插电混合动力汽车：市场现状、差异与未来发展趋势解析

插电混合动力汽车：市场现状、差异与未来发展趋势解析

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【升级】一篇文章看懂插电式混合动力汽车

随着特斯拉带来的电动汽车热潮，各家厂商纷纷开悟，推出了一些有趣的产品。这些产品不仅限于电动汽车，插电式混合动力汽车也很受欢迎。

保时捷 918 在纽博格林赛道上跑出不到 7 分钟，超越了所有超级跑车；宝马i3、i8上市，带来未来概念；比亚迪秦在北京密云设立战场，挑战各路英雄。与沃兰达这两年的默默无闻相比，插电混动的春天似乎已经来临。那么我们应该如何看待插电式混合动力汽车呢？市场上所有的插电式混合动力车都一样吗？未来他们会去哪里？ ？

插电式混合动力

插电式混合动力汽车（Plug-in，简称PHV）简单来说就是介于电动汽车和燃油汽车之间的一种车辆。它既有传统汽车的发动机、变速箱、传动系统、油路、油箱，也有电动汽车的电池、电机、控制电路。电池容量比较大，有充电口。

与雷克萨斯等非插电式混合动力汽车相比，插电式混合动力汽车拥有更大的电池，可以支持更长的行驶里程。如果每次出行的距离较短，并且有良好的充电条件，插电式混合动力汽车电池可以作为纯电动汽车使用，无需加油，具有电动汽车的优点。

与特斯拉等纯电动汽车相比，插电式混合动力汽车的电池容量要小得多，但其发动机、变速箱、传动系统、油路、油箱与传统燃油汽车相同。当无法充电时，只要有加油站就可以继续行驶。续驶里程不受充电条件限制，具有燃油车的优点。

然而，由于一辆车必须集成电动汽车和燃油汽车两个完整的动力系统，因此插电式混合动力汽车成本较高，结构复杂。重量也比较大，与单纯的燃油车和电动车相比，这是一个劣势。然而，在充电站广泛普及、充电时间显着改善之前，插电式混合动力汽车将作为燃油汽车和电动汽车的过渡产品长期存在。

插电式混合动力汽车的分类

虽然都叫插电式混合动力汽车，但实际上插电式混合动力汽车根据结构不同可以分为几类。每个制造商还根据自己对插电式混合动力的理解制造不同类型的插电式混合动力汽车。简单划分，可以分为以下几类：

1.增程插电式混合动力

从技术上讲，这种插电式混合动力汽车仍然是电动汽车。汽车内只有一套电驱动系统，包括电机、控制电路和电池。增程式插电式混合动力车的电动机直接驱动车轮，而发动机则用于驱动发电机为电池充电。由于发动机不直接驱动车轮，因此不需要变速箱。这相当于在普通电动汽车上装载汽油/柴油发电机。

这种模式的优点是显而易见的：

它具有电动汽车安静、启动扭矩大等优点。它可以作为纯电动汽车使用。在方便的充电条件下只需充电，无需加油，使用成本低；

与其他插电式混合动力模式相比，增程插电式混合动力不需要变速箱，成本略有降低。由于它配备了发动机来发电，只要有加油站，它就可以持续运行。不会在充电不方便的地方强制拖车，解决基础设施不足的问题。

由于发动机不直接驱动车轮，因此发动机转速与车轮速度或汽车速度没有直接关系。通过控制系统的优化，发动机能够始终工作在最佳转速。即使在充电不方便的情况下，在城市交通拥堵的情况下油耗也相对较低。发动机噪音也可以控制得很小。

当然，这种模式也有缺点：

由于发动机和发电机不直接驱动车轮，这部分动力就被浪费了，而且发动机和发电机带来的重量并没有减少。例如：增程式插电式混合动力汽车，发动机功率为50KW，发电机功率为50KW，电机功率为100KW。该车搭载发动机和电机，总功率为200KW，但能够驱动车轮的功率只有100KW。

在高速公路条件下，油耗偏高。这是因为在高速公路条件下，如果发动机直接驱动车轮，则始终可以工作在最佳工作模式。但增程式插电式混合动力多了一个转换过程，转换本身就消耗能量，导致油耗较高。

该类别的代表车型包括宝马 i3（可选增程模块）、雪佛兰 Volt（带隐藏式直驱模式）、Karma 和奥迪 A1 e-tron。

2、并联式插电式混合动力汽车

这类插电式混合动力汽车有两套驱动系统。它们大多是在传统燃油汽车的基础上增加了电动机、电池和电子控制装置。电动机和发动机共同驱动车轮。车内只有一台电机，驱动车轮时充当电动机，不驱动轮子时充当发电机为电池充电。

并联插电式混合动力的优点是：

电机和发动机共同驱动车轮，因此不存在动力浪费的问题。例如，电机为50KW，发动机为100KW，只要传动系统能够承受，则整车功率为150KW；

在纯电动模式下，电动汽车还具有安静、使用成本低等优点。在混合动力模式下，具有非常好的启动扭矩和出色的加速性能；

由于变速箱只增加了一台电动机（增加变速箱输入端和输出端两种方式），所以在传统燃油车的基础上改动比较小，成本也比较低。

该模型的缺点是：

混合动力模式下，发动机无法保证始终工作在最佳转速，油耗相对较高。只有堵车的时候油​​耗才会低，因为它可以自带发动机启停功能；

由于只有一台电机，无法同时发电和驱动车轮，因此发动机和电机共同驱动车轮的工作状态不能持续很长时间。当持续加速时，电池的能量会很快耗尽，车辆会切换到纯发动机驱动模式。

该类别的代表车型包括：奔驰S500插电版、比亚迪秦。

3. 混合动力 插电式混合动力

与并联插电式混合动力一样，该车型也有两个驱动系统，但不同的是，混合动力有两个电动机。一台电机仅用于直接驱动车轮，另一台电机具有双重作用：当需要极限性能时，它充当电动机直接驱动车轮。整车的功率是发动机和两台电机的功率之和；当电量不足时，它充当发电机，为电池充电。

因此，混合动力型兼具增程型和并联型的优点：纯电动模式下，具有电动车安静、使用成本低的优点；增程模式下，没有“里程焦虑”，发动机始终能控制在最大最佳转速，油耗低、噪音低、振动小；并联模式下，两台电机和一台发动机可以同时工作。三者结合起来的动力有着非常好的起步和加速性能，是一个比较完美的组合。

缺点方面，两台电机、发动机、变速箱一个都不能缺少，配套的控制电路、电池、传动系统、油路也不能缺少。总体成本高于其他类型的插电式混合动力车。汽车的总成本和重量也会更大。而且由于它要控制两台电机和一台发动机，以及不同的工作模式，控制系统必然相对复杂，这也会增加成本。

混合动力插电式混合动力其实还可以进一步细分为两类。

第一类是前置式，代表车型是丰田全系列插电式汽车和比亚迪F3DM。

该型车的两台电机和一台发动机位于车前部，通过动力分配和离合器控制不同的工作状态。丰田采用ECVT行星齿轮进行动力分配，平衡了性能和节能。

比亚迪F3DM采用简单的同轴离合器模式，无变速箱。离合器控制不同的工作状态，也可以达到不同状态之间切换的目的。但同轴模式决定了比亚迪F3DM的发动机转速与车速直接相关。并联模式下，发动机噪音比较大，这只是当时技术条件下的一个过渡，很快就被比亚迪自己淘汰了。

混合动力还有一种模式是插电式混合动力，就是前置后置混合动力。简单来说，就是将兼职电机和发动机放在一起，另一个纯电动电机单独放置。该车型的代表是保时捷918和宝马i8，规划中的比亚迪唐也是该车型。

除了插电式混合动力的优点外，该模式的另一个优点是可以在前轮驱动、后轮驱动、四轮驱动三种模式之间切换。

当追求极限性能时，四轮驱动可以提供极限加速性能。高速行驶时，车辆重心向后移动，后轮驱动可以实现更高的效率，达到省电（燃油）的目的。低速行驶时，前轮驱动效率更高，因此可以切换为前轮驱动。

该模式下甚至可以有两个纯电动马达，分别驱动左右车轮，实现左右扭矩分配，在过弯时能够提供更好的表现。

保时捷 918 在纽博格林赛道上的跑动时间不到 7 分钟，优于所有超级跑车。依靠的是这种前后混动插电式混合动力所带来的高性能。

插电式混合动力车的未来

通过以上分析，我们可以看出插电式混合动力汽车在加速、降噪、使用成本等方面具有诸多优势。但影响其受欢迎程度的主要原因是成本。

以比亚迪秦为例，原型车原速售价为7万元至8万元，但仅增加了一台电机、动力电池以及各种配套设施。价格在20万元左右，其中仅13度动力电池就要4万元左右。整车成本将增加10万元左右，加上各种税费，售价将达到20万元。这是成本控制能力最强、劳动力最便宜的中国企业。国外劳动力更贵，说到研发成本，插电式混合动力汽车自然比原型车贵几十万。

事实上，从长期来看，动力电池、电机、电控的价格一直在下降。电控产品符合摩尔定律，下降速度比较快。但电机和动力电池受材料限制，下降速度相对较慢。动力电池价格每年下降5%左右。未来，随着动力电池、电机、电控价格进一步下降，插电式混合动力汽车将越来越接近传统燃油汽车。当两者价格差距不大时，插电式混合动力汽车的优势就会显现出来。

这个过程将从上到下进行。首先是保时捷 918 等超级跑车，然后是梅赛德斯-奔驰 S 和宝马 i8 等高端豪华车，然后是中型车，最后是大众车型。当插电式混合动力汽车在多个领域淘汰纯燃油汽车时，将带动充电设施的普及和电池技术的进一步发展。充电基础设施和电池问题解决后，插电式混合动力汽车的历史使命将完成，人类将迎来电动汽车时代。

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