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环球热头条丨清研科普 | 国产混动技术目前在什么水平？

2023-02-17 20:58:47来源：清研华科新能源研究院  

自2020年以来，国产自主品牌纷纷推出了自己的混动技术：比亚迪推出了 DM-i、吉利推出了雷神、长城有了柠檬 DHT。



(相关资料图)

这些技术之间有什么关系？它们发展到什么水平了呢？带着这个问题，小编特意来请教研究院的专家。他微微一笑说道：“要回答这个问题，就要从混动技术发展史来缕一缕了！”


很多技术路线淹没在历史长河中，不再被人记起。比如说，现在大家只知本田iMMD，谁还记得更早的本田IMA？现在DM-i如雷贯耳，谁还会买DM1、DM2、DM3的产品呢？

图1. 新能源汽车简史


那个年代，混动的头部基本上是日系三强在打架：丰田THS出手即巅峰，一直领先；本田一路波折，终于在iMMD上开花结果；日产剑走偏锋，走出了e-POWER的路子。此时的自主品牌，处于技术积累打磨阶段。


后来，擅长搞黑科技的通用汽车加入了THS阵营：一个行星齿轮不过瘾，它要用两个；模式太少不过瘾，它要加4个离合器。


不过在产品上未形成气候，也就不为人所知了。

图2. 通用Voltec驱动系统示意图


串并联DHT分很多种，构成了自主品牌混动百花齐放的局面:


就比如说，本田iMMD、比亚迪DM-i和岚图梦想家插混版，是发动机单档直驱的DHT：

图3. DHT——发动机单档直驱


长城柠檬DHT、广汽传祺GMC，是发动机两档直驱的DHT：

图4. DHT——发动机两档直驱


吉利雷神混动，则为三档直驱的DHT，此处就不再作图展示了。


至于理想ONE、岚图FREE、问界M5、日产e-POWER，可以理解为发动机零档直驱（不能直驱）的DHT：

图5.DHT——发动机零档直驱


可以发现，除了THS的技术路线之外，其它的混动技术路线走到最后，不约而同都来到了串并联的终点。那么，我们关心的问题本质上其实只有三个：


1. 和THS相比，串并联有何优劣？

2. 单档、两档、三档的串并联相比，有何优劣？

3. 增程式作为“零档”串并联，有何优劣？

1. 和THS相比，串并联有何优劣？

THS历史非常悠久，那时候电池、电机技术都很一般，而且也比较贵。所以丰田THS是一种以发动机为核心的混动方案，电池、电机都只是作为辅助，看重的是混动构型的精妙程度。

图6. THS功率分配装置


丰田THS的优势在于精妙，劣势也在于精妙 —— 它很难单独强化某一方面的性能，也很难充分吸收行业发展的红利。比如，丰田HEV车卖得很好，口碑不错；但丰田PHEV就感觉是一个政策产物，销量不理想。


串并联不一样，可以灵活配置。比如，DM-i的纯电续航就有60公里、120公里、240公里多个版本 ——从前电池贵，纯电续航就短一些；现在电池便宜了，把电池怼上去也有消费者买单。本田iMMD也可以做到这点，只是它没这么做，而丰田THS就不太好这么做。


DM-i加一个P4电机成了DM-p，动力性能瞬间也上去了。其它串并联也可以这么做，丰田THS就不太好这么做。


所以说，丰田THS从一开始就没什么问题，现在作为HEV也没什么问题。只不过，时代变化太快了，电池价格便宜到就连增程式都能卖出去了，那丰田THS作为一种过于精妙而不好乱改的混动构型，优势缩小、劣势渐显，攻守之势异也。


说起来，串并联和丰田THS相比，最大的优势就是配置灵活性，可以灵活地利用汽车电动化带来的红利。灵活性又叫环境适应性，优胜劣汰的自然选择中，活到最后的往往不是最强大的，而是最灵活的。

2. 一档、二档、三档DHT分别有何优劣？

从1档变成2档、3档，优势是显而易见的：


动力直驱档：速比相对较大，动力较强，在车速35-65公里/小时介入时，既提高经济性也提高动力性；更高车速下的加速工况下也可介入，以提高动力性。

经济直驱档：速比相对较小，在65公里/小时以上时介入，可以提高经济性、降低发动机噪音。


概括来说就是：中低速时采用动力档直驱，中高速时采用经济档直驱，以提高经济性；无论中低速还是中高速，急加速时都采用动力档直驱，以提高动力性。

图7.不同混动技术的

车速

vs.轮

端驱动扭矩


相比1档直驱，2档和3档可以同时提高动力性与经济性，但这基于一个前提：换档没有代价。

然而实际情况是，换档是有代价的：

成本上：多个档，多一些机械结构，成本要高。

可靠性：更复杂一些，出问题的可能性也更大。

平顺性：换档时如何做到驾驶员毫无感知，就像纯电车一样？这需要大量的时间和技术经验的积累进行调教。

可以看到，成本、可靠性、平顺性都是需要技术积累的，需要慢慢改进的。所以，新势力搞2档、3档的难度很大，在这方面传统车企优势非常明显。

当然，市场和客户是否买单，还要看最终产品的体验。不能说档数越多就越好。

3. 增程式作为“零档”串并联，有何优劣？

增程式作为发动机不直驱的混动形式，根本的优势是可以更加自由地设计发动机：就比如日产e-POWER，它以放弃直连为代价，获得了发动机进一步的专用化、获得更高的热效率（日产目标是实现50%的超高热效率，但站在旁观的角度，不知道这个目标能否实现，何时能实现）。


显然，新势力并不是因为这个原因才使用增程式的，它们主要是想规避增加发动机直驱档位带来的成本、可靠性、平顺性问题。


这些问题，对新势力来说是问题，对传统车企来说也是问题。只不过，对二者来说，问题的难度不一样，从而让它们选择了不同的技术路线。

小编听完之后懂了：以前混动是日系天下，如今时代不一样了，自主品牌的混动技术也非常靠谱，如果试驾体验好就可以买！

标签： 技术路线 这个问题 技术积累

责任编辑：hnmd003

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