什么是混动汽车要充电吗 混动技术有哪些

丰田THS、本田i-MMD、通用VOLTEC、比亚迪DM-i、长城DHT、广汽GMC、吉利雷神（查成交价|参配|优惠政策）、理想的增程混合动力等汽车混合动力技术诞生至今已有百年，技术路线的发展也是众说纷纭。从早期的弱混动到现在广泛使用的强混动、插电式混动，“电驱”的参与度越来越高。

在持续高企的油价、优惠的上牌和税费减免政策的推动下，国内市场对混合动力汽车的接受度越来越高。于是，比亚迪销量猛增理想也凭借一辆车的销量跻身新势力前三，敢以一辆增程式混动L9挑战任何500万以内的豪华SUV车型。长城、奇瑞、广汽等自主品牌车企也加大了将混合动力汽车投放市场的力度。

普通消费者很难区分各种混动系统的区别和技术本身的优劣。所以针对目前主流的混合动力系统，我们从技术和使用环境上做一个解读，看看哪种混合动力技术强。

为了更容易理解，作者对目前的混合动力技术做了一个分类。目前对混合动力的分类有三四种方法，比如电机的位置、配置、混合程度等。我们选择两种通俗易懂的方法来区分。根据传动系统的配置，可分为串联式混合动力、并联式混合动力和混联式混合动力三种。根据是否可以外接充电，分为：通用混合动力HEV(混合动力)和插电式混合动力PHEV(插电式)。

混合动力技术分类

串联混合动力接近纯电驱动模式，也叫增程式。配置的发动机仅用于驱动发电机发电，不直接参与驱动汽车。系统的输出功率等于电机的输出功率，换句话说，电机是由发动机带动来驱动车辆的。代表车型有：雪佛兰第一代沃蓝达（查成交价|参配|优惠政策），理想ONE（查成交价|参配|优惠政策），L9，岚图FREE（查成交价|参配|优惠政策）等。

串联混合动力示意图

并联混合动力是以发动机为主，电机为辅。电机和发动机都可以独立或联合驱动车辆。系统输出功率等于发动机和电机输出功率之和。代表车型有奥迪A3（查成交价|参配|优惠政策） e-Tron、大众高尔夫（查成交价|参配|优惠政策）GTE等。

并联混合动力示意图

混联式混合动力是指电机和发动机都可以独立驱动汽车。因为系统配备了独立的发电机，所以系统的输出功率等于发动机和电动机的输出功率之和。与并联型最大的区别是可以实现串联驱动，一般比并联型多一个电机。混联系统结构复杂，但综合动力性能和燃油经济性是目前行业内最好的解决方案。代表车型有：丰田普锐斯（查成交价|参配|优惠政策）、雷克萨斯CT（查成交价|参配|优惠政策）200h、通用君越（查成交价|参配|优惠政策）30H、雪佛兰二代伏特、雅阁（查成交价|参配|优惠政策）混动、比亚迪秦DM-I、长城柠檬DHT、广汽混动版等

串并联混合原理图

插不插，大家都明白比较好。目前主要是HEV和PHEV车型的区别。HEV的代表技术路线有丰田THS、通用VOLTEC、本田i-MMD、广汽传祺GMC2.0、吉利雷神等混动系统。当然，配备这些混合动力技术的车辆也可以插入PHEV车型，但采用其他混合动力技术的PHEV车型可能不适合HEV战略。

串联混合不适合全场景应用

混合动力技术的本质是通过电机、动力电池、变速器等辅助机构，使发动机最大限度地保持在高效率范围内运转或不运转，以最大效率节能降耗。目前所有的混合动力技术都是围绕这个核心展开的。

系列(增程式)混合动力是最早的混合动力技术。1900年，世界上第一辆混合动力汽车“Ronier-Porsche”采用series，由发动机提供动力驱动车辆。串联式混合动力的本质是控制发动机在高效率区间运行来发电，通过电机驱动车辆。简单的理解就是让汽车的发动机只在高转速下工作，以达到降低油耗的目的。

然而，串联混合动力有其固有的缺点。车辆在低速或中速行驶时，发动机功率仍有一定富余，可以满足发电再驱动的逻辑。车辆一旦高速行驶，发动机动力的负荷随着车速的增加而增加，导致发动机无法在高效区间运行，此时的能耗甚至超过使用发动机直驱的模式。这就是串联式混合动力汽车长途综合油耗较高的原因。比如理想L9的长途综合油耗在10L/100km左右。

另外，串联式混合动力的最大功率取决于电机的输出功率，最小功率取决于发动机的发电量，所以在没有外接电源(动力电池没电)的情况下，车辆的动力性能会比较差。因此，串联式混合动力将连接外部电源(PHEV)，车辆使用环境更适合短途运输。目前很多车企的策略是以电驱动为“主驱动”(配备大容量电池)，以发动机为辅助发电驱动。总的来说，串联混合动力因为不能适用于所有环境，所以被业内称为“落后”技术。

不令人满意的并联混合动力

并联混合动力也被称为P2配置。一般只有一套电机，经常与变速箱啮合，放在变速箱壳体内。可实现发动机驱动电机直接驱动车辆、电机直接驱动、发动机与电机同轴驱动、发动机驱动电机给电池充电、刹车、减速五种工作模式。

其实通过工作模式可以发现这种混合配置的缺点：1。在中低速能耗最高的阶段，只要电池没电，就必须启动发动机直接驱动变速箱，并不能完全避免这种发动机低效率的工况。2.发动机驱动时，电机也会跟着转动，它们是分不开的。也就是说，电机会成为负载增加发动机的负荷，增加能耗。在高速阶段，不如直驱节能。所以并联混合动力也是非常依赖外接电源的，需要借助电池和电机来调节发动机负载。并联混合动力也作为PHEV存在。

目前，串联式混合动力技术主要被欧洲车企和韩国车企采用，如大众、奥迪、奔驰等。一方面对现有的动力架构改动不大，另一方面比串联混合能覆盖更多的应用场景。此外，欧洲车企普遍认识到混合动力是一种过渡技术，并未对混联式混合动力投入过多研究。

串联是最优的吗？

混联式混合动力，顾名思义，既可以实现串联驱动，也可以实现并联驱动。这类混动弥补了串联和并联在各自使用场景和工作模式上的不足，真正实现了能耗控制的最优解。因此，目前搭载混联式混合动力的车辆，在不依赖外部电源的情况下，可以大大降低车辆的能耗，综合油耗一般可以低于5L/100km。因此，混联式混合动力可以应用于HEV策略，也可以将外部电源变成PHEV。从能耗控制技术和使用环境来看，串并联混合最为全面。

但由于专利壁垒，各大主机厂都采用了不同的配置来实现串并联混合。例如，丰田THS采用单排星形轮结构。该系统简单高效。首次安装在第一代丰田普锐斯上，开创了行业内强混动HEV的先河。THS可以实现六种工作模式，覆盖各种车辆行驶条件。

THSconfigu

然而，THS单排行星齿轮的构型并不完善。比如，由于行星齿轮和发动机不能解耦，当车速超过60km/h左右时，必须启动发动机，此时发动机可能不在高效运转区间，此时发动机不在完全直驱模式。

为了避免丰田的单排星轮专利，通用采用了双排星轮结构，开发了GEN2 VOLTEC系统。这套系统的主要部件是一台直喷高效发动机、两组永磁交流同步电机、两排行星轮、两组离合器和一组锂离子电池。结构复杂，可根据车速、负载、电池电量细分工作模式，实现多达12种工作模式。

电压配置图

GEN2 VOLTEC系统避免了丰田THS单排星轮的结构缺陷，因为它具有更丰富的工作模式，能更全面地覆盖各种工况，精确控制发动机负荷和电机输出，综合能耗优于THS。这套系统在通用旗下各款车型上都有配备，比如君越30H，凯迪拉克CT6。从能耗控制的角度来看，这套系统已经足够完善，唯一的缺点可能是制造成本太高，导致搭载的车型整体价格较高。

除了行星齿轮，以本田为代表的车企采用的都是串联式混动变型配置。在串联的基础上，通过一组离合器实现发动机直驱模式，使车辆在增程式模式下行驶，或者发动机和电动机并联驱动。配置简单实用，美中不足的是对实际工况覆盖不够，对能耗的控制不如丰田THS和通用VOLTEC精准。

本田i-MMD配置示意图

相对于丰田、本田、通用，国内车企为了避免上述三种典型配置，研发了自己的混动系统，如比亚迪的DM-i、奇瑞的鲲鹏动力DHT、长城的柠檬DHT、广汽GMC 2.0。

目前比亚迪的DM-i市场份额最大。比亚迪在混合动力市场浸淫多年，技术也在不断进步。从早期的并联混动到今天的并联DM-i，赢得了消费市场的认可。唯一不变的是，比亚迪坚持以电为主的战略，始终只引进大功率的PHEV。DM-i的配置其实比较简单，一个发动机，一个发电机P1，一个驱动电机P3和一个离合器。整体配置和工作模式与本田的i-MMD逻辑非常相似，只是它只有一个档位，而i-MMD有两个档位，其P1电机可以选择性地不工作在直驱模式下。

比亚迪DM-i配置示意图

吉利雷神混动就像一台万能的VOLTEC，由一台发动机，两套电机，两个离合器，两个制动器，两套行星轮组成，结构也很复杂。与VOLTEC不同的是，它有两个行星排，第一行星排(左)行星架与第二行星排(右)齿圈连接，第一行星排齿圈与第二行星排行星架连接。在纯电动、串联、并联、直驱三个档位实现四种不同的驱动模式。

吉利雷神混合图

长城柠檬混动DHT和奇瑞鲲鹏混动比上述混动技术推出的晚，所以在配置上要避开上述所有专利就比较复杂。比如柠檬混动DHT，由双电机控制器、多模式混合变速箱、一台混合动力专用发动机、GM/TM双电机、集成DC/DC组成，可以实现纯电、并联驱动、串联驱动、能量回收等多种工作模式。

柠檬DHT混合图

奇瑞鲲鹏混合动力由一台发动机、两台电机、两套电机控制器、三套离合器和三套齿轮变速器组成。通过这种复杂的结构，可以实现单电机纯电驱动、双电机纯电驱动、串联驱动、并联驱动等11种工作模式。

奇瑞鲲鹏混动图

整体来看，以比亚迪、吉利、长城、广汽、奇瑞为代表的自主品牌传统车企在混合动力的发展上，都展现出了硬件开发的实力，都开发出了可以覆盖全场景的混联式混合动力系统，可以在HEV和PHEV之间自由切换。唯一的区别在于能耗控制的准确性和结构运行的稳定性，而在于理想，问天下。

当然，在大功率插电式混动大行其道的当下，搭载不同混动技术的车辆短途出行体验并没有太大差别。毕竟都是以用电量为主，差距只能在长距离上体现。回归混合动力本质，能够实现混联驱动的HEV，承载成本更低，能耗控制水平更好，是目前值得推广的技术。