很多人都覺得，混合動(dòng)力技術(shù)只是一種介于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)和純電動(dòng)之間的過渡技術(shù)，并不會(huì)長久地存在于汽車中。
然而，我看到的現(xiàn)實(shí)情況卻是，在新能源動(dòng)力技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)融入汽車社會(huì)之前，混動(dòng)技術(shù)尤其是插電式混合動(dòng)力技術(shù)，將會(huì)作為純電動(dòng)動(dòng)力的補(bǔ)充，長久地存在。
豐田混動(dòng)技術(shù)汽車
混動(dòng)技術(shù)的精髓，在于動(dòng)力耦合。簡單點(diǎn)說，就是如何把發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出協(xié)調(diào)起來，提供給車橋驅(qū)動(dòng)車輪。現(xiàn)在全球所有汽車企業(yè)開發(fā)的混合動(dòng)力架構(gòu)，都是圍繞著這個(gè)命題開展。
混合動(dòng)力技術(shù)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的輸出性能，被分為弱混、中混、強(qiáng)混;根據(jù)動(dòng)力耦合的形式被分為并聯(lián)、串聯(lián)、混聯(lián);根據(jù)架構(gòu)的不同又分為P0、P1、P2、P3、P4以及PS的架構(gòu)。
混動(dòng)技術(shù)剖面圖
嚴(yán)格意義上講，混合動(dòng)力技術(shù)的分類應(yīng)該是按照技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行區(qū)分，也就是P字輩的分類形式。這一分類的原理也很簡單，除了PS架構(gòu)之外，從P0到P4的架構(gòu)都是以傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)Powertrain架構(gòu)為基準(zhǔn)，以電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的位置從前到后進(jìn)行劃分。比如說，在發(fā)動(dòng)機(jī)之前布置電動(dòng)機(jī)，那就是標(biāo)準(zhǔn)的P0架構(gòu)。這一架構(gòu)多與48V電氣系統(tǒng)配合工作，也就是我們常常說到的啟動(dòng)式發(fā)電機(jī)，馬自達(dá)的i-Eloop技術(shù)就可以歸屬于這一架構(gòu)。
以此類推，P1就是在發(fā)動(dòng)機(jī)之后，離合器或者是液力變矩器之前布置的電動(dòng)機(jī)。P2則是在離合器或者是液力變矩器之后，變速箱之前布置的電動(dòng)機(jī)。P3則是在變速箱之后布置的電動(dòng)機(jī)。P4則是直接由后橋或者是直接由電動(dòng)動(dòng)力輸出的架構(gòu)。
▲ 上圖奧迪Q7 E-tron就是標(biāo)準(zhǔn)的P2架構(gòu)
從這一劃分中也可以看到，隨著數(shù)字的增加，電動(dòng)機(jī)對于車輛的驅(qū)動(dòng)能力是逐漸提升的。到了P4架構(gòu)，車輛基本上就可以實(shí)現(xiàn)單純的以電動(dòng)機(jī)進(jìn)行長距離的驅(qū)動(dòng)了。
PS功率分流架構(gòu)
而PS架構(gòu)全程為功率分流式架構(gòu)，這也是集中混合動(dòng)力架構(gòu)中最為復(fù)雜，但同時(shí)也是效率最高的一種架構(gòu)。這一種架構(gòu)方式通過行星齒輪方式，完全的實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的徹底耦合輸出。主要的代表作品就是豐田系的混合動(dòng)力技術(shù)。這也就是為什么，同樣都是混合動(dòng)力車型，豐田的混合動(dòng)力車型就可以真正的做到低油耗。而國內(nèi)的一些插電式混合動(dòng)力車型，在電池電量用完之后就被瞬間打回原形。
當(dāng)然，PS架構(gòu)的成本也是最高的。從目前的情況來看，P4架構(gòu)是一種比較受追捧的混合動(dòng)力構(gòu)型。比如說，在本屆日內(nèi)瓦國際車展上剛剛亮相的斯柯達(dá)Vision X概念車，就是一種很典型的P4架構(gòu)。
P4架構(gòu)
而P4架構(gòu)受追捧的原因很明確，就是因?yàn)楹唵巍?br />
不同于前面幾種架構(gòu)的是，P4架構(gòu)中，電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)不存在動(dòng)力耦合的需求，電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)對應(yīng)的是不同的驅(qū)動(dòng)軸。以斯柯達(dá)Vision X概念車為例，采用CNG燃料的1.5L渦輪增壓動(dòng)力為前橋提供動(dòng)力，而主要的電動(dòng)機(jī)則為后橋提供動(dòng)力。二者之間的動(dòng)力輸出只存在前后橋之間的差速，這一點(diǎn)完全可以通過軟件的方式來調(diào)整后橋的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來避免。
與此同時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)上，還有一套P0架構(gòu)的弱混系統(tǒng)來進(jìn)一步降低內(nèi)燃機(jī)的起步工作負(fù)荷，在斯柯達(dá)Vision X概念車上，這臺小電動(dòng)機(jī)的額定工作扭矩為70牛·米。
內(nèi)燃機(jī)P0架構(gòu)
通過后橋電機(jī)的運(yùn)用，車輛因此也實(shí)現(xiàn)了全時(shí)四驅(qū)的驅(qū)動(dòng)形式。這基本上可以看作是P4架構(gòu)下的一種副產(chǎn)品，這個(gè)副產(chǎn)品一方面改善了車輛的循跡性，另一方面也使得四驅(qū)的實(shí)現(xiàn)形式變得簡單。由于前后橋之間并沒有剛性連接，所以也就不存在中央差速器。由于后橋動(dòng)力源自于電動(dòng)機(jī)而非內(nèi)燃機(jī)，所以也沒有必要保留傳動(dòng)軸。由于沒有必要出現(xiàn)傳動(dòng)軸，所以車型平臺也不需要一個(gè)更高的中央通道。換句話說，這一平臺架構(gòu)對于車身平臺本身的要求變得更低了。
全時(shí)四驅(qū)的驅(qū)動(dòng)形式
當(dāng)然，P4架構(gòu)也有一定的局限性，那就是動(dòng)力轉(zhuǎn)換的效率不是過低的。尤其是在鋰離子電池組需要發(fā)動(dòng)機(jī)為其充電的時(shí)候，這將會(huì)大幅度的提升發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗。所以這也就是為什么很多理論油耗為2L每百公里的插電式混合動(dòng)力車型，在不采用純電動(dòng)動(dòng)力行駛的情況下，油耗依舊會(huì)很高的原因。
插電式混合動(dòng)力
而由于P4架構(gòu)的獨(dú)立性，所以P4架構(gòu)也可以和P0、P1、P2、P3甚至是PS架構(gòu)形成混合架構(gòu)，通過衍生架構(gòu)的存在，來實(shí)現(xiàn)對P4架構(gòu)的充電以及動(dòng)力補(bǔ)充。比如說前面舉例子的那輛斯柯達(dá)Vision X概念車就是P0、P4的組合。而豐田全新的THS II架構(gòu)則是可以在四驅(qū)車型上實(shí)現(xiàn)PS和P4的組合。
P4架構(gòu)也可以和P0、P1、P2、P3甚至是PS架構(gòu)形成混合架構(gòu)
好，有了混合動(dòng)力架構(gòu)的基本屬性。那么接下來，就要回到車輛的平臺架構(gòu)上了。
相比于普通的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力車型而言，混合動(dòng)力車型最大的差別就在于要額外的去布置動(dòng)力電池組的布置空間，以及后橋電機(jī)的布置位置。一般來說，動(dòng)力電池可以有兩種布置，一種是布置于備胎槽的位置，這一設(shè)計(jì)多常見于兩廂車，比如說奧迪Q7 E-tron以及豐田普銳斯就是這樣的布置方式。這種布置必然會(huì)占據(jù)到備胎的空間，但是并不影響行李箱的空間。由于位于車輛內(nèi)部，所以動(dòng)力電池的散熱會(huì)相對來說比較困難一些。
于是，在豐田的大部分混合動(dòng)力車型上，都可以在后座上找到一個(gè)電池的進(jìn)風(fēng)口。
T型動(dòng)力電池布局架構(gòu)，或者是直接的地板式電池組
另外一種布置方面則是運(yùn)用中央通道以及后橫梁上方的一部分后備箱空間，形成T型的動(dòng)力電池布局架構(gòu)，或者是直接的地板式電池組，代表車型為比亞迪秦。這種方式動(dòng)力電池的散熱會(huì)更好，但是對于電池的保護(hù)也提出了更高的要求。
小結(jié)
說到這里，我覺得應(yīng)該可以給出一個(gè)相對而言的結(jié)論性命題了。其實(shí)，混合動(dòng)力技術(shù)發(fā)展了那么多年，真正把這個(gè)事玩轉(zhuǎn)了的，目前來看還真只有豐田一家。