法律顧問(wèn)：趙建英律師
以電能作為能源驅(qū)動(dòng)車(chē)輛成為了發(fā)展趨勢(shì)，不過(guò)，純電動(dòng)車(chē)的商業(yè)化之路還很遙遠(yuǎn)，高昂的成本和不夠穩(wěn)定的電池組成了阻礙電動(dòng)車(chē)發(fā)展的兩大瓶頸。為了不讓新能源技術(shù)的研發(fā)停滯，采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的混合動(dòng)力系統(tǒng)成為了廠(chǎng)商新的廝殺陣地。
視頻很好的介紹了豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)原理
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插電式混合動(dòng)力汽車(chē)（Plug-in Hybrid Vehicle，簡(jiǎn)稱(chēng)PHV），簡(jiǎn)單說(shuō)就是介于電動(dòng)車(chē)與燃油車(chē)兩者之間的一種車(chē)。他既有傳統(tǒng)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)系統(tǒng)、油路、油箱，也有電動(dòng)車(chē)的電池、電機(jī)、控制電路。而且電池容量比較大，有充電接口。
根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，插電混合動(dòng)力是可以分成幾類(lèi)，各個(gè)廠(chǎng)商也都根據(jù)自己對(duì)插電混合動(dòng)力的理解制造不同類(lèi)型的插電混合動(dòng)力汽車(chē)。簡(jiǎn)單分一下，可以分成下面幾類(lèi)：
一、增程型插電混合動(dòng)力
這一類(lèi)插電混合動(dòng)力，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)仍然是電動(dòng)車(chē)。車(chē)內(nèi)只有一套電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括電機(jī)、控制電路、電池。增程型插電混合動(dòng)力車(chē)的電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，發(fā)動(dòng)機(jī)則用來(lái)于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)給電池進(jìn)行充電。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)并不直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，因此也不需要變速箱。這相當(dāng)于在普通的電動(dòng)車(chē)上裝載了一臺(tái)汽油/柴油發(fā)電機(jī)。
增程式插電混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)
這種模式的優(yōu)點(diǎn)很明顯：
具有電動(dòng)車(chē)的安靜、起步扭矩大的優(yōu)點(diǎn)，可以當(dāng)純電動(dòng)車(chē)使用，在充電方便的條件下只充電、不加油，使用成本較低；
相比其他插電混合動(dòng)力模式，增程型插電混合動(dòng)力可以不用變速箱，成本略有降低。由于帶有發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電，只要有加油站就可以一直跑下去，在不方便充電的地方不會(huì)被迫拖車(chē)，解決基礎(chǔ)設(shè)施不足的問(wèn)題；
因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)不直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車(chē)輪轉(zhuǎn)速、汽車(chē)速度沒(méi)有直接關(guān)系，通過(guò)控制系統(tǒng)優(yōu)化，可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)一直工作在最佳轉(zhuǎn)速，即使在充電不便時(shí)，市內(nèi)堵車(chē)路況下油耗也比較低，發(fā)動(dòng)機(jī)噪音也可以控制的非常小。
當(dāng)然，這種模式也有缺點(diǎn)：
由于發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)并不直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，造成了這部分功率的浪費(fèi)，而發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)帶來(lái)的重量并不減少。譬如：一輛增程式插電混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率50KW，發(fā)電機(jī)功率50KW，電動(dòng)機(jī)功率100KW，整車(chē)攜帶了總功率200KW發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)，但是能驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的功率只有100KW。
在高速路況下，油耗反而偏高。這是因?yàn)楦咚俾窙r下，如果發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，可以一直工作在最佳工作模式，而增程式插電混合動(dòng)力多了一個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程，轉(zhuǎn)換本身要消耗能量，造成油耗反而偏高。
這一類(lèi)的代表車(chē)型有寶馬i3（可選裝增程模塊），雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)（有隱藏的直接驅(qū)動(dòng)模式），F(xiàn)isker卡瑪和奧迪A1 e-tron。
二、并聯(lián)式插電混合動(dòng)力汽車(chē)
這一類(lèi)插電混合動(dòng)力車(chē)內(nèi)有兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，大多是在傳統(tǒng)燃油車(chē)的基礎(chǔ)上增加電動(dòng)機(jī)、電池、電控而成，電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。車(chē)內(nèi)只有一臺(tái)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的時(shí)候充當(dāng)電動(dòng)機(jī)，不驅(qū)動(dòng)車(chē)輪給電池充電的時(shí)候充當(dāng)發(fā)電機(jī)。
并聯(lián)式插電混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)
并聯(lián)式插電混合動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)在于：
電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，沒(méi)有功率浪費(fèi)的問(wèn)題，譬如電動(dòng)機(jī)50KW，發(fā)動(dòng)機(jī)100KW，只要傳動(dòng)系統(tǒng)能承受，整車(chē)功率就是150KW；
在純電模式下，同樣有電動(dòng)車(chē)安靜、使用成本低的優(yōu)點(diǎn)。而在混合動(dòng)力模式下，有非常好的起步扭矩，加速性能出色；
因?yàn)橹皇窃谧兯傧渖希ǚ肿兯傧漭斎攵撕洼敵龆藘煞N增加方法）增加了一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，在傳統(tǒng)燃油車(chē)基礎(chǔ)上改動(dòng)較小，成本也比較低。
這種模式的缺點(diǎn)是：
在混合動(dòng)力模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)不能保證一直在最佳轉(zhuǎn)速下工作，油耗比較高。只有在堵車(chē)時(shí)因?yàn)榭梢宰詭Оl(fā)動(dòng)機(jī)啟停功能油耗才會(huì)低；
因?yàn)橹挥幸慌_(tái)電機(jī)，不能同時(shí)發(fā)電和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，所以發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的工況不能持久。持續(xù)加速時(shí)，電池的能量會(huì)很快耗盡，轉(zhuǎn)成發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式。
這一類(lèi)的代表車(chē)型包括：奔馳S500插電版、比亞迪秦。
三、混聯(lián)式插電混合動(dòng)力
與并聯(lián)式插電混合動(dòng)力一樣，這種模式也有兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但不同的是，混聯(lián)式有兩個(gè)電機(jī)。一個(gè)電動(dòng)機(jī)僅用于直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，還有一個(gè)電機(jī)具有雙重角色：當(dāng)需要極限性能的時(shí)候，充當(dāng)電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，整車(chē)功率就是發(fā)動(dòng)機(jī)、兩個(gè)電機(jī)的功率之和；當(dāng)電力不足的時(shí)候，就充當(dāng)發(fā)電機(jī)，給電池充電。
因此，混聯(lián)式同時(shí)具有增程式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)：在純電模式下具有電動(dòng)車(chē)安靜、使用成本低的優(yōu)點(diǎn)；在增程模式下，沒(méi)有“里程焦慮”，而且發(fā)動(dòng)機(jī)可以一直控制在最佳轉(zhuǎn)速，油耗低，噪音小，振動(dòng)??；在并聯(lián)模式下，兩臺(tái)電機(jī)，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)可以一起工作，三者功率加起來(lái)具有非常好的起步和加速性能，是一種比較完美的組合。
說(shuō)缺點(diǎn)的話(huà)，就是兩臺(tái)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱一個(gè)都不能少，配套的控制電路、電池、傳動(dòng)系統(tǒng)、油路也不能少，總體成本要高于其他類(lèi)型的插電混合動(dòng)力，車(chē)的總重量也會(huì)大一些。而因?yàn)橐刂苾蓚€(gè)電機(jī)和一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，還有不同的工作模式，控制系統(tǒng)也要相對(duì)復(fù)雜，這也會(huì)提高成本。
混聯(lián)式插電混合動(dòng)力，其實(shí)往下細(xì)分還可以再分兩類(lèi)。
一類(lèi)是前置，代表車(chē)型是豐田全系插電和比亞迪F3DM。
豐田普銳斯插電版
這類(lèi)車(chē)的兩臺(tái)電機(jī)和一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)都在汽車(chē)前部，通過(guò)動(dòng)力分配，離合器，控制不同的工作狀態(tài)。豐田采用的是ECVT行星齒輪做動(dòng)力分配，很好的兼顧了性能與節(jié)能。
比亞迪F3DM采用了簡(jiǎn)單的共軸離合模式，沒(méi)有變速箱，通過(guò)離合器控制不同工作狀態(tài)，也可以達(dá)到不同狀態(tài)切換的目的，但是共軸模式?jīng)Q定了比亞迪F3DM的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車(chē)輛行駛速度直接相關(guān)，并聯(lián)模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)噪音比較大，只是一種當(dāng)時(shí)技術(shù)條件下的過(guò)渡，很快就被比亞迪自己淘汰。
混聯(lián)式插電混合動(dòng)力還有一種模式是前后置，簡(jiǎn)單說(shuō)，就是把兼職的電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)放到一起，另外的純電動(dòng)機(jī)單獨(dú)放置。這種模式的代表是保時(shí)捷918，寶馬i8，規(guī)劃中的比亞迪唐也是這種模式。
保時(shí)捷918 Spyder
這種模式的優(yōu)點(diǎn)除了混聯(lián)式插電混合動(dòng)力都有的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)以外，還有一個(gè)好處是可以在前輪驅(qū)動(dòng)，后輪驅(qū)動(dòng)，四輪驅(qū)動(dòng)三種模式下切換。
追求極限性能的時(shí)候，四輪驅(qū)動(dòng)，可以有極限的加速性能。高速行駛時(shí)，車(chē)輛重心后移，后輪驅(qū)動(dòng)可以有更高的效率，達(dá)到省電（省油）的目的。在低速行駛時(shí)，前輪驅(qū)動(dòng)有更高的效率，就可以切換前輪驅(qū)動(dòng)。
這種模式的純電動(dòng)機(jī)甚至可以是兩個(gè)，分別驅(qū)動(dòng)左右車(chē)輪，達(dá)到左右扭矩分配的目的，在過(guò)彎道時(shí)可以有更出色的性能。
保時(shí)捷918能在紐柏林跑進(jìn)7分鐘，傲視各路超跑，靠的就是這種前后置混聯(lián)式插電混合動(dòng)力帶來(lái)的高性能。
插電混合動(dòng)力的未來(lái)
通過(guò)上面的分析，我們可以看出，插電混合動(dòng)力汽車(chē)在加速性，降噪，使用成本上都有很多優(yōu)點(diǎn)。但影響其普及的原因主要在于成本。
End
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