奇瑞混动不是第一？那你就是大佐黑子

丰田THS混动系统
丰田的混动技术简称THS，这套THS混动技术放在现在应该是很成熟的，丰田最近也放开了THS混动技术核心部分的专利，共享了这套制霸20多年的混动车界的技术。
那丰田的这套THS混动技术是如何实现油电混动的呢？丰田的THS混动技术采用两台电机配合发动机作为输出动力，通过一套复杂而巧妙的行星齿轮机构来调整内燃机和电机的输出功率，随时让内燃机处于高效率工作区间。在车辆起步时，采用电动机驱动，避开传统内燃机低效率工作区域；在车辆巡航等低负载工况行驶时，内燃机工作，电动机休息；在加速时，电动机辅助内燃机工作，节省燃油同时明显改善驾乘体验；在车辆减速时，电动机可以通过动能回收给电池反向充电。
由于丰田的这套THS混动采用了行星齿轮机构特点，无法在发动机工作时将电动机彻底断开。所以当在内燃机工作时，内燃机始终要带着电动机工作，为电池充电。如果本身发动机的热效率不够高的话，会明显弱化这套混动系统的节油能力。同时，搭载丰田这套THS混动的车型在高速路段燃油经济性表现并不出色。

由于内燃机工作时还要给电池充电，低转速扭矩不能太差，所以搭配这套混动系统的发动机基础排量不能太小。如此一来，内燃机势必要占据更多空间，在本就空间有限的发动机舱内，就没法搭配较大大功率电机，所以丰田的这套THS混动系统实际上依然是以内燃机为主，电动机起辅助作用。

本田i-MMD混动系统
由于前些年丰田混动的行星齿轮机构专利保护，给本田混动系统的研发造成了一定的影响。本田的i-MMD混动系统完全绕开了丰田混动的行星齿轮机构，采用PCU电子模块控制，外加一套离合器，实现电动机和内燃机的协调配合。其整体的动力输出思路和丰田的那套混动是一致的，都是让内燃机尽可能的工作在最高效的工作区间。
在车辆启动时，完全由电动机驱动；在中低速行驶时，内燃机给电池充电，由电动机驱动车辆行驶；当在高速行驶时，本田的i-MMD混动系统中有内燃机直连模式，让内燃机直接驱动车辆前进，同时PCU还会更具情况决定是否电动机介入工作或者利用内燃机动力给电池充电。整体来看，本田的这套i-MMD混动系统相较于丰田的THS混动系统模式更为多样和灵活，电动机功率和电池容量也更大，相对更加偏向于电动机驱动车辆行驶。

丰田THS主要由发动机、E-CVT（MG1电机、MG2电机和一套行星齿轮）、PCU、电池组组成。
在该系统下，行星齿轮是其精髓之所在，实现了发动机与发电机的动力耦合。在低速行驶，且电池电量足够的情况下，车辆开启纯电模式，将电池内的直流电转换为交流电，以MG2电机驱动车轮而当系统检测出油门踏板较深或负载较大时，发动机启动。其中，一部分动力直接驱动车辆；另一部分动力分配给MG1，MG1再来驱动MG2辅助行驶。
当发动机高速运转，输出能量过剩时，发动机除了驱动车轮外，另一部分动力通过MG1将多余的能量转换成电能，储存在电池组中。
在车辆爬坡中、超车的时候，则是发动机和发电机共同提供动力来驱动车辆。
在刹车或减速时，MG2则会将原本摩擦散热所损失的能量转化为电能，并储存在电池组中。
总体来说，丰田这套混动系统省油的关键在于行星齿轮。通过对行星齿轮组特性和设计、油门踏板深度信号、车辆驾驶条件、蓄电池的充电状态，可以确定发动机的最佳转速是多少。再通过对MG1的控制，对发动机进行调速，使发动机尽量地保持在一个较为经济的工作区间。
不过，由于设计的原因，无论何时动力都需要分配给两台电机，这也就导致了在一定程度上，能量在多次转换过程中形成消耗。

在本田的混动系统中，则由发动机、行驶电机、发电机、PCU、发动机直连离合器以及电池组组成。在本田混动系统下，主要由三种驱动模式：纯电模式、混动模式、发动机模式。其中，纯电动模式主要是在车辆启动和巡航时启动，直到电池电量不足以提供充足的能量才会启动发动机。
此时，车辆进入混动模式。但是，发动机不直接参与驱动车轮，而是带动发电机产生电流，然后供给驱动电机。此外，电池电量足够的时候，电池也会供给行驶用电机电量共同驱动车轮。
当然，此时发动机还有一个功能，就是为电池充电，来确保下一轮的动力需求。
而在高速巡航时，车辆就像传统的汽油车，由发动机直接驱动车轮。在这个模式下，因为不会再经过多次能量转换，所以发动机既能保持一个较为理想的燃油经济性，又能保证良好的动力。
而在能量回收方面，本田混动主要依靠回收制动刹车的能量来给电池组充电。
不过，看完本田的混动系统，似乎严格来讲，更像是两种模式——电机模式+发动机模式。因为，即使是在混动模式下，发动机启动并不会直接驱动车轮。而且从逻辑上说，本田混动也比丰田混动更简单一些。

到此，我们可以很明显的看到，本田丰田混动的初衷都是为了改善发动机的燃油经济性，是电辅助油。同时，两田的混动也确实取得了不错的燃油经济性

比亚迪混动
将一种新双电机架构的技术理念量产化：这句话比较难理解，所以我们就来看看「第一代DM混动系统」的技术特点。

「第一代DM混动系统」的设计理念主要以节能为技术导向，通过双电机与单速减速器的结构搭配1.0升自吸三缸发动机，实现了纯电、增程、混动（包括直驱）、三种驱动方式。「第一代DM混动系统」的结构属于经典的「P1P3电机架构」：
1.「发动机」与「发电机」（P1电机）直接连接；
2.「驱动电机」（P3电机）位于「离合器」后；
3.通过「离合器」可控制「发电机」（P1电机）与「驱动电机」（P3电机）耦合；
4.所有的「功率流」最终通过「减速器」传递到「输出轴」驱动「车轮」。
「第一代DM混动系统」同样有四种基本的驱动模式：
纯电模式：「发动机」不启动，「离合器」分离，「驱动电机」驱动车辆；串联模式（增程模式）：「发动机」启动带动「发电机」发电供给「电池」，「驱动电机」驱动车辆；并联模式：「发动机」启动且「离合器」耦合，此时「发电机」和「驱动电机」同时做功，共同驱动车辆；
动能回收模式：「离合器」断开，「驱动电机」回收动能。
此外，「第一代DM混动系统」为巡航时的特殊工况，还设计了两种巡航模式：
巡航直驱模式：「离合器」耦合，「发动机」直驱车辆，「发电机」和「驱动电机」不做功；巡航发电模式：「发动机」启动，「发电机」发电给「电池」充电，「离合器」结合驱动车辆，而此时「驱动电机」不做功。
「第一代DM混动系统」的「发动机」最大功率为50kW，「发电机」峰值功率为25kW，「驱动电机」峰值功率为50kW。整套系统相互匹配，实现了纯电百公里电耗16kWh/100km，综合工况油耗2.7L/100km的成绩。有趣的是，「第一代DM混动系统」虽然为插电式混动系统，但却和纯电汽车一样，配有快充接口，可以在10分钟内充电50%。
不过「第一代DM混动系统」也并非没有缺点，比如：
1. 传动平稳性差：由于「输出轴」和「主减速器」之间采用链传动，成本高，易磨损，传动平稳性差，有额外的振动和噪声；
2. 动力上限低：而且受限于当时的成本，配备的两个「电机」和「发动机」的功率小（电量充足时，最大总功率在80kW左右），百公里加速时间10.5s，动力弱。此外，由于「驱动电机」直连「输出轴」，最高车速受「电机」最高转速限制；
3. 车价高：「比亚迪F3DM」比燃油版要贵8万左右等。
但我们不得不否认「第一代DM混动系统」的历史意义，这套早于「本田i-MMD混动系统」（2012年上市）的混动架构，不仅影响到整个比亚迪的未来，也是整个混动汽车行业的里程碑，而且，「第一代DM混动系统」的技术理念，至今仍在发光发热，

我们之前说过，「第一代DM混动系统」的主要理念是节能，但在动力性上，实在让很多消费者无法接受。所以，2013年发布的「第二代DM混动系统」则走上了另一个理念——性能趋向。既然理念变了，那么整个架构也顺其自然地进行了调整：在运用「电机」的策略上，由原来的「P1P3电机架构」改成了「P3P4电机架构」的组合，而整套混动系统是『P3电机+P4电机+发动机』的组合，至此比亚迪『三擎四驱』的动力总成诞生了。基于「第二代DM混动系统」的结构，其驱动模式大致可以被划分为以下几种：纯电模式：「电池」供电，「P3电机」和「P4电机」共同驱动汽车；
串联模式（增程模式）：「发动机」通过「变速箱」的发电档驱动「P3电机」发电，「P4电机」驱动车辆，多于电量储存到「电池」中。不过，若是从前桥的动力总成组成来看，「第二代DM混动系统」是没有「串联模式」的，此外，要进入「串联模式」还必须要满足几项比较苛刻的条件：
1. 电量低于5%；
2. 车速低于15km/h且保持5秒；
3. 进入模式后，车速仍不能超过20km/h，否则会退出。
并联模式：也就是「发动机」和前后两个「电机」同时工作，在这种模式下，实现了适时四驱的效果，但又可以被细分出两种状态：
行驶发电：「发动机」通过「变速器」驱动「前轮」并带动「P3电机」发电，而「P4电机」根据工况调整输出功率。此时，从前桥的动力总成来看，就是一种『发动机直驱』的模式；行驶不发电：「发动机」通过「变速器」驱动「前轮」，但不发电，「P3电机」、「P4电机」根据工况调整输出功率，只为保证动力最强；
驻车发电：「发动机」通过「变速器」的「发电档」驱动「P3电机」发电。
「第二代DM混动系统」首次搭载的车型是「比亚迪秦DM」（2014款），该车的动力系统由1.5Ti缸内直喷发动机（最大功率113kW）、6速干式「双离合变速器」（DT35）和「P3电机」（峰值功率110kW）构成，三者配合做到了百公里加速5.9秒。

此后，比亚迪对「第二代DM混动系统」进行了改进，在动力上继续加码，并将这套系统搭载在「比亚迪唐DM」（2015款）上，其主要的变化是：
1. 「发动机」升级：1.5T（最大功率113kW）升级为2.0T（最大功率151kW/320N·m）；
2. 「变速器」由『干』变『湿』：6速干式「双离合变速器」换6速湿式「双离合变速器」，动力中断感进一步减弱，且对「发动机」高效工作区域调节能力增强；
3. 加入「P4电机」：加入一枚与「P3电机」峰值功率（110kW）相同的「P4电机」。
而经过加码的这套『三擎四驱』混动系统能输出近400kW的功率，综合扭矩可达到800N·m，实现了SUV百公里加速4.9秒。为了直观地让消费者知道「比亚迪唐DM」（2015款）可以跑进5秒，所以，比亚迪将『4.9s』直接打在了的汽车的尾标上。
可对「第二代DM混动系统」而言，最致命的一句吐槽无非是『有电一条龙，没电毛毛虫』，这句吐槽背后其实蕴含几点原因：
1. 馈电较弱：此前也提到了，若从前桥的混动动力总成来看，「第二代DM混动系统」是没有「串联模式」的，也就是说，缺失了「P1电机」（由于结构体积问题）或「P0电机」，没有一个持续馈电的「发电机」，所以，无法长期维持电量。电量无法维持，没电了就要用油，这也导致了整体混动系统的燃油经济性下降；
2. 「P3电机」在部分工况效率较低：由于「P3电机」位于「变速器」的「输出轴」，不接受「变速器」调速，只通过固定的「减速齿轮」调速，故此，在高转速工况时，效率较低，提供给「车轮」的扭矩也会急剧减小；此外，在低车速时，「P3电机」处于低转速运行，又无法为「电池」大功率充电。
不过「第二代DM混动系统」从技术理念上同样拥有着里程碑的意义，成就了比亚迪的『542战略』（5代表百公里加速5秒以内，4代表全时电四驱，2代表百公里油耗2升以内），并将混动技术从纯省油的传统逻辑中脱离了出来，就如本系列一直提醒大家的一样『省油并非混动汽车技术的全部』。此外，「第二代DM混动系统」也为「比亚迪DM-p混动系统」奠定了坚实的基础。

如果说「第一代DM混动系统」的设计理念是节能省油，那么「比亚迪DM-i混动系统」则是进行了升华，通过增加大功率「电机」和大容量「电池」，使得「发动机」成为动力的辅助部件，最终达到『多用电，少用油』的效果。
而「比亚迪DM-i混动系统」的最大优势，并非复杂的结构，而是自主研发了「发动机控制系统」、「电机控制系统」和「电池管理系统」等核心控制系统，其中包括但不限于：
·「骁云发动机」：1.5L和1.5Ti两款「插混专用发动机」；
·「EHS系统」：继承「第一代DM混动系统」设计理念的「混动专用变速器」；
·「刀片电池」：高放电倍率、可灵活搭配的『混动专用功率型刀片电池』。
接下来我们就分别来了解一下这些核心组件。
「骁云发动机」：只为高效而生
目前骁云系列的「发动机」主要有两款，分别是主打经济性的「1.5L插混专用发动机」（后简称为「1.5L发动机」）和兼顾高性能、配置在C级「DM-i」车型上的「1.5Ti插混专用发动机」（后简称为「1.5Ti发动机」）。
「1.5Ti发动机」拥有12.5的「压缩比」，技术亮点在于其「涡轮增压器」采用了『可变截面』的设计，使得「增压器」能在更宽的转速范围内进行增压，即可保证在低转速工况下的增压效果，也不影响高转速工况下的排气压力。
而「1.5L发动机」可以说是『集比亚迪在混动发动机领域之大成』，真正做到了『为电而生』，其整体结构相较于传统的「发动机」做了大幅度的调整，最终做到了43.04%的热效率。深究其技术原理，我们可以看到：·「阿特金森循环」（「米勒循环」）：通过「可变气门正时技术」延后「进气门」的关闭时间，减少「四冲程」中「压缩行程」的能量消耗，在「膨胀行程」保持不变，使得混合气体做功更充分，提高混合气体能量的利用率，减少排气损失。这项技术我们可以在很多「混动发动机」上都可以看到，而且大部分主机厂都会称这种循环为「阿特金森循环」， 15.5超高「压缩比」：通常情况下，我们认为「压缩比」越大，「发动机」做功就越多（即压缩比越大，「发动机」的效率就越高）。而「1.5L发动机」被设计为15.5：1超高「压缩比」，也体现了其效率第一的目标。当然，就「压缩比」这一参数，目前比亚迪的「骁云发动机」在行业内绝对是翘楚；· 高效的「EGR」技术：为了提升「发动机」整体的效率，高效的「废气再循环系统」必不可少，比亚迪通过「废气再循环系统」的优化，把「EGR率」提高至25%，减少「发动机」在中低负荷工况下的进气损失，同时也降低了氮氧化物排放。而我们之前提到的吉利「混动专用发动机」（「DHE15」），其『低压水冷「EGR」技术』则是有着同样的技术逻辑；· 取消传统「轮系」，采用『分体冷却技术』：较之传统「发动机」，「1.5L发动机」最大的一个改变便是取消了「发动机」的「轮系」，包括传统「发动机」上的「机械压缩机」、「机械真空泵」、「机械转向助力泵」和「机械水泵」等。而是为效率考虑，将「电动水泵」与「电子双节温器」相结合，实现了「缸体」和「缸盖」的分体冷却。
总体来说，这枚以混动效率为目标的「1.5L发动机」（峰值功率81kW/峰值扭矩135N·m），通过15.5超高「压缩比」、「阿特金森循环」、高效的「EGR」、低摩擦和取消传统「轮系」等多项技术优化，理论上实现了43.04%热效率的目标，并且获得了中国汽车工业科技进步奖和中国机械工业科学技术奖等众多奖项。
「EHS系统」：比亚迪DM-i混动系统的核心
聊完了「骁云发动机」接下来便是整套「比亚迪DM-i混动系统」的另一个核心：「混动专用变速器」，比亚迪称之为「EHS系统」，也可以理解为「E-CVT」。

「EHS系统」的结构为『串并联双电机』结构，工作原理传承了「第一代DM混动系统」以『电驱动为中心』的设计理念，并进行了全面的优化：
1. 与「第一代DM混动系统」不同，「比亚迪DM-i混动系统」将两个能达到16000转的高速「电机」为并列放置，从而将整个「混动专用变速器」的体积减小了约30%，同时减轻了约30%左右的重量；
2. 「发动机」直连「发电机」（P1电机或ISG电机），通过「离合器」与「减速齿轮」相连，最后走向「输出轴」。而「驱动电机」（P3电机）直接通过「减速齿轮」，最终「功率」同样流向「输出轴」，效率更高，更省油。

根据「驱动电机」的「功率」，目前「EHS系统」由三个版本组成：
· 「EHS132」：「发电机」峰值功率75kW，「驱动电机」峰值功率132kW；
· 「EHS145」：「发电机」峰值功率75kW，「驱动电机」峰值功率145kW；
· 「EHS160」：「发电机」峰值功率90kW，「驱动电机」峰值功率160kW。
而将三款「EHS系统」适配到车型上时，也会采用不同的「骁云发动机」：
· 「EHS132」和「EHS145」采用1.5L「骁云发动机」；
· 「EHS160」采用骁云1.5Ti「骁云发动机」。
而「比亚迪DM-i混动系统」同样拥有混动系统常见的工作模式：纯电模式：在起步与低速行驶时，「驱动电机」由「电池」供能驱动车辆；串联模式：「发动机」带动「发电机」发电，通过「电控」将电能输出给「驱动电机」，直接用于驱动「车轮」。在中低速行驶或者加速时，若「SOC值」较高，则整车控制策略会将驱动切换为纯电模式，「发动机」停机。若「SOC值」较低，则控制策略会使「发动机」工作在油耗最佳效率区，同时将富余能量通过「发电机」转化为电能，暂存到「电池」中，实现全工况使用不易亏电；并联模式：当整车行车功率需求比较高时（比如高速超车或者超高速行驶），「发动机」会脱离经济功率，此时控制系统会让「电池」在合适的时间介入，提供电能给「驱动电机」，与「发动机」形成并联模式；动能回收模式：当刹车时，动能通过「驱动电机」进行回收；发动机直驱模式：在高速巡航的时候，通过「EHS系统」内部的「离合器」模块将「发动机」动力直接作用于车轮，将「发动机」锁定在高效率区，同时，为了避免「发动机」能量的浪费，「发电机」和「驱动电机」随时待命，在「发动机」功率有富余时，及时介入将能量转化为电能，存储在「电池」中，提高整个模式内能量利用率。
正如此前所说，从结构和工作原理的复杂程度上，「EHS系统」或许并不那么惊艳，但在这套系统的背后有着几项比较关键的技术，包括但不限于：
· 「扁线电机」：「EHS系统」中的「电机」采用了扁线成型绕组技术，从官方数据来看，「电机」的最高效率达到了97.5%，额定功率提高32%，高效区间（效率大于90%的区间）占比高达90.3%，质量功率密度达到5.8kW/kg；
· 自研的第四代「IGBT系统」：根据官方数据来看，比亚迪「电控」的综合效率高达98.5%，「电控」高效区（即「电控」效率超过90%的区域）占比高达93%，极大的降低了电控损耗，提高效率。
总的来说，「EHS系统」核心是让「发动机」专注在最佳效率区间运行，而更多地发挥「电机」的作用。
从官方放出的消息来看，「比亚迪DM-i混动系统」使用的「刀片电池」应该与纯电车型使用的「刀片电池」略有不同，官方称之为『混动专用功率型刀片电池』，让我不得不感叹，能自己造「电池」的主机厂就是有任性的资格，而其特殊之处大致有以下几点：

· 单节「电池」电压达到20V：每节「电池」内串联了若干节（推测为6节）软包卷绕式「电芯」，使得单节电压达到20V以上，确保「电池」在低电量时，仍能有足够的电压保证「电机」的驱动效率；
· 「电池组」可灵活搭配：单个「电池组」由10片至20片「刀片电池」组成，换言之，电量将在8.3~21.5kWh之间，即理论纯电续航可设定在50~120km之间。故此，比亚迪可以在不同级别的车型上搭配不同容量「电池组」；
· 结构简化，空间利用率高：这其实是比亚迪「刀片电池」的共同特点，比如「电池」采用纵向排列，这样就可以将电芯采样线、电线、数据线等置于一侧，从而降低结构复杂度，同时也提升了「电池组」的单位能量密度。
当然啦，其他「刀片电池」的特点解析，比如「电池」的「放电倍率」和二次封装技术等，我们这里就不展开了，有机会单开一篇来详解。总之，「刀片电池」对于整套「比亚迪DM-i混动系统」而言，其重要性与「骁云发动机」和「EHS系统」一样，缺一不可，异常重要。
若要用一句话概括「比亚迪DM-i混动系统」，我觉得大概可以这样说：一套以电为主的自研混动系统，拥有三大核心混动技术，四种主要的混动模式，打造低油耗、高舒适性的驾驶体验。

为什么我感觉上面图片逻辑有问题，低速非直驱的工况，发动机介入的情况下，最高效的情况不应该是发电机发的电直接到驱动电机并同时给电池补电。这样少了给电池充电的损耗

上图是燃油车的双离合变速箱，下图是吉利2017年推出的mhev混动变速箱。装备在缤越phev，嘉际phev，博瑞epro等车型上。

两田的插混也是那一套系统改进的吗

上图依旧是燃油车双离合变速箱，下图为奇瑞虚鲲e+混动变速箱。