混合动力汽车 （Hybrid Vehicle）是个比较大的概念，今天我们所说的混合动力，其实是指油电混合动力汽车 （Hybrid Electric Vehicle, HEV）。

油电混合动力汽车使用燃油和电动两种驱动方式来为汽车提供动力。一般情况下，混合动力车辆在启动和低速行驶时使用电动机驱动，在速度超过一定数值时采用内燃机驱动，高速和急加速时采用两者同时驱动；在正常行驶或者减速刹车时，可对电动部分的电池进行充电，这样发挥了电动机的转矩优势，让内燃机工作在比较理想的工况下，效率也比较高，两者共同出力时车辆具有了更好的加速性能，达到了高性能、低能耗和低污染的效果。

根据油电混合程度的不同，混合动力汽车与传统燃油汽车相比能够实现10%-40%的节油效果，CO2的排放大约降至后者的1/2，而CO、HC和NOx的排放则大约降到1/10。因为混合动力车辆可以自行为电池充电，所以可以不配置外部充电设备，当然也可以配置外部充电设备，这就是插电式混合动力汽车了。

根据发动机功率和电动机功率的比例也可以看出混合动力以何种动力为主，这就是我们通常所说的混合度的概念。这个比例小于5%为微混，5%~15%为弱混，15%~40%为中混，大于40%为强混。举个例子：比亚迪唐，电动机功率比发动机功率大69kW，混合度为145%。

电路有串联和并联，还有混联，混合动力是不是也有必要搞个混联来结合两者的优点呢？

混联式结构，在并联式结构的基础上增加了一台发电机。电动机和发动机可以共同驱动车辆，同时，发动机通过发电机和电动机连接在一起，发电机可以持续为电池充电，也可以给电动机供电，从而让发动机和电动机之间的关系变得更加灵活：既可以单独驱动车辆，又可以共同驱动车辆，还可以互相驱动，如此的结构可以方便在不同的工况下采用不同的驱动方式。

混联式结构，一般不具备传统意义上的变速箱，使用行星齿轮结构的耦合单元（或多个离合器的变速箱）替代了变速箱，起到连接、切换两种动力以及减速增扭的作用，也就是所谓的动力分流装置PSD（power split device）。

以下图行星齿轮为例，其中sun gear接发电机，carrier连接发动机，ring gear接电动机和输出轴，在不同的车速状态，PCU计算出发动机的转速，通过控制电动机和发电机的转速，使发动机要么不转（发电机和电动机都是可以反转的，起步或者低速时，电动机和发电机的转动方向相反，互相抵消，从而保持发动机转速为0），要么保持在2000rpm~3000rpm的高效率区间，从而让发动机和电动机的优势都充分发挥。（这部分特别有趣，完美展现了机械之美，感兴趣的朋友可以深入研究）

当然，技术难点就是结构要比串联和并联式更为复杂，在不同的状态下对发动机和电动机的出力要进行精确控制。对于大部分厂家来讲，还有一个难点，就是丰田已经申请了混联混合动力的专利。大家为了规避丰田的专利，只能选择不同于THS的其他结构。因为有了混合动力，所以发动机本身的低速扭矩就不再重要了，然后针对混合动力来优化传统发动机，开发出了阿特金森发动机，进一步提高效率。

下面我们来详细说说混合动力系统。

两台电动机加行星齿轮的技术方案：结构如上图，两台电机为MG1和MG2。MG1在变速箱前，主要用来发电，MG2在变速箱后，主要用于驱动车辆。当然它们的分工也不是绝对的，MG1还负责启动发动机，MG2在刹车时候给电池充电。车辆在低速或者低负载时，只由MG2来驱动车辆；车辆在正常行驶时，发动机驱动车辆，同时靠MG1给电池充电同时驱动MG2；当急加速时，发动机和MG2同时驱动车辆，获得最佳的性能；在车辆减速刹车时，MG2将进行发电并充入电池。这些工作都是在PCU（power control unit）的控制下自动的进行，比如急加速时，PCU会控制逆变器输出高电压，从而让MG2爆发更强的动力。MG1、MG2、发动机和车轮之间的动力传递由ECVT（Electronic Continuously Variable Transmission）即电子无级变速系统来完成，配合PCU可以实现酣畅淋漓平顺流畅的驾驶体验。

电池组采用的是镍氢电池，成本低，安全性高，不过可能会有朋友担心镍氢电池的记忆效应，实际上这一点无需担心，有测试表明，电池组在车辆行驶70万公里后才需要更换，也就是说其寿命完全能达到与整车相同的水平。

这套技术方案是在变速箱中增加电动机，当然这种结构更适合插电式，但是其在电池电量耗尽时根本就不省油。前面说的通用的混合动力系统采用了更为复杂的结构，虽然理论上可以做到更好的性能，但是这套系统还需要经历不断的优化和市场的检验。

总体来说，混合动力汽车虽然没有做到零排放，但是其所能达到的动力性、经济性和排放指标是缓解汽车需求、环境污染和石油短缺矛盾的理想方案，2025新车整体油耗降至5L/100km的目标，加上相对成熟的技术，混合动力汽车必然是一个相对长久的存在。

应了那句话：混合动力汽车是通往未来汽车技术的一个桥梁，不过这个桥梁可能很长...

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