混動車型，率先成為今年汽車行業最卷的賽道！
就在今晚，比亞迪又拿出了一款重磅產品唐DM-i冠軍版，該車采用了比亞迪的混動系統DM-i，上市后將承擔起比亞迪沖擊20萬以上市場的重擔。此前，比亞迪還拿出了混動車型秦PLUS DM-i 2023冠軍版，將混動車型的售價拉到了10萬元以下。
(資料圖)
可以說，今年一開始，比亞迪就在混動領域放出了多個大招。但瞄準混動市場的卻并非只有比亞迪。
日前，長城汽車正式發布了全新的混動技術Hi4，既降低了混動系統的成本，又實現了四輪驅動，成為長城汽車今年重點打造的技術王牌之一。
無獨有偶，吉利汽車也在前一段時間正式發布了雷神電混8848系統，也將會在混動市場上進一步發力。
再往前看，理想汽車在今年初正式發布了理想L7，零跑汽車也推出了增程版的C11車型，這兩款車從本質上來說也屬于混動車型。
可以說，在短短的一個多月內，國內各大車企關于混動系統的軍備競賽已經開始了。
而之所以會出現這樣的情況，則和目前混動車型的火熱分不開，比亞迪去年賣出了94.62萬輛混動車型，成為銷量暴增的關鍵原因之一，而另一方面，市場上的混動車型占比也在快速增長，去年的增幅達到了夸張的155%，直接翻了一倍以上。
由此來看，今年混動車型的銷量增長還將會進一步增長，這也是車企頻頻布局的關鍵。
那么，如此多的玩家布局，其技術能力是否有區別呢？誰家的技術又更突出呢？車東西經過深入研究之后，找到了問題的答案。
2022年比亞迪乘用車累計銷量186.85萬輛，其中混動車型占比超過一半，94.62萬輛的銷量占比50.94%，其中僅比亞迪宋PLUS DM-i這一款車型銷量就高達38萬。
不止是比亞迪，整個新能源汽車市場中混動車型的銷量也在大幅增長，2022 年我國新能源車型累計銷量688.7萬輛，其中混動車型151.8萬輛，占比22%，混動車型銷量同比增長 155%，市場表明混動車型大有可為。
▲2022年國內A級市場銷量結構（圖源網絡）
各大廠商顯然也不想錯過這一市場趨勢，尤其進入2023年后，各個廠商對于混動技術的重視明顯加強。無論是混動技術的迭代頻次還是混動車型的發布占比都有提高。
那么為什么混動技術在現階段這么熱門呢？我們認為有以下三大原因。
1、政策端：混動車型依舊具備政策優勢。
在過去的幾年，國家為鼓勵新能源汽車的發展，相繼出臺多項新能源汽車的優惠政策，而大多數混動車型都可以享受與純電動車型相同的國家補貼、免購置稅、新能源綠牌等政策優勢。
尤其在新能源汽車進入大眾市場的初期，政策優勢作用巨大，在較短的時間內提升了消費者對新能源汽車的關注度。
隨著新能源車市場發展，目前已經逐漸由政策導向轉型為市場導向。
盡管國家補貼、免購置稅等政策有逐漸退出的趨勢，但部分政策激勵仍會在今后較長的時期內存在，政策上的優惠依舊會對混動車型的市場狀況起到促進作用。
2、需求端：用車成本低，無續航焦慮。
混動車型能夠較好地彌合內燃機和電機的工作特點，極大降低了用車成本，甚至部分場景的用車成本還要低于純電動汽車。
除去生命周期內的用車成本優勢，混動車型的一次性購車成本也要低于純電動車型。
即便是考慮到后續新能源車購置稅減免政策的退出，混動車型相比傳統燃油車仍然具備全生命周期成本優勢。
此外，混動車型還可以避免純電動車型的續航焦慮問題，這對消費者的購買心理有重要影響。
3、技術端：純電動汽車技術瓶頸短期內仍舊無法解決。
不可否認，市場普遍認為純電動車型是未來的大趨勢，混動車型只是短期內由燃油車向純電動車型的過渡舉措。
這個過渡期會有多短，這取決于電池技術的發展和充電設施的建設，如果電池的能量密度、低溫衰減等問題有了突破性進展，顯然就可以打消消費者的續航焦慮。
但技術的突破需要時間，充電樁的建設也需要時間。車企不可能錯過這個過渡期，一旦在現階段落后，很難保證在后一發展階段還能夠追上來。
盡管市場普遍認為純電動汽車是未來的主要趨勢，但現階段純電動汽車及其相關基礎建設不成熟的問題仍舊存在。
消費者對于純電動汽車充電和續航方面的顧慮短期內無法完全解決，而現階段混合動力汽車則具有部分電動車的優點，同時可以避免續航焦慮。
于是混合動力汽車充當起了燃油車到純電動汽車過渡的角色，混動汽車也成為了2023年車企爭搶的熱門賽道。
雖然都是混動車型，但由于技術路線不同差異也很大。我們可以依據內燃機和電機的相對排列方式分為串聯式、并聯式和混聯式。
在這三種中當屬串聯式結構簡單，成本低。并聯和混聯式增加了更多的機械結構，來達到更省油的目的，但同時機械結構的增加會帶來車身自重和成本的增加，以及NVH性能的降低。
在正式了解三種混動模式之前，必須要對內燃機和電機的工作特性有個常識性認識，首先要認識下內燃機萬有特性圖，內燃機的萬有特性圖表示的是內燃機扭矩、轉速和油耗之間的關系，圖上每一條曲線都是等油耗曲線，越靠近中心油耗越低，從圖中可以知道，內燃機在中負載中高轉速工況下油耗是最低的，即處于高效運行區間。
▲某內燃機萬有特性圖（圖源網絡）
其次還要清楚純電動汽車在高速場景下電耗會急劇增加，這是因為純電動汽車沒有變速箱，只能依靠提高電機的功率來提高轉速。
這兩點很重要，因為這幾乎是后續所有混動技術都在努力彌合的兩點。下面將分別介紹三種混動技術。
第一種是串聯式，串聯式也叫做增程式，可以認為是在純電動汽車上添磚加瓦，保留了純電動汽車的完整動力系統，在此基礎上增加內燃機和發電機。
即內燃機、發電機、動力電池、驅動電機和車輪串聯起來。這也非常直觀地展示了串聯式的優點，即相比并聯式結構更加簡單。
串聯式混動的工作原理理解起來也相對容易，即內燃機、發電機、動力電池、驅動電機和車輪串聯起來，由內燃機帶動發電機發電，發出電能輸送給動力電池和驅動電機，再驅動車輪。
動力電池就像一個蓄水池，起到調節功率的作用。在純電動模式下，發動機和發電機不工作，此時與純電動汽車無異。
在增程模式下，當需要的驅動功率小于內燃機的高效運轉功率時，內燃機驅動發電機發出的電能，一部分直接驅動車輛，另一部分充入電池。當需要的驅動功率大于內燃機的高效運轉功率時，不足的動力部分由電池補足。在整個過程中內燃機始終維持在高效功率區間。
▲串聯式（增程式）與純電動結構對比（圖源網絡）
維持內燃機運轉在比較高效的功率區間，并不就意味著一定是省油的，因為功率等于扭矩乘以轉速，相同的功率值可以對應無數的扭矩轉速的組合，而只有在中轉速中扭矩的工況下，內燃機才可以真正跑進高效區，才會真正達到省油的效果。
因此在同等功率下，調節扭矩和轉速至關重要，這就需要電控系統使發電機達到最合適的磁場強度，可以理解為發電機不同的磁場強度帶來不同的阻力，從而使內燃機達到類似中負載中轉速的高效運行區間。
這也是串聯式中不需要變速箱的原因，磁場強度的調節就實現了變速箱的功能。
串聯式混動內燃機理論上可以固定在某個最高效區間或點上，對于內燃機運轉效率利用率更高。
但由于高速工況下是通過驅動電機驅動，沒有變速器的輔助，功率需求會大幅提升，也會更加耗電。同時由于整個動力傳輸路線全部是由電能作為介質來完成，能量傳遞損耗較大。
因此，增程式電動汽車饋電油耗表現并不佳。這也是為什么還有那么多廠商在進行并聯以及混聯的路線研究。
那么可以因此就說串聯式混動落后嗎？顯然是不能的，無論采用串聯式還是并聯式，其實都是廠商在不同的傾向之間做出的選擇。串聯式結構更加簡單，整車的NVH性能也更加出色，但是個別場景能效表現不夠極致。
簡單理解就是串聯式購車成本會相對低，但用車成本會相對升高。并聯模式與之相反。
▲李想微博截圖
理想汽車CEO李想也曾解釋過理想串聯模式的選擇理由。即犧牲部分NVH性能換來節省4%的油耗是否值得。顯然李想認為不值得。
距離理想one首次發布，混動技術又經過了5年的發展，或許并聯模式以及混聯模式下油耗表現有了更大的提升。
第二種是并聯式，并聯式與串聯式相比則恰恰相反，可以認為是在燃油車的基礎上進行改造的。
保留燃油車的完整動力系統，增加一個相配合的電動機驅動系統作為輔助，通過機械連接共同提供動力。
兩套系統均可以獨立輸出動力，也可以共同輸出動力。
▲串并聯模式動力連接對比（圖源網絡）
并聯式混合動力根據電機位置不同可以分為P0~P4，P0~P1無法與內燃機脫開，所以他們不能單獨驅動車輛，因此只用作微混系統或輔助作用。
P2嚙合于變速箱的輸入端，P3嚙合在變速箱的輸出端，P4是指不連接在內燃機和變速箱的機械傳動路徑，而獨立驅動另外車輪的電機。目前大多數的技術路線驅動電機都采用P3的位置。如下圖所示。
▲并聯模式下電機的不同放置位置（圖源網絡）
雖然P2~P4都可以獨立驅動車輛，但是他們只要在與內燃機協同工作時，由于不與內燃機直接相連，都無法通過自身改變內燃機的轉速，因此并聯式混動無法省略常規變速箱。
在運轉過程中，電機和內燃機機械連接時，傳動效率高。相比串聯式電熱損耗少，同時理論上整套系統只需要一臺電機。不同工況下，既可以發電為電池充電，又可以接收來自電池的電能，完全或輔助驅動車輛。
缺點就是電機無法調節轉速，這也導致并聯式混合動力在內燃機和電機的工況應用上，難以充分協調，會對綜合效率造成折損，從而影響了使用混合動力系統降低油耗的程度。
串聯式沒有保留變速器，內燃機理論上可以始終處于最佳運行區間，但在高速工況下只能依靠提高功率，因此電耗油耗增加。
而并聯式保留了變速器，內燃機與驅動輪機械連接，雖降低了傳動損耗，但內燃機卻不能始終處于高效運行區間，從而也增加了油耗，同時并聯式純電驅動并不持久。
可以看出串聯式和并聯式優缺點高度對立，串聯式更多的是基于純電動汽車的動力系統進行改造，并聯式則更多基于燃油車進行改造，兩者均很難做到純電動車與燃油車的高度融合。
那么有沒有一種動力結構可以很好地融合兩者呢？那就要說今天要介紹的第三種了——混聯式混合動力，混聯式既可以使用串聯模式，又可以使用并聯模式。
在混聯式混合動力中，目前最為流行的當屬雙電機串并聯結構，如豐田的THS混動系統、本田的i-MMD混動系統、長城檸檬DHT混動系統、比亞迪DM-i混動系統、吉利雷神智擎HI·X混動系統等均屬于此類。
▲雙電機串并聯結構（圖源網絡）
混聯的工作原理理解起來也不復雜，在純電驅動工況下與串聯和并聯無關，因為這不涉及到內燃機的介入。
而在中低速和動力需求變化較大的工況，采用串聯式策略，最大程度使內燃機運轉在高效區。
而當進入中高車速段且動力需求變化不大的情況，如高速巡航等流暢平穩行駛工況，此時功率需求可以達到內燃機的高效驅動功率，為了降低傳動損耗，將內燃機、發電機、驅動電機和車輪之間機械連接進入并聯模式，由于是機械傳動，所以避免了電傳動帶來的大量損耗，并通過合適的傳動比設定，使內燃機的轉速保持在高效的區間內。
雙電機串并聯的結構是目前主要的技術方向，但各家在這個基礎上又有些許不同，不同點主要集中在并聯模式下發動機直驅擋位數量以及電機的位置。
一般廠商會有一個擋位的直驅，例如比亞迪DM-i，但有些廠家提供了兩個甚至多個不同的傳動比，可以理解為不同的擋位，發動機可以在更多的工況直驅，例如長城DHT。
▲比亞迪第一代DM混動系統與DM-i混動系統對比（圖源網絡）
比亞迪在2008年基于燃油車F3改造的F3DM混動車型采用的便是單擋直驅的混聯模式，這是比亞迪的第一代混動技術，從技術路線上來講是沒有問題的，甚至是領先的，但由于當時發動機、電機、電池等技術積累差，并沒有獲得很好的效果。
在后來DM2.0，DM3.0采用的都是以油驅動為主的并聯模式。直到2021年比亞迪DM-i橫空出世，也就是比亞迪第四代混動技術，這才令比亞迪大獲成功。
比亞迪DM-i采用的技術路線與2008年第一代混動技術并無太大差異，不同的是此時的比亞迪在發動機、電機、動力電池等方面的技術儲備已大幅提升，專用于混動車的驍云插混發動機熱效率可達到43%，刀片電池也已量產。
▲長城DHT混合動力總成（圖源網絡）
長城的DHT也是基于雙電機串并聯的結構，相較于比亞迪DM-i的高速單擋直驅，DHT采用了雙擋直驅，增加了一個低速檔位直驅，車輛在啟動和低速爬坡時，發動機可以參與直驅，為的是低速時仍然具備足夠的扭矩輸出，所以低速驅動力比DM-i更強。
但也有缺點，DHT由于有兩擋直驅，所以再次增加了一個插混專用的變速箱，機械結構更加復雜，成本上也會有增加。總的來講就是長城DHT通過增加部分結構來使低速爬坡等場景表現更加優異，理論上部分場景性能表現會比比亞迪DM-i要強，但是長城DHT在油耗和成本表現上不如比亞迪DM-i極致。
▲長城Hi4的9種模式（圖源網絡）
而長城最近發布的Hi4則可以認為是在DHT基礎上再優化。簡單的說就是將原有的系統里前橋驅動電機移動到后橋，一般驅動電機在P3位置，而長城Hi4放在了P4。
此外，還將集成在DHT插混變速箱內部的發電機放置到前橋位置，這個電機既可以充當前橋驅動電機，還可以充當發電機。
這套系統是基于電機高效復用理念，減去了一個電機，前電機既可以發電還可以驅動，從而打破了國內目前采用的“雙電機”理念。從成本上的降低從而實現與比亞迪DM-i進行正面硬剛。
這樣，不僅減少了生產成本，還實現了四輪驅動，在以往此類混動車型要想實現四驅則需要至少三個電機。
此外長城Hi4的1.5L發動機具有16:1的超高壓縮比，比比亞迪的15.5：1還要再高一些，與比亞迪均采用了扁線繞組提升電機效率。至于Hi4的油耗性能表現能否更進一步，還需要等待量產車型。
不同技術路線確實各有特點，甚至會有落后與先進之分。但當技術路線足夠成熟，路線本身不構成門檻時，會發現企業之間還是會存在著較大的差距。就好比答題的方法已經告訴大家了，但并非每個人都能拿到高分。歸根到底還是企業的核心技術積累起著決定性的作用。
當有多個企業都采用雙電機串并聯的技術路線時，不是每個企業都有自研高效率高壓縮比的插混專用發動機，不是每個企業都有自研混動專用電池，不是每個企業都有精準調節扭矩的電控系統。每個企業核心技術積累的不同，也就決定了同樣的技術路線帶不來相同的表現。
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