混动技术分析：强混、轻混、插混、增程电动等新能源有什么区别？

mizhongquan

在新能源汽车发展中，混动作为过渡技术路线，在如今成为了新能源市场的销量助力，兼顾燃油发动机高续航以及使用习惯，配合电动机高效能，成为了当下消费者最能接受的新能源汽车。
从当前的新能源技术路线来看，混动主要分为轻混、强混、插电式混动、增程式混动这几大类，增程式混动现如今还处于发展的初期，因此，市场混动车型主要有轻混、插电式混动两大类。
本期，我们就针对这两大类进行一番技术解析，看它们都有什么优缺点。
插混和轻混的区别是什么？

插电混动和轻混的区别就是插电混动能纯电跑，也就要求有充电桩或者固定车位。插电混动插混是在油混的基础上，配备了容量更大的动力电池，并且增加了外接充电功能。其实插混更接近电动车，只要是电量充足，无论是在什么情况下都可以实现纯电动模式驱动车辆，当电量较低的时候发动机才会介入工作，来保持正常的续航。所以在混动车型中，插混是最省油的。
轻混简单而言就是轻型混合动力车，改变了原始的汽车的动力输出方式。轻混汽车一般采用的纯电动动力启动，所以发动汽车的时候，没有太大的震动及噪音。在深踩油门加速时，电机起到了关键的作用，电机的反应迅速，提速就相当给力。轻混汽车有一个动力回收系统，踩刹车时，这套系统会将浪费的能量回收掉，为自身的电池充电，达到节能减排作用，有了这个，轻混的油耗才会更低。

混动技术分析——强混、轻混、插混、增程电动有这几个区别

随着市面上出现越来越多的混合动力车，厂家开始对混动技术更进一步地开发研究，国产品牌更是在混动方面互相竞争，目前市面上有比亚迪DM-i、上汽荣威EDU混动系统、长安蓝鲸iDD混动、华为汽车问界增程电动、本田i-MMD技术、WEY摩卡DHT混动等，弱混、插混、增程电动这几种到底有何区别，上绿牌的标准是什么？


四种混合动力分析
顾名思义，混合动力就是两种不同的动力系统组合在一起，为车辆带来驱动力。目前最常见的就是汽油+电机混合动力，以及欧洲市场的柴油+电机混合动力。混动汽车主要有以下三种类型：FHEV强混合动力车、轻度混合动力车、插电式混合动力车和增程式电动。



FHEV强混合动力是一种可以靠内燃机带动，也可以靠电动机带动，或者两者结合带动的车辆。这些车使用了大容量的电池组，动力路径完全分离，电机和内燃机没有直接性的联系，通过相互转换机械动力和电力，在动力传动系统中具有很大灵活性，电池的充电完全靠动能回收，或者内燃机发电，像传祺GS8的混动和吉利的雷神混动就是这种。



第二种是弱混，也就是轻度混合动力，这是一种没有纯电模式的车辆，因为电机本身没有足够的动力来推动车辆。电机通常安装在发动机和变速器之间，代替变矩器，用于在加速时提供额外的推进能量。同时电机用于动能回收，轻混车具有小电池小电机机/发电机，成本较低，包括常见的48V轻混。轻度混合动力车的目标是节省燃油，在城市驾驶中最多可节省15%。



第三类PHEV；就是插电式混合动力，与前面两种最大的区别是，PHEV需要充电，和电动车一样由充电接口，是一种真正结合了电动车与燃油车的技术，通常电池的容量较大。可以在纯电模式下运行更多的里程，大多数车型的纯电续航超过了100公里，目前上绿牌的标准是纯电模式续航超过50公里，因此这类车可以上绿牌，FHEV 使用上述所有技术，是最省油的混合动力汽车类型。它们还能够以串联模式、并联模式或纯电动模式运行。包括上汽第二代EDU混动技术等。
第四类增程式电动；虽然被称为电动车，其实也是串联混合动力的一种，因为配备了内燃机，这种车辆的内燃机不负责驱动，只用来在电池电量较低时发电，提供电能，让内燃级处于较高效率的转速内工作，比如华为汽车问界增程电动、理想ONE增程等，都是这类技术。



PHEV插电式混合动力技术

通常PHEV车型包括几项关键技术，也是分辨PHEV产品实力的标准，比如动能回收，传统燃油车没有这样的系统，这种动能将会损失——主要以热量的形式，汽车在刹车过程中，刹车片与刹车盘摩擦升温，动能会以热能的方式损失，动能回收的能力可以决定车辆的续航和油耗。
动力系统管理也是核心，由于PHEV能够在制动或下坡行驶期间回收能量，车辆上的每个能源提供多少功率，如何回收能量，如何部署以协助内燃机提供牵引力，都是能量管理控制器需要考虑的问题，系统的目的在不同模式下，确定车载能源之间的最佳功率分配。
内燃级的优化，一般来说PHEV的目标是提高发动机的热效率，通过阿特金森循环，缩短进气和压缩冲程以牺牲功率为代价提高效率，如何平衡动力与效率也是判定车辆产品力的标准。



另外，变速箱系统也是PHEV的核心，大多数车型采用动力分配器，也就是没有档位的变速箱，通过行星齿轮架来代替传统变速箱，比如丰田的E-CVT，为了提高效率，一些车企也在开发两档混合动力变速箱，甚至三挡变速箱，如何在重量、尺寸和效率之间取得平衡，是各个厂家研发的重点。
混动技术有哪些亮点?

随着用户对该车型的认可，对插电混动技术的需求也越来越高。名爵的插电混动技术在整个行业里算是比较拔尖的，大家应该还记得在去年底，名爵发布了第二代 EDU 电驱动系统，这项技术对比前两代将更为成熟，也更智能。
我们先来聊聊第一代 EDU 电驱系统

第一代 EDU 电驱系统此前搭载在了包括荣威 e550、荣威 eRX5、名爵 6 插电式混动版等多款车型上，可以说奠定了上汽在插电式混动车领域的领先地位和口碑。
第一代 EDU 电驱系统，它由一个 ISG 电机(主要用于发电)、一个 TM 电机(主要用于驱动)、以及一个 2 挡变速器组成，通过巧妙的结构来实现混联驱动。发动机、 ISG 发电机和 TM 电机同轴布置。发动机直接与 ISG 电机连接，并通过离合器 C1 连接 2 挡变速器。另一端，TM 电机通过离合器 C2 与 AMT 连接，动力最终经 2 挡变速器传递至车轮。



在纯电驱动模式下，发动机不工作、C1 离合器断开、C2 离合器结合，TM 电机工作通过 2 挡变速器把动力传输到车轮驱动车辆行驶;
在增程(串联)模式下，发动机和 TM 电机同时启动工作，但 C1 离合器依然处于断开状态、C2 离合器结合，发动机通过 ISG 电机发电一方面给电池充电，一方面给 TM 电机供电驱动车辆行驶;
在混动模式下，发动机和 TM 电机同时启动工作，C1、C2 离合器都结合，发动机以及两个电机同时驱动车辆行驶。
最后还有一个发动机驱动模式，此时 C1、C2 离合器都断开，车辆单独由发动机驱动，这种工况主要出现在高速路况，发动机处于高效的运转区间，同时电池没有充电的需求。



2 挡变速箱的作用主要是用于提高整个电驱系统的效率，它与燃油车的变速箱原理相似，主要是使得整个电驱系统都能工作在高效的运转区间。这套系统在高速路段，EDU 的 2 档变速器能起到最大化的作用。名爵的这套 EDU 变速器多了一个档位后，同时也多了一个速比，能令发动机转速变小，从而功率有所上升。这样一来在动力性能上会更好，也更省油。
第一代 EDU 无论是从结构还是工作原理，都相对比较简单和易懂，那么第二代 EDU 电驱系统又是怎么样的呢?
上汽第二代 EDU 电驱系统居然用了 10 变速器?

对比第一代的 EDU 电驱动系统，在第二代上用创新性的双输入轴 DHT(Dedicated Hybrid Transmission)构型，平行轴布局，电机与发动机都有相互独立的齿比设计。



第二代 EDU 电驱系统核心的零部件是发动机端的 6 速变速器以及电机端的 4 挡变速器。6 挡变速器与发动机同轴连接、4 挡变速器与 TM 驱动电机同轴连接，两套动力系统采用平行布局，通过中间的输出轴将动力传递到车轮。所以从结构上来看，第二代 EDU 电驱系统属于三平行轴的布局结构。
到了第二代 EDU 电驱动系统，改变最大的是 EDU 变速器由 2 档上升至 10 档。这 10 档其实是由发动机端的 6 速变速器与电机端的 4 速变速器组成。有些朋友可能会问，那么实际行驶驾驶中能有 24 种不同的档位呢?



实际上工程师并没有这么设置，而是在这 24 种档位里选了一些较为高效的组合。24 种档位可以覆盖到更多的行车工况，能更好的兼顾节能和性能。在需要节能的时候有对应的挡位，在需要强动力的时候也有对应的挡位可以应付，这就是第二代 EUD 系统强大的地方。也正因此，第二代 EDU 电驱系统传动效率超过 94%，动力响应速度低于 0.2 秒。
在目前所有插混车型中，能配备 10 速变速器的真不多。配备 10 速变速器的几乎都是豪华车型。然而在这个价位里的插电混动车只有上汽的车型，其他带有 10 速变速器的车型就要去到 80 万的林肯飞行家插电混动了。


除了结构上的变化之外，第二代 EDU 电机也采用了 Hair-pin 电机，也就是我们常说的发卡电机。这在散热和电机运转方面都是要优于第一代。另外在这台电机上还采用了油冷散热的方式，油冷散热的冷却效果要更好，同时在耐久性上也做得更好。



Hair-pin 电机烧组


仔细看能够发现中间的油孔总的来说第二代 EDU 电驱系统对比第一代更为高效，换挡速度也提高了。6 个发动机档位和 4 个电机档位的搭配可以让工程师针对发动机和电机不同的特性来设置不同的传动比，从而获得更好的能耗。还有 IEM 智能管理系统加持

全新第三代荣威eRX5超级混动 在采用第二代 EDU 电驱系统的基础上，还增加了 IEM 智能能量管理系统。这套系统能根据不同的道路环境，智能的去调节车辆动能回收强度以及动力输出。全新第三代荣威eRX5超级混动的 B 状态油耗低至 1.4L/km，比市面上任何车型都低，续航达到了1483公里。遥遥领先所有对手。


IEM 是英文 intelligent Energy Management 的缩写，IEM智能管理系统中能够实现智能动力系统调节与智能电量调节。这两项功能都很好理解，智能动力系统调节是通过路况信息和雷达信息，预测不同路况时所需要的行驶状态，系统自动调节车辆的能量回收强度和动力输出，从而提高系统能量回收效率。


智能电量调节是利用发动机与电机的配合，系统自动选择适合该路段的动力模式，以及预估车速。实现智能电量管理，优化动力系统性能，提高系统效率。



通过路况信息预估车速
那这套 IEM 智能管理系统该如何使用呢?在车机系统的电量管理界面，选择职能模式，即可开启智能能量管理系统。系统将为用户推荐能耗最优路径，并且依据路况信息进行油电切换，识别减速场景自动调节能量回收强度，实现系统效率最优的状态。
系统可根据路程长短、拥堵路况等信息，预先调整发动机和电机的使用范围。举个例子，在导航的时候地图如果显示前方存在拥堵的路段时，系统会在驶入拥堵路段前，主动储备适当的 SOC 保证车辆以效率更高且静谧的纯电模式通过速度拥堵路段。除此之外，在遇到过转向路口或是下坡路段时，系统也能适当加强能量回收强度，帮助用户减速，依据用户需求，实现滑行减速度自适应。有意思的是，在每次行程结束后，会有当次行程的能耗总结等，还能将本次减少的二氧化碳排放折合成梭梭树的数量。



据官方内部的测试，两辆测试车在相同状态及相同路线中进行 IEM 开、关的测试，最终得出的结论是开启 IEM 的测试车在拥堵路况上的受益要比没开 IEM 的测试车高出 7%，在畅通路段中要高出 3%。成绩可以通过下表格的折合油耗对比看出。


IEM系统的出现实际上也解决了某些用户对于不同路段所选择哪种驾驶模式的难题，提高了用户体验，直接明了的解决了用户的痛点。
结语

上汽集团自主研发的这套 EDU 电驱系统确实能和市面上大部分插电混动车抗衡，也越来越明白消费者想要什么。无论从第一代 EDU 电驱动系统的 2 档位变速器到二代 10 速 EDU 电驱系统，或是再到全新第三代荣威eRX5超级混动上加入 IEM 系统的技术，每一代都拥有自己的优点，也更智能。IEM 系统技术的诞生也意味着上汽集团将更注重在智能化方面上的研发。上汽集团在不断的提高插电混动方案技术的同时，也给大家带来更加节能，能效更高，更加科技智能的系统。