混合動力技術路線分析

喻春鳳，郜昊強

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

1 節能汽車、混動汽車與新能源發展趨勢分析

根據現行油耗政策，在傳統節能、混動、新能源三條技術路線，押注某條技術路線短期可行，但影響技術發展的持續性，未來面臨極大風險；汽車節能是一項系統工程，需要統籌各種技術路線科學推進。

圖1 各類車型占比預估

根據《節能與新能源汽車技術路線圖》預測，2020年，混動車型將占據8%的市場份額；2025年，混動車型份額將增加為20%；2030年，混動車型份額將繼續增加為25%。所以混動技術是未來車企必須掌握的和核心技術，是2020年到2025年決勝的關鍵。

2 油耗法規發展趨勢

根據《乘用車燃料消耗量限值》（GB 19578-2014）、《乘用車燃料消耗量評價方法及指標》（GB 27999-2014）兩個強制性法規要求，乘用車產品不僅要滿足單車油耗限值，而且企業平均油耗（CAFC值）也要滿足相應要求。

根據《中國制造2025》要求，2020年乘用車新車平均油耗為5L/100km，2025年為4L/100km，2030年為3.2L/100km。這一目標的實現一方面依賴于新能源汽車的大力推廣，另一方面也要求乘用車不斷加大節油技術的應用。所以在 2020年以后，一定會執行更嚴厲的五階段單車限值標準。

當前認為五階段限值可能會介于四階段限值與四階段目標值之間，如果處于間隙的上半部，那么對于中大型車來說，采用傳統節能技術或者48V系統可以滿足限值；如果處于間隙的下半部，那么中大型車需要采用HEV或者PHEV技術滿足限值，二者的選擇更多的取決于成本考量（此時 PHEV自帶積分價值）；如果五階段限值與四階段目標值相等或者低于四階段目標值，那么PHEV是中大型車的唯一選擇。

圖2 各類車型油耗帶達標情況

3 混合動力主流技術路線分析

目前主流混動路線包括P2構型、iMMD構型、THS構型、三擎構型和P2.5構型。

表1 混動動力主流技術路線分析

3.1 P2構型技術路線

P2構型優勢在于汽車原有架構（發動機+變速箱）改動較小，有一定的節油效果。

P2構型最大的問題在于布置空間限制了P2電機的功率提升，電機對發動機輔助優化效果有限，即節油效果有限。同時電機+變速箱成本較高，且很難在中小型乘用車上布置應用。

3.2 iMMD構型技術路線

不管是本田的iMMD、廣汽的GMC、上汽的EDU，本質上都是通過固定軸和離合器控制的雙電機系統。

由于這種構型沒有變速箱，所以體積小，布置方便。而且電機可以做的很大，與發動機深度混合，節油效果顯著，成本相對較低（取消變速箱）。主要問題在于技術難度較大，控制復雜程度較高。

3.3 THS構型技術路線

豐田的THS混動架構以及吉利Ravigneaux拉維納式雙排行星齒輪組架構，本質上是通過行星齒輪控制的雙電機系統。

這種構型與iMMD構型類似，具有體積小、布置方便、效率高、節油效果明顯等優點。但行星齒輪與電機之間的匹配配合是標定難點，控制復雜程度較高。

3.4 三擎構型技術路線

比亞迪這種三擎構型，從本質上來講不能叫混合動力，它只是將純電動汽車和傳動動力車通過P3+P4雙電機布置，集成到了一起。

這種技術構型的優點就是結構簡單，控制容易，加速性能好（可以布置大電機），PHEV車型節油效果好（在現有插電混油耗法規條件下）。

缺點也很明顯，因為不是真正的混動，電機與發動機沒有深度融合，真實節油效果有限，在沒有電的情況下，發動機背著電池電機跑，比傳統車型更費油。所以這種構型不能做HEV，只能做PHEV。

但是，比亞迪這種三擎插電混車型，受到市場歡迎。因為其100km的純電里程基本滿足日常需求，百公里加速5秒所帶愛的動力性體驗深受客戶喜愛。而且還可以拿到政府補貼。

綜上所示，這種三擎構型是在當前特定條件下，所產生的一種妥協方案。未來隨著PHEV競爭加劇，電耗轉油耗法規的實施，這種方案將會因為其性能及成本的因素而被淘汰。

3.5 P2.5構型技術路線

P2.5構型，在變速箱輸出端集成了電機，周詳尺寸基本不變，有利于機艙布置。電機最大可以發出160Nm的輔助動力，有利于性能提升。這種構型結構簡單，成本較低，控制方便。

4 總結

電動化、混動化已經進入了汽車行業的每一個角落，混合動力系統將在今后很長一段時間內占據可觀的市場份額。

對于當前市場存在的主流混動路線，從綜合性能來看，串并聯系統優于行星齒輪動力分流系統，優于P2或者P2.5。部分車企選擇P2或者P2.5作為混動的首選構型，主要出于技術實現難度和成本考量。