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混合动力主流技术路线有哪些？

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禰

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爱车： 锐志 200… 锐志 2005款 2.5V 天窗版

发表于 2018-07-22 19:38

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楼主电梯直达楼

@Brandon Lu@姚昌晟@苏黎世贝勒爷@一个kebab@Haochi@无往@张文川不妥之处，请指正

可以分为四个流派

（1）P2~P3并联式混合动力系统。这似乎是欧系提出的概念。但目前这一流派最火的是比亚迪DM。

（2）串联式混合动力系统。亦称增程式混合动力系统。以日产e-Power为代表。

（3）串并联式混合动力系统。以本田i-MMD为代表。同阵营还有广汽G-MC系统、上汽EDU系统、三菱欧蓝德PHEV搭载的混动系统。

（4）基于行星齿轮的功率分流式混合动力系统。以丰田的THS系统为代表。同阵营的还有美国通用、我国科力远混合动力。

1、P2~P3并联式混合动力

※图片来源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/28801049
P0：电机位于发动机前端的皮带。P1：电机位于发动机的曲轴上。P2：电机位于发动机与变速箱之间，且发动机与电机之间有离合器。P3：电机位于变速箱与差速器之间。P4：电机通常位于后轴（前驱系统）。由于P0~P3以及串并联系统、功率分流系统都可以加P4电机以改善动力性，且P4与前轴的发动机相对独立，因此本文不对P4作单独讨论。
P0~P3是从传统燃油车演化而来的，对主机厂来说从传统燃油车升级到P0~P3相对成本更低，不用冒着项目失败的风险开发全新的混合动力系统；对格特拉克/麦格纳、舍弗勒、博格华纳等供应商来说，原先的变速箱能接着赚钱，还能再卖一套P0~P3电机、多赚一笔钱，自然是喜闻乐见。先说P0、P1。
P0 ≈ 带StartStop功能的传统车，把发电机升级成BSG电机，再加个48V锂电池。P1 ≈ 带StartStop功能的传统车，把起动机升级成ISG电机，再加个48V锂电池。
P0和单离合器的P1业界也称之为微混、弱混。P0代表车型有奥迪A8 48V、博瑞GE MHEV等。下图是一套用于P0的BSG电机。

虽然鸟枪换炮之后，Start-Stop更轻松愉快，减速时还能回馈，但个人认为它们算不上混合动力，因为它们的电机与发动机曲轴刚性连接，有转速时会拖起发动机，不可纯电动运行。所以本小节的标题“P2~P3并联式混合动力”砍掉了P0、P1。

为了向市场提供可纯电动行车的动力系统产品，P2、P3应运而生了。P2电机和发动机之间有离合器，离合器分离状态下纯电动运行不会拖起发动机，可以纯电动行车了。把48V电机升级成200V~400V的大电机，纯电动的动力性有保障了；48V锂电池升级为200V~400V的大容量锂电池，纯电续航里程到50km，可以在天朝开开心心地拿补贴了。

P2代表车型有奥迪A3 Sportback e-tron以及大众的Jetta P2 Hybrid等。下图是奥迪A3 Sportback e-tron。

但在大天朝，貌似目前最火的却是P2.5。

P2.5是什么鬼？这要从P2和P3的优缺点谈起。P2的优点是电机可以有多个挡位，使用相对较小的电机即可满足动力性对电机的需求；而P3由于电机直连输出轴，为了满足纯电动工况动力性通常需要大电机。在经济性方面，P2电机和车轮之间存在变速箱，因此纯电动工况P2能量传递过程多于P3，较P3能量损耗更多。可以说P2和P3都各有优缺点，为了同时兼顾P2和P3的优点，介于二者之间的混动系统诞生了，这就是所谓的P2.5。

有的P2.5是偏P2的，比如博瑞GE PHEV的电机位于双离合的2、4、6挡输出轴前端。

有的P2.5是偏P3的，比如比亚迪的DM Ⅱ系统，电机与输出轴之间加了减速齿轮，也被认为是P2.5。

有趣的是，P0~P4虽然让人联想到欧系，但欧系主机厂们似乎目前还没有影响力能媲美比亚迪秦、唐、宋系列的明星车型，所以P2~P3的代言人其实是比亚迪秦的DM系统？

2、串联式混合动力

以日产e-Power为代表。

P0~P3系统是从传统燃油车的基础上演化而来的，而日产e-Power以纯电动车Leaf为基础，为了解决Leaf续航里程不足的问题，在Leaf的基础上增加了增程用的发动机发电机，发动机的作用是带动发电机发电为电动机提供电力，发动机不参与驱动车轮。因而e-Power是大电机小发动机的系统。

e-Power串联式混动系统的优点是发动机转速与车速完全解耦，发动机工作点选择自由度最大。缺点是能量传递路径长，尤其在高速工况、城郊加速工况等整车需求功率较大的工况，电功率损耗相当于同时开好几台空调了。如下图，6kW驱动车轮 4kW给动力电池充电的工况下，系统电功率损耗为3.02kW，相当于同时开两台1.5kW的空调了。

此外，通用雪佛兰Voltec及别克VELITE 5在宣传时使用了“增程式混动”的字眼，但其实这两款车采用的并非串联式混动系统，而是更高富帅的功率分流式混合动力系统。

功率分流式混合动力系统放到第四部分详述。

3、串并联式混合动力

前文提到串联混动在高速工况、城郊加速工况等整车需求功率较大的工况，电功率损耗相当于同时开好几台空调。这是个缺陷，为了弥补这个缺陷，串并联混合动力系统出现了。串并联系统兼备了串联和并联的优点，匹配串并联混合动力系统的整车可以在低车速小扭矩时纯电动运行；在中低车速中负荷时串联混动运行；在高车速或高负荷时并联混动运行。并联混动模式弥补了串联混动在大功率时能量损耗大的缺点。

本田i-MMD和广汽G-MC是典型的串并联系统。

三菱欧蓝德PHEV是前轴串并联系统后轴P4电机。毕竟欧蓝德PHEV是一款SUV，加后轴电机可以支撑SUV获得更好的加速及爬坡性能。

上汽的EDU系统是串并联系统 2挡变速箱。两个挡位有助于优化电机尺寸及发动机工作点，但两个挡位之间的切换带来了一些平顺性上的课题。

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发表于 2018-07-22 21:47

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沙发

就说哪个效率高，实用吧。

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allen20082008

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发表于 2018-07-22 21:52

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板凳

P2.5最大的优势是成本优势，而且平台化比较好做，但是长期低速行驶发电不足可能会导致驾乘体验巨差，P03现在又被提上讨论了

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xssophia

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发表于 2018-07-22 22:10

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比亚迪的全新一代唐在DM2基础上添加了个BSG电机

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|_ˊ偉爵爺↘

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发表于 2018-07-22 22:29

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就目前来看就本田IMMD和丰田的THS有实际价值。其他的，就日常使用而言，大多水土不服

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〢╱殇．

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发表于 2018-07-22 22:36

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6楼

没看明白普锐斯的功率分流啥意思？那几个图啥意思？

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t-m-r

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发表于 2018-07-23 00:42

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7楼

allen20082008 发表于 3楼
P2.5最大的优势是成本优势，而且平台化比较好做，但是长期低速行驶发电不足可能会导致驾乘体验巨差，P03现在又被提上讨论了

我的车就是这问题，然后这车还只有电空调，市区没电了感受很深…

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禰

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爱车： 锐志 200… 锐志 2005款 2.5V 天窗版

发表于 2018-07-23 05:02

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8楼

逍遥健发表于 2楼
就说哪个效率高，实用吧。

要看匹配的是什么样的车以及发动机、电机特性，很难一概而论

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禰

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爱车： 锐志 200… 锐志 2005款 2.5V 天窗版

发表于 2018-07-23 05:05

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9楼

〢╱殇．发表于 6楼
没看明白普锐斯的功率分流啥意思？那几个图啥意思？

那几个图叫杠杆图，感兴趣可以知网检索“行星齿轮等效杠杆法”并阅读相关论文。在这就不展开了，丰田、通用、CHS1801的动力学方程及杠杆图推导可以写30页A4纸

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cloudywx

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发表于 2018-07-23 08:11

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10楼

|_ˊ偉爵爺↘ 发表于 5楼
就目前来看就本田IMMD和丰田的THS有实际价值。其他的，就日常使用而言，大多水土不服

主要是这两种都不用充电，而且油耗很棒

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pangz2006

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发表于 2018-07-23 08:20

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不靠补贴不靠政策能打的有几个

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有车有我

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发表于 2018-07-23 09:15

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想问下长城魏P8 是用的哪种混动方式？多谢~

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江史一郎

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发表于 2018-07-23 11:17

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13楼

感谢分享。请教下：1、文中说四轴功率分流相对三轴的在电机自由度更高，但不论是四轴还是三周的功率分流，一旦车速和发动机转速确定后，其余两电机转速也就确定了，因此我觉得这点不算优势；2、在高速工况四轴功率分流可以锁止MG1从而实现并联模式，但THS如果加个制动器也能够实现一样的工况，那为什么丰田不这样做呢？