置布局对发动机两侧的空间侵占较小，留出来的空间就可以用于布置更高级的悬架系统，同时车轮宽度和转向幅度也可以适当增加，总体上也有利于提升车辆稳定性和操控性。

市面上大多数纵置车型都是后驱车，毕竟纵置后驱布置下，发动机可以“一马平川”的通过一条长传动轴，直接将动力传到后轮。

那红旗把纵置做成前驱，有什么特点呢？

后驱车相比前驱车，在动力和操控性上具有天然优势，这一点不可否认。

前驱也有其优势，前驱结构比后驱更紧凑，传动轴距离短，意味着传动效率更高。

由于没有传动轴经过车厢，就可以把更多空间留给动力电池，同时车舱内中间地板的隆起也可以抹去，增大车内空间。

此外，前驱车由于重量集中在前轮，在冰雪或湿滑路面会更稳定一些，不容易打滑。

总体上来看，红旗的这套“纵置前驱”混动方案确实很新颖，体现了红旗团队的正向创新能力，

至于这种方案未来会不会成为豪华混动车的“标配”，当然需要经过一段时间的市场检验。

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对于略小一号的A级和B级混动车，红旗HMP混动仍然选择了较为成熟的“单挡减速器+横置”的布局方案。

红旗团队打造这一方案时，除了注重轻便、传动紧凑高效、MVH静谧性以外，还将重点精力倾注在了 “极致热效率”上。

相信在大多数人印象里，国内发动机水平一直都是落后于世界的。

不过有个很神奇的现象，最近几年自主品牌插电混动开始发力之后，量产发动机热效率就开始蹭蹭往上涨，世界记录一次又一次被我们刷新。

2020年的43.04%，到2021的43.34%，再到2022年44.14%......

而最近一次，发动机热效率记录又一次被我们刷新了。红旗15TD混动专用发动机，热效率首次突破到了45.2%。

要知道，热效率是评判一款发动机技术好坏的一个重要指标。假设一款发动机热效率是40%，就意味着其工作时有60%的能量都以热量的形式散失掉了。

热效率越高，就意味着燃油的利用率越高，最直观的表现就是省油。

目前，德系燃油车发动机热效率能达到37%就已经相当不错了，日系品牌热效率基本上都在40%左右，那么国产自主品牌是怎么做到一夜之间，把热效率上限提到了45%这么高的呢？

目前市面上大多数燃油车发动机，采用的都是“四冲程”模式。

这种模式最开始是在1876年被一个叫尼古拉斯·奥托的法国人发明出来的，于是被称为“奥托循环”。

上图所示，奥托循环的四冲程分别为：1.气缸内泵入带燃油的混合气体（进气） 2.活塞挤压气体（压缩） 3.点燃被压缩的气体（点火）4.燃烧过的气体排出缸外（排气）

期间活塞上下两次，由此循环往复，发动机就可以一直运转。

奥托循环中，活塞每次上升到高点的位置都是相等的，进多少气排多少气。

不过这里存在一个问题，气体受热是会膨胀的，吸进气缸里的气理应比排出的气体积要小才对。

这也就意味着，奥托循环中有一部分气体，不能做到完全燃烧充分，被当成废气排掉了。

怎么才能让燃油充分燃烧呢？

1882年有个叫詹姆士·阿特金森的法国人，提出了针对“奥托循环”的改良方法——进气门晚一点关闭，就会有少部分内燃气体被活塞推回进气门，进气量就可以大于排气量，从而让燃油燃烧更充分。

简单来说就是，通过减小进气量主动降低发动机排量，从而让燃油燃烧更充分。这种改良后的发动机，也被称为“阿特金森”发动机。

目前市面上很多混动车型都在沿用。

虽然阿特金森发动机省油，但也有弊端，一是由于发动机主动降低了进气量，往往功率密度较小，用来直驱的话最直观的感受就是起步“没劲”。

二是只能采用自然吸气，不能用涡轮增压，不然气缸回推的气体会和涡轮增压两股气体会形成对冲，损伤发动机。

于是，1940年有个叫罗尔夫·米勒的美国人，又一次对发动机进行了改良。

既然阿特金森发动机是把气体“吃进去再吐出来”，那干脆让发动机气缸“少吃点气体”也一样吗？

顺着这一思路，米勒让发动机气缸在进气阶段提前关闭，这样发动机进气就少了，同样可以达到让燃油燃烧更充分的目的。同时还可以配备涡轮增压，一定程度上提高发动机的功率密度。

这种发动机循环流程也以发明者的名字命名，叫“米勒循环”。

红旗创下45.2%热效率的15TD发动机，用的就是米勒循环。

虽说阿特金森循环和米勒循环二者都是以省油著称，很早就被发明出来了，但一直处于不温不火的状态，究其原因还是因为二者的功率密度比不上奥托发动机。

毕竟吸入的空气少了，能参与燃烧的氧分子也少了，动力当然会不足。

但如今混动大放异彩的时代就不一样了，大功率电机恰好可以弥补发动机的不足。

发动机甩开“低速直驱”的束缚以后，工程师就可以放开手脚，采用更激进的方式进一步提升发动机的热效率。

红旗15TD发动机除了采用米勒循环外，还率先采用了“集成式进气+分离式排气”系统，其中分离式排气系统可以做到让一部分气体进入涡轮辅助增压，起到废气再利用的效果。

这需要对发动机进排气系统进行更精细的机电控制，“电”是必不可少的，这时不愁电的插混车型也就体现出了优势。

所以说，汽车电气化时代的到来，影响的不止是纯电动车，同时也在影响着内燃机的技术进化路线。

从整个新能源产业链来看，中国是目前世界上最完善的，不仅拥有最大的电池产能，还拥有最大的整车产能，以及最大的新能源消费市场。

我们的的确确在尝试尽可能的抓住电动化机遇，将世界汽车技术发展的话语权掌握在自己手里。

当然，除了“纵置前驱”、“高发动机热效率”外，红旗混动系统还研发了不少有亮点的技术。

比如，动力解耦式电驱系统。

对于四驱系统的新能源车，动力需求不大的时候，往往仅采用单电机混合动力系统驱动即可，而不需要辅助电驱系统参与工作。

但由于电机存在电磁阻尼，不工作的四驱辅助电驱动系统一直接在输出轴上，会一定程度上影响动力，造成油耗增加，相当于逆着水流开船一样。

而红旗针对四驱车型开发的动力解耦式电驱系统就可以完美解决这一问题。

该系统使用一种类似于离合器的结构，不需要后驱电机的时候就将不工作的辅驱电驱断开连接，以免产生阻力，从而起到节省能耗的目的。需要动力的时候，原本断开的后驱电机就会快速接入以提供更多动力。

红旗官方称，这项技术可以做到两驱/四驱毫秒级无延迟切换。

再比如，红旗混动的智慧能量控制模型。

简而言之，就是车会根据云端路况信息、车主驾驶习惯等因素，进行更精确的油电能源配比，以达到每一滴油或每一度电，都用得恰到好处的效果。

比如说，车在预判到了前方有上坡时，就会提前提升发动机功率，发更多的电充进动力电池里，相当于提前蓄力。

等到了车辆要爬坡的时候，动力电池就会将刚刚储存的电能释放出来，更有效的提升电机功率，从而让车内能源分配使用更加合理高效。

再比如，车主在开车的过程中，这套系统会记录驾驶人的驾车习惯，比如偏向激进的驾驶员，这套系统就可以让动力电池电量保持在较高水平，保证动力足够。

上面这些黑科技，听上去都挺不错的，有机会试驾到实车之后，我们会再跟大家详细分享一下体验。

 写在最后

记得5年前，那时正值国家通过补贴大力扶持新能源汽车产业的时候。

我印象里国内造车的企业，把造出来的和没造出来的放在一块少说得有300家。

而5年之后的今天，补贴已然成为过去式，新能源造车进入“下半场”淘汰赛阶段。

2023已经过去的3个月时间里，陆续不断的有新闻曝出，哪家新势力又倒闭了，哪家又发不出工资了……现在，还在新能源造车圈子里坚持的，只剩下不到50家了，活到现在的多多少少都有点本事。

迅速紧缩内卷的窗口下，关于“新新势力”的声音也越来越小。而红旗新能源，恰恰就是“下半场”入局的少数派。

想要立足于残酷的市场，品牌和口碑固然重要，但最重要的一定是技术创新能力。

单论技术创新这一点，红旗新能源确实让人眼前一亮。

可以明显感觉到，红旗希望在新时代留下新面孔，抛弃过往的辉煌成就，着眼于当下和未来，这一点十分难得可贵。

品牌在相互竞争内卷，技术在不断进步，最终受益的会是作为消费者的我们。