别再争了，关于混动技术，从用户层面来看，都有哪些问题？不同的路线之间孰优孰劣？专家通过仿真测试进行了解读。
文丨智驾网 黄华丹
每隔一段时间，市场就要为混动这个话题吵上一轮。
从混动本身的价值到不同技术路线的优劣之分，在燃油车与纯电动车之间，混动不仅在销量上开始与纯电动汽车分庭抗礼，在吸引舆论关注上，混动更是有着青出于蓝胜于蓝的潜力。
7月，冯思瀚在卸任大众集团（中国）CEO前，时隔两年再批增程式混动，称增程式是过渡技术，大众不会采用。
而不久前，李瑞峰也刚刚完成对余承东的隔空喊话，再次为增程式到底先进还是落后争了个面红耳赤。
由于近两年各家车企扎堆推出混动车型，多种技术名词和参数争相亮相。从增程到插电混动，从发动机到变速器，从纯电续航到挡位数，不禁看得人眼花缭乱。
对普通用户来说，这些到底意味着什么？混动值得买吗？买什么技术路线的产品？购买时又要注意哪些问题？
而对关注行业的人来说，多位业内大佬一次次为不同路线争执不下到底在争什么？
在8月8日召开的第十四届国际汽车变速器及驱动技术研讨会（TMC20（参数丨图片）22）上，北京航空航天大学交通科学工程学院教授徐向阳教授与J.D. Power中国区汽车事业部总经理杨涛分别从技术路线和用户角度详细解读了混动这一动力形式。
这一篇，我们就借着两位专家的演讲来从头扒一扒混动这件事儿。
01.
在消费者眼中，混动车都有什么问题？
首先，我们来看用户层面对混动的认识。
就市场反馈来看，2022年上半年，中国市场新能源汽车销量达260万辆，同比增长1.2倍，其中插电式混动销量为53.6万辆，同比增长1.7倍。虽然市场份额不及纯电动车型，但混动车型的增速明显，市场占比也在迅速扩大。
J.D. Power中国区汽车产品事业部总经理杨涛认为，虽然新能源汽车未来发展的目标一定是纯电或氢能源等清洁能源，但从目前的市场来看，要解决纯电动车型面对的问题，实现其完全普及还需要一定的时间。因而，混动技术应该还有较长时间的生命力，而这个较长的时间，至少以十年计。
从用户侧体验来看，根据J.D. Power的数据，在对整车的质量体验上，无论油电混动（HEV）还是插电式混动（PHEV），其质量体验都和燃油车相仿。而在整车魅力上，近两年的趋势是PHEV的魅力值大于HEV大于燃油车。
J.D. Power数据显示，今天新能源车的销量46%由90后贡献。而在车型外观上，PHEV会更加大胆，因而也更受90后消费者的欢迎。
而至于技术路线之间的区别，对用户来说，技术为产品服务，技术的发展最终也要落实在用户体验上。
据J.D. Power调研显示，用户对HEV车型动力质量的抱怨主要还是在于油耗、动力不足、异响以及换挡平顺性问题。而对PHEV的抱怨则主要是集中在电池上，包括充电慢、纯电续航里程低于官方数据、剩余纯电续航里程估值不准确等纯电车型常见的问题。此外，动力不足、有异响、换挡不顺也同样是PHEV面临的问题。
因而，整合到技术层面，混动系统的动力性、燃油经济性和换挡平顺性都与用户体验息息相关。
那么，不同技术到底会如何影响用户体验？
首先我们来看不同技术路线的区别。
02.
混动技术路线之分
从技术角度来看，混动技术路线主要分为串联式、并联式与混联三种，其中混联又可分为串并联和功率分流两种模式。
串联模式即我们熟悉的增程式。其结构由分别用作发电机和驱动电机的两台电机与一台用于发电的发动机组成。发动机只负责发电，带动电机实现驱动，发动机不直接驱动车辆。代表车型如理想ONE(配置|询价)，不过需要指出的是，理想ONE搭载有三台电机，其中一台用作发电机，另两台用作驱动电机。
并联模式为单电机模式，通常有P2，P2.5和P3电机模式。P2模式下，电机安装在变速箱的输入端，即变速箱之前，在发动机与变速箱之间。P3电机安装在变速箱的输出端，即变速箱之后。P2.5顾名思义就是既不在变速箱之前，也不在变速箱之后，实际是耦合在双离合变速器结构中。
P2模式示意图
在并联模式下发动机直接驱动车辆，不用于发电，通常有多个档位。电机也可直接驱动车辆。代表技术如采用P2路线的长安蓝鲸iDD。
混联模式下的串并联模式为双电机模式，发动机与电机均可直接驱动车辆，同时发动机也能用作发电为电机供电。此外，发动机与电机均可以有多个挡位。代表技术如长城柠檬混动DHT。
而功率分流模式同样为双电机结构，指的是将发动机的功能分为两个支流，分别以机械功率流和电功率流的形式驱动车辆。电机与发动机均可直接驱动车辆。功率分流模式也可分为单模功率分流与双模功率分流等，代表车型为丰田普锐斯。
丰田普锐斯功率分流混动系统功率流
多种技术路线均同样适用于HEV和PHEV。
03.
各路线的优缺点对比
那么，各个技术路线都有什么优缺点？以及各家车企让人眼花缭乱的宣传语中都藏了什么玄机？
首先，从理论角度来看，串联式由于只用电机驱动，可以获得电动车的驾乘感受，在动力平顺性和NVH方面表现良好。而且，由于驱动电机结构简单，传动效率高。发动机不直接参与驱动，因而其运行效率与车速无关，可以一直在高效区间运作。
但缺点同样也是由于发动机不直接参与驱动，在高速工况下，由于电机本身的特性，能量消耗大。同时，发动机要先将机械能转化为电能，再由电机将电能转化为机械能，能量流动路径长，也导致油耗增高。而且，在B级以上的乘用车上，串联式的油耗也会明显增加。此外，在亏电状态下，串联式混动结构的动力性较差，高速工况下的NVH也较难控制。
并联模式的优点是发动机和电机都能对车辆直驱，且可多档调速，因而动力性好。低速工况下纯电驱动，中高速工况下发动机直驱，可保证电机和发动机都运行在最佳工作区间。
高速时发动机能随时直驱，能量路径短，油耗低。而且，同样由于发动机能随时介入直驱，车辆动力性受温度影响小，因而适应性好。
其缺点则是变速结构复杂且挡位多。一般采用并联模式的混动系统通常都有6-9挡变速，因而对于变速结构的要求较高，控制较为困难。如果是横置发动机，并联系统由于轴向尺寸较大，紧凑性设计难度大，也会占用较多空间，导致布局困难。此外，由于是单电机系统，发电和驱动不能同时进行。
串并联模式的优点是减速结构简单，传动效率高。同时，发动机可用作发电，不参与直驱，因而可保持在高效区间运作。在低速工况下可实现纯电驱动，驾乘感受良好。
此外，对于单挡变速机构，由于结构简单，平顺性好易控制，而多挡变速机构虽然结构较为复杂，但燃油经济性高。
其缺点在于发动机需要达到一定车速才能并入驱动，导致动力性受限。同时，在高速工况下，发动机需要达到一定功率才能并联，而串联模式下由于能量流动路径长，加之电机本身的特性，会导致油耗较高。此外，多挡串并联结构会增加系统的复杂性，其平顺性和NVH控制就相对较难。
功率分流模式的优点是，发动机也可不参与驱动而只用作发电，因而可以不受车速影响，保持在高效区间运作。此外，由于其采用无级变速，整体平顺性和舒适性都较好。
缺点是减速机构复杂，控制难度大。而且，由于发动机、电机转速高，NVH差。此外，采用功率分流模式的车型动力性相对较弱，不适合B级以上的车型。
从理论角度来看，各技术路线各有优缺点。那么，在实际应用中，对于用户最为关注的动力性和经济性表现，各技术路线之间的区别到底如何？
04.
到底哪种技术更优？
徐向阳和北航智能传动研究中心团队利用动态规划和仿真对不同路线在确定参数下的动力性和经济性进行了比较。
团队选择分别可代表城市工况、标准工况和高速工况的三种典型工况，分别以A级车、B级车、C级车三种车型进行对比。结论基于在动态规划的仿真平台上进行的仿真分析，采用全局最优的能量管理策略，动态规划算法，以消除由于能量管理策略不同对构型产生的油耗的影响。
从结论来看，在动力性和经济性表现上，多挡位串并联最优，其次是双模功率分流，再次是P2并联，然后是单挡串并联、单模功率分流，串联构型表现最差。
从具体分析来看，首先是串并联结构与串联结构之间的对比分析。
通过对三种车型在三种驾驶工况下的综合对比发现，串并联混动的燃油经济性要明显优于串联混动系统；其次，在功率需求较大的高速公路上行驶时，串并联混动系统的节油潜力要比串联显著；串并联混动和串联混动系统的燃油消耗差异在A级车城市工况下是最小的，而B级以上的车型在高速工况下，其燃油消耗性差异明显增大。
单纯从技术角度来看，增程式确实不如目前国内主流的插电混动。
目前，国外的串联混动主要用在A级或A0级车上，没有用在中大型的SUV上，因为其能耗确实较大。
其次，串并联有不同的挡位，按照发动机三个挡位，电机三个挡位来进行仿真对比，可以看出，在综合动力性和燃油经济性上，串并联的3挡DHT优于2挡DHT优于1挡DHT。
目前国内串并联混动产品中，挡位主要分为1挡，2挡和3挡。团队也研究了增加挡位对燃油经济性的影响。结果发现，增加发动机的驱动挡位对燃油经济性的改善，要比增加驱动电机的挡位数量更有优势。
但徐向阳表示，挡位数并不是越多越好，增加到4个，5个，6个挡位后，虽然仍会改善，但边际效应会降低，还会导致系统复杂度增加，因而3挡是一个比较理想的方案。
在动力性方面，团队得出的结论是，增加电机的挡位数量比增加发动机的挡位数量效果会更好。
而在并联结构下，团队主要以P2电机路线为代表进行了研究分析。
P2路线在全球范围内主要以德系为代表，国内则主要是长安一家采用。其挡位通常分为6-9挡。
徐向阳团队得出的结论是，随着挡位增加，不管P2电机参数如何，其对燃油经济性的改善并不明显。因而，徐向阳认为，采用P2路线的话，基于6挡的变速箱即可，并不需要做到更多的7挡8挡，增加额外的成本和复杂度。
功率分流模式可分为单模功率分流和双模功率分流。对比结果显示，双模功率分流在动力性和燃油经济性上都要优于单模功率分流。
另一方面，据徐向阳表示，不管采用何种混动路线，提高发动机的热效率依然是降低能耗最有效的方法。
研究对比发现，发动机热效率每提升5个百分点，整体混动系统的能耗就可以降低超过10个百分点。
因而，虽然纯电是未来发展的趋势，但只要混动存在，发动机的创新发展就依然有意义。
徐向阳认为，在混动技术上，未来发展的趋势会是以多挡化的DHT和单电机P2模式为主。
从分析结果来看，多挡化的DHT和单电机P2模式在动力性和燃油经济性上都有不错的表现。
当然，由于多挡化的DHT在变挡平顺性和NVH方面会有较大的挑战，而单电机P2路线同样对变速器有较高的要求。所以，就混动技术的发展而言，对变速箱与发动机的优化依然是技术改良的重点。
05.
不同技术路线都有哪些代表产品？
捋清了技术路线，那么，如今市面上这么多混动产品，到底谁家用的什么技术？我们也来大致梳理一下。
目前国内自主品牌中采用串并联技术的最多。由于各家技术又经历过不同的发展，期间也有过不同技术的交叉换代，此处我们不多加赘述，只简单介绍当前最新的技术模式。
目前，国内车企中采用串并联DHT技术的包括比亚迪DM混动，长城柠檬混动DHT，吉利雷神混动Hi·X，东风马赫MHD，北汽魔方DHT，奇瑞鲲鹏DHT和广汽GMC 2代等。
其中，比亚迪DM混动为1挡串并联结构，长城柠檬混动DHT、北汽魔方DHT、广汽GMC 2代均为2挡混动，吉利雷神混动Hi·X、奇瑞鲲鹏DHT则为3挡，
长安蓝鲸iDD为P2单电机模式，上汽EDU则为P2.5单电机模式。
多挡位DHT技术与单电机模式均可以实现较好的动力性与燃油经济性的平衡，前者更倾向于燃油经济性。而后者则有着更好的动力性表现。
而新势力品牌如理想、岚图、哪吒、问界等则多采用了串联式，也即增程式。
在国外品牌中，日系混动路线包括以丰田为代表的THS功率分流模式，本田的串并联模式i-MMD，以及日产的串联混动技术路线。其中，丰田采用的是单模式功率分流模式。
美系品牌中，通用采用的也是功率分流模式，不过不同于丰田的单模式功率分流，通用采用的是双模式功率分流。
而以奔驰、宝马、大众、奥迪为代表的德系，则主要走的是单电机并联路线。
以现代起亚为代表的韩国走的也是与欧洲类似的P2并联混动技术。
从以上分析中可以看出，不同的技术有着不同的优缺点。在特定的方面，不同技术可以分出优缺点，但最终产品适合什么路线，依然是由公司定位决定。