混合動(dòng)力技術(shù)路線分析

喻春鳳，郜昊強(qiáng)

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

1 節(jié)能汽車、混動(dòng)汽車與新能源發(fā)展趨勢分析

根據(jù)現(xiàn)行油耗政策，在傳統(tǒng)節(jié)能、混動(dòng)、新能源三條技術(shù)路線，押注某條技術(shù)路線短期可行，但影響技術(shù)發(fā)展的持續(xù)性，未來面臨極大風(fēng)險(xiǎn)；汽車節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要統(tǒng)籌各種技術(shù)路線科學(xué)推進(jìn)。

圖1 各類車型占比預(yù)估

根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》預(yù)測，2020年，混動(dòng)車型將占據(jù)8%的市場份額；2025年，混動(dòng)車型份額將增加為20%；2030年，混動(dòng)車型份額將繼續(xù)增加為25%。所以混動(dòng)技術(shù)是未來車企必須掌握的和核心技術(shù)，是2020年到2025年決勝的關(guān)鍵。

2 油耗法規(guī)發(fā)展趨勢

根據(jù)《乘用車燃料消耗量限值》（GB 19578-2014）、《乘用車燃料消耗量評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)》（GB 27999-2014）兩個(gè)強(qiáng)制性法規(guī)要求，乘用車產(chǎn)品不僅要滿足單車油耗限值，而且企業(yè)平均油耗（CAFC值）也要滿足相應(yīng)要求。

根據(jù)《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(biāo)的實(shí)現(xiàn)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(jié)油技術(shù)的應(yīng)用。所以在 2020年以后，一定會(huì)執(zhí)行更嚴(yán)厲的五階段單車限值標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)前認(rèn)為五階段限值可能會(huì)介于四階段限值與四階段目標(biāo)值之間，如果處于間隙的上半部，那么對(duì)于中大型車來說，采用傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)或者48V系統(tǒng)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(shù)滿足限值，二者的選擇更多的取決于成本考量（此時(shí) PHEV自帶積分價(jià)值）；如果五階段限值與四階段目標(biāo)值相等或者低于四階段目標(biāo)值，那么PHEV是中大型車的唯一選擇。

圖2 各類車型油耗帶達(dá)標(biāo)情況

3 混合動(dòng)力主流技術(shù)路線分析

目前主流混動(dòng)路線包括P2構(gòu)型、iMMD構(gòu)型、THS構(gòu)型、三擎構(gòu)型和P2.5構(gòu)型。

表1 混動(dòng)動(dòng)力主流技術(shù)路線分析

3.1 P2構(gòu)型技術(shù)路線

P2構(gòu)型優(yōu)勢在于汽車原有架構(gòu)（發(fā)動(dòng)機(jī)+變速箱）改動(dòng)較小，有一定的節(jié)油效果。

P2構(gòu)型最大的問題在于布置空間限制了P2電機(jī)的功率提升，電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輔助優(yōu)化效果有限，即節(jié)油效果有限。同時(shí)電機(jī)+變速箱成本較高，且很難在中小型乘用車上布置應(yīng)用。

3.2 iMMD構(gòu)型技術(shù)路線

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

由于這種構(gòu)型沒有變速箱，所以體積小，布置方便。而且電機(jī)可以做的很大，與發(fā)動(dòng)機(jī)深度混合，節(jié)油效果顯著，成本相對(duì)較低（取消變速箱）。主要問題在于技術(shù)難度較大，控制復(fù)雜程度較高。

3.3 THS構(gòu)型技術(shù)路線

豐田的THS混動(dòng)架構(gòu)以及吉利Ravigneaux拉維納式雙排行星齒輪組架構(gòu)，本質(zhì)上是通過行星齒輪控制的雙電機(jī)系統(tǒng)。

這種構(gòu)型與iMMD構(gòu)型類似，具有體積小、布置方便、效率高、節(jié)油效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。但行星齒輪與電機(jī)之間的匹配配合是標(biāo)定難點(diǎn)，控制復(fù)雜程度較高。

3.4 三擎構(gòu)型技術(shù)路線

比亞迪這種三擎構(gòu)型，從本質(zhì)上來講不能叫混合動(dòng)力，它只是將純電動(dòng)汽車和傳動(dòng)動(dòng)力車通過P3+P4雙電機(jī)布置，集成到了一起。

這種技術(shù)構(gòu)型的優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單，控制容易，加速性能好（可以布置大電機(jī)），PHEV車型節(jié)油效果好（在現(xiàn)有插電混油耗法規(guī)條件下）。

缺點(diǎn)也很明顯，因?yàn)椴皇钦嬲幕靹?dòng)，電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)沒有深度融合，真實(shí)節(jié)油效果有限，在沒有電的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)背著電池電機(jī)跑，比傳統(tǒng)車型更費(fèi)油。所以這種構(gòu)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?yàn)槠?00km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(dòng)力性體驗(yàn)深受客戶喜愛。而且還可以拿到政府補(bǔ)貼。

綜上所示，這種三擎構(gòu)型是在當(dāng)前特定條件下，所產(chǎn)生的一種妥協(xié)方案。未來隨著PHEV競爭加劇，電耗轉(zhuǎn)油耗法規(guī)的實(shí)施，這種方案將會(huì)因?yàn)槠湫阅芗俺杀镜囊蛩囟惶蕴?/p>

3.5 P2.5構(gòu)型技術(shù)路線

P2.5構(gòu)型，在變速箱輸出端集成了電機(jī)，周詳尺寸基本不變，有利于機(jī)艙布置。電機(jī)最大可以發(fā)出160Nm的輔助動(dòng)力，有利于性能提升。這種構(gòu)型結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，控制方便。

4 總結(jié)

電動(dòng)化、混動(dòng)化已經(jīng)進(jìn)入了汽車行業(yè)的每一個(gè)角落，混合動(dòng)力系統(tǒng)將在今后很長一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)可觀的市場份額。

對(duì)于當(dāng)前市場存在的主流混動(dòng)路線，從綜合性能來看，串并聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)于行星齒輪動(dòng)力分流系統(tǒng)，優(yōu)于P2或者P2.5。部分車企選擇P2或者P2.5作為混動(dòng)的首選構(gòu)型，主要出于技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度和成本考量。