插电混合动力汽车：介于电动车与燃油车之间的未来之选

随着特斯拉Model S掀起的电动汽车热潮，各大厂商都推出了一些非常有趣的产品，这些产品不仅限于电动汽车，还有插电式混合动力汽车。

保时捷918纽博格林7分冲破雪佛兰混合动力汽车，超越其他所有超跑；宝马i3、i8发布售价，带来未来概念；比亚迪秦在北京密云布下战场，挑战各路豪杰。相比沃兰达这两年的默默无闻，似乎插电混动的春天已经到来。那么我们该如何看待插电混动车？市面上的插电混动车都一样吗？未来又将走向何方？

插电式混合动力

插电式混合动力汽车（PHV）是介于电动汽车与燃油汽车之间的一种汽车，既有传统汽车的发动机、变速箱、传动系统、油路、油箱，又有电动汽车的电池、电机、控制电路，电池容量比较大，有充电口。

相比雷克萨斯等非插电式混合动力汽车，插电式混合动力汽车的电池容量更大，可以支持更长的行驶里程。如果每次出行距离较短，且充电条件良好，插电式混合动力汽车的电池无需加油，可以当做纯电动汽车使用，兼具电动汽车的优点。

相比特斯拉Model S等纯电动汽车，插电式混合动力汽车虽然电池容量小很多，但却具备传统燃油车的发动机、变速箱、传动系统、油路、油箱等，在无法充电时，只要有加油站就能继续行驶，行驶里程不受充电条件限制，兼具燃油车的优势。

但由于一辆车集成了电动和燃油两种完整的动力系统，插电式混合动力汽车价格较高，结构复杂，重量也较大，相对于纯燃油车和电动汽车而言，这是一个劣势。不过，在充电站得到广泛普及、充电时间得到大幅改善之前，插电式混合动力汽车在相当长的一段时间内，仍将作为燃油车与电动汽车之间的过渡产品而存在。

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按照结构不同，可以分为好几类，各个厂家也根据自己对插电式混合动力汽车的理解，制造出不同类型的插电式混合动力汽车，简单来说，可以分为以下几类：

1. 增程式插电式混合动力车

这种插电式混合动力车严格意义上来说还是电动汽车，车内只有一个电驱动系统，包括电机、控制电路、电池。增程式插电式混合动力车的电机直接驱动车轮，发动机带动发电机给电池充电。因为发动机不直接驱动车轮，所以不需要变速箱。这就相当于在普通电动汽车上装了一台汽油/柴油发电机。

这种模式的优点是显而易见的：

它具有像电动车一样安静、启动力矩大等优点，可以当做纯电动车使用，充电方便时只需充电，无需加油，使用成本低。

相比其他插电式混动车型，增程式插电式混动不需要变速箱，成本略有降低，因为有发动机发电，只要有加油站就能跑，不会在充电不方便的地方被迫拖车，解决了基础设施不足的问题；

由于发动机并不直接驱动车轮，所以发动机转速和车轮转速、车速没有直接的关系，通过控制系统的优化，发动机可以一直以最佳转速运转，即使在充电不方便的情况下，在城市堵车的情况下油耗也比较低，发动机噪音也可以控制到很小。

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，所以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：一辆增程式插电式混合动力汽车，发动机功率50KW，发电机功率50KW，电动机功率100KW。整车搭载发动机和电动机总功率200KW，但真正能驱动车轮的功率只有100KW。

在高速公路上，油耗会更高。这是因为在高速公路上，如果发动机直接驱动车轮，它能一直工作在最佳的工作模式下，而增程式插电式混合动力车多了一个转换过程，会消耗能量，导致油耗更高。

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种驱动系统，大部分是在传统燃油车的基础上加上电动机、电池、电控，电动机和发动机共同驱动车轮，车内只有一个电机，驱动车轮时作为电动机，不驱动车轮时作为发电机为电池充电。

并联式插电式混合动力的优点在于：

电机和发动机共同驱动车轮，不存在功率浪费的问题，比如电机50KW，发动机100KW，只要传动系统能承受，整车功率就是150KW；

在纯电动模式下，它同样具备电动车般的静音、低成本等优势；在混动模式下，它拥有非常好的启动扭矩和优异的加速性能。

由于只是在变速箱上增加了一个电动机（增加方式有两种：变速箱的输入端和输出端），所以在传统燃油车基础上的改动相对较小，成本也相对较低。

该模型的缺点是：

混合动力模式下，发动机不能一直运行在最佳转速，所以油耗比较高，只有在堵车的时候，发动机有启停功能，油耗才会低。

由于只有一个电机，无法同时发电和驱动车轮，所以发动机和电动机共同驱动车轮的工作状态无法持续太久，在持续加速的时候，电池能量会很快耗尽，汽车就会切换到仅靠发动机的驾驶模式。

该类别的代表车型有：奔驰S500插电版、比亚迪秦等。

3.插电式混合动力汽车

与并联插电式混合动力一样，该模式也拥有两套驱动系统，但不同之处在于，并联混合动力拥有两台电机。一台电机仅用于直接驱动车轮，另一台电机则兼具双重作用：当需要极限性能时，它充当电动机直接驱动车轮，整车功率为发动机和两台电机功率之和；当功率不足时，它充当发电机，为电池充电。

所以混合动力类型兼具了增程式和并联式的优点：纯电动模式下，拥有电动车安静、成本低的优势；增程模式下，没有“里程焦虑”，发动机始终能控制在最佳转速，油耗低、噪音小、震动小；并联模式下，两台电机与一台发动机协同工作，三者的综合动力具有非常好的起步、加速性能，是比较完美的组合。

缺点是需要两台电机、发动机、变速箱、配套的控制电路、电池、传动系统、油路等，整体成本比其他类型的插电式混合动力车要高，车子总重也较大。而且因为需要控制两台电机和一台发动机，并且有不同的工作模式，控制系统也相对复杂，这也增加了成本。

混合动力插电式混合动力汽车实际上可以进一步分为两类。

一种是前置，代表是丰田全系列插电式汽车和比亚迪F3DM。

丰田普锐斯插电式混合动力车

该款车的两台电机和一台发动机全部布置在车头，通过动力分配和离合器来控制不同的工作状态，丰田采用ECVT行星齿轮进行动力分配，在性能和节能之间取得了很好的平衡。

比亚迪F3DM采用的是简单的同轴离合模式，没有变速箱，通过离合器来控制不同的工作状态，达到在不同状态间切换的目的。不过同轴模式决定了比亚迪F3DM的发动机转速和车辆行驶速度有直接关系，在并联模式下发动机噪音比较大，在当时的技术条件下只是一种过渡，很快就被比亚迪自己淘汰了。

并联插电式混合动力的另一种模式是前后放置。简单来说，就是兼职电机和发动机放在一起，另一台纯电动机单独放置。这种模式的代表是保时捷918、宝马i8，规划中的比亚迪唐也采用这种模式。

保时捷 918

该模式除了具备并联插电式混合动力汽车的优点外，还可以切换前轮驱动、后轮驱动、四轮驱动模式。

追求极限性能时，四驱能达到极限加速性能，高速行驶时，车辆重心后移，后驱能有更高的效率，达到省电（省油）的目的。低速行驶时，前驱效率更高，可以换成前驱。

这款车型甚至可以拥有两台纯电动机，分别驱动左右轮，达到左右扭矩分配的目的，在过弯时能够取得更好的表现。

保时捷918可以在7分钟内跑完纽博格林赛道，远远超过其他所有超级跑车雪佛兰混合动力汽车，这得益于这套前后混动的插电式混合动力系统带来的高性能。

插电式混合动力汽车的未来

通过以上分析，我们可以看出插电式混合动力汽车在加速、噪音降低、使用成本等方面都具有诸多优势，但影响其普及的主要原因还是成本。

以比亚迪秦为例，当初原型车速锐仅花费七八万元，只增加了电机、动力电池以及各种配件，售价就约20万元，其中单单十三度动力电池就花费约4万元。整车成本就要增加10万元左右，再加上各种税利，20万元的售价就出来了。这还是中国成本控制能力最强、劳动力最便宜的企业，国外劳动力比较贵，还要分摊研发成本，插电混动车售价比原型车贵几十万也是自然而然的事情。

事实上，从长期来看，动力电池、电机、电控等产品的价格是一直在下降的。电控产品符合摩尔定律，下降速度更快。而电机和动力电池受材料限制，下降速度较慢，动力电池每年降价幅度在5%左右。未来随着动力电池、电机、电控等产品价格的进一步下降，插电式混合动力汽车会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。

这个过程会从上而下进行，先是保时捷918这样的超级跑车，然后是奔驰S、宝马i8这样的高端豪华车，再是中型车，最后是大众车型。当插电式混合动力汽车在多个领域取代纯燃油汽车时，会带动充电设施的普及和电池技术的进一步发展。一旦充电基础设施和电池问题得到解决，插电式混合动力汽车的历史使命就完成了，人类将迎来电动汽车时代。