百变星君——混合动力技术的多样性

混合动力技术拥有庞大的技术分支与车辆构型。在实现节能减排的目标路上，工程师将混合动力技术打造成“百变星君”，衍生出了各式各样技术手段和实现路径。其实沉心细品各种技术分的差异，能体味到一种神奇的异曲同工之妙。

主流混合动力车型参数对比（信息源：网络公告）

汽车领域 “弃油从电”是大势所趋，但从油到电断然无法一蹴而就。从油与电两种技术中提取各自优势，加以耦合利用的混合动力技术（下简称：混动技术），出现的时间很早，但真正发展时间却很短。曾一度被认为属于高不成低不就的“过渡技术”，只能“艰难”地生存在倔强的内燃机技术和疯狂的纯电技术夹缝之中。知识没想过在内燃机技术节节败退的当口，不争气的纯电动技术却因基础设施以及成熟度，无法乘胜追击。这让原本的夹缝变得异常宽敞。比内燃机更节能减排，比纯电更加安心，让不少企业重新把目光投向了混合动力，自然而然也就创造出了一系列的混动技术。

主流混合动力系统及功能对比（）

混动技术如何分类

Px结构的电机可存在于系统不同位置

混动技术的核心任务，是处理好内燃机与电动机，两套不同动力源之间协同工作的关系。经过不断尝试调整一步一步摸索出来的各类构型以及彼此协调比例，衍生为如今各具代表的系统方案。由于对技术关注的着眼点不同，如今对混动技术存在多种分类方法。最简单的就是按照是否具备外接充电功能区分。拥有称为插电式混动PHEV，反之则是油电混动HEV，这种分类因无法具体体现技术结构，更多为被商业销售采用；其次是按照油电混合程度划分，也就是所谓的微混、轻混、中混、重混、全混等区分，然而这种划分方式较为笼统，也没有太过具体的划分比例标准。

混合动力就是一位“百变星君”

如今广泛采用的分类方式，是通过对动力系统结构形式进行划分，简单来说就是根据内燃机与电机的连接形式，把系统结构划分成串联式、并联式以及串并联式（混联式）。相比于前面两种分类方式，这种划分有着较强的结构区分，基础理论也更为严谨。其实业内还有一种更加直观的“Px电机架构”分类方式，即按照系统内电机所处位置（Position）来区分。只不过混动技术之中或许只有一台内燃机，但很有可能拥有不止一台电机。这要是排列组合下来，会衍生出更多的分支类型。比如著名的比亚迪DM-p混动系统，在三擎四驱架构模式下，搭载了三电机与一个内燃机，每个电机都在不同的位置表演着如何把能量、动力左右腾挪的绝活。可以说Px电机结构分类方式，虽然是工程师让专业开出“极致的小花”。但对消费者来说完全弄懂意义不大，为此不在本篇赘述，有兴趣以后咱们单独再说。

以电为主的比亚迪DM-p混动架构

串联式混合动力系统（Series Hybrid System）

雪佛兰Volt的混合动力结构

串联式混动技术是历史上出现得最早的一种混动技术，其结构特别简单，系统中的内燃机并不是为直接驱动车轮准备，而是保障发电机发电，提供给电动机所用驱动车轮。形象一点就是内燃机和发电机组成 “充电宝”，为驱动电机提供源源不断动力来源。简单记忆法：“内燃机只发电不驱车”。常说的增程式其实就是串联式混动技术的特殊形式，与普通串联式区别在于原始开发平台，增程式以纯电平台为基础增加发电系统并可外接充电，普通串联则多以燃油平台为基础，增加电驱动系统。有意思的是如今许多企业会为自己产品冠以 “增程式电动汽车”的叫法，所以对于这种技术到底属于混合动力还是纯电动，后面另有文章。

第二代雪佛兰Volt已经具备插电能力

串联式简单的构型，令内燃机排量更小，并且不参与驱动的内燃机仅需单一顾及带动发电机充电，能始终在最佳工作区间运行，低速或者拥堵路段则使用更环保的纯电驱动，这些都让燃油经济性得到有效提高。而劣势也十分直观，机械能到电能再到机械能，每次转换都会有所损耗，为此能量利用率偏低，大功率电机外加内燃机以及容量较大的电池也会令成本更高。幸好随着电动机技术与电池技术的发展，这些劣势正在逐步减少。

雪佛兰Volt 的电池组

并联式混合动力系统（Parallel Hybrid System）

奔驰的柴油混合动力系统

并联式混动技术就是系统内同时具有发动机+变速器，以及电动机+电池包两套动力总成，两套系统可以同时或单独驱动车辆。两套动力并联连接至传动系统，根据行驶条件和需求进行动力分配。典型的并联式技术通常包括一个较小的电动机和一个传统的内燃机（如今已经有越来越多优秀的混合动力专用发动机），而电动机通常会位于变速箱和内燃机之间。整个系统之中极为关键的一点就是动力耦合部分，对于变化万千的不同工况环境，发动机和电动机该在何时独力，又该在何时协同联手为车辆提供动力，极其考验主机厂的技术实力。

奔驰的轻度混合动力发动机

并联式系统有着不少出色的产品，比如基于本田IMA（Integrated Motor Assist）系统的本田INSIGHT和雅阁混合动力就是典型代表。

现代Ioniq HEV的动力总成系统配置

复合式混合动力系统（Series-Parallel Hybrid System）

eHEV 本田原创混合动力系统

复合式混动技术也被称为“串并联混动技术”，或者更为学术以及直观的叫法“功率分流混动技术”。顾名思义这是一种结合了串联式和并联式混动技术，双方优点的复合构型。内燃机和电动机既可以独立工作，也可以协同工作。车辆在不同的工况环境下灵活切换驱动模式，以达到最佳的燃油经济性和动力性能。由于可以单独或共同使用电动机和内燃机，系统能够在不同驾驶条件下保持高效能，比如在低速时使用电动机，在高速时使用内燃机。续航里程相比纯电动汽车更长。减少对充电基础设施依赖。这一点直击如今纯电动车市场的主要痛点。

本田 INSIGHT-IMA发动机剖面图

与单纯串联式或者并联式混动技术相比，复合式系统复杂程度最高，涉及零部件数量也最多。工程师必须对多个动力源在体积、重量、集成度以及成本上做出综合考量，为此有很高的技术门槛，特别是负责功率分流部分的系统以及软件研发方面能力，直接影响到整套系统在具体工况下的性能表现。大量的零部件有时候让设计人员不得不在整体重量上做出妥协，为此复合式混动系统的电池容量通常不大，纯电续航能力较短。

上汽EDU混动系统

复合式混动技术可能是如今涵盖品牌车型最多的分类。比如最早成功打开商业市场的丰田普锐斯，其所依托的丰田的THS-II（Toyota Hybrid System II）就是复合式混动技术的经典代表，通过智能控制系统在并联和串联模式之间切换，不但高效节能，还适应多种驾驶条件。

结语：

主要国家与地区未来车辆销售占比（来源：波士顿咨询集团）

混合动力技术从早期不被看好，到如今多种异曲同工的路线遍地开花，被社会所广泛接受。其深层次的意义在于，这一过程不仅体现了技术创新和进步的力量，还反映了社会对环保和可持续发展的追求，同时通过提供多样化的能源利用方式和驾驶体验，推动了汽车工业的转型与升级，也促进了全球能源结构的优化和环境保护目标的实现。

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