“开过的汽车越多，就越是感到乏味。”身为媒体从业者，笔者经常听到同行们发出这般感慨。回顾车轮生涯，令我刻骨铭心的经历只有两次。一是初见嘉年华ST，它平凡而不凡，有着世上罕见的欢脱性情。后来，我买了一辆。二是初次驾驶普锐斯，我不禁感慨“混动才是未来”，惊喜之情溢于言表。今天，我还没拥有过混动，却比以往任何时候都更渴望拥有。

　　顾名思义，混合动力（hybrid）将不同的动力源整合在一起，形成合力，共同驱动车辆。所谓不同动力源，是指热动力源（内燃机）和电动力源（电动机）。其中，内燃机可以是汽油机或柴油机，电动机可以不止一台。内燃机和电动机发挥各自优势，在整体上提升了燃油经济性。划重点：混动系统的“油”和“电”是互补关系，而不是加法关系。

　　在日常交通场景下，混合动力汽车（HEV，hybrid electric vehicle）的驾驶体验几乎无懈可击。要平顺？混动开起来如丝般顺滑。要动力？电机响应如闪电般迅速。要油耗？汽油混动效率堪比顶尖柴油机。在上一期《颜必有物》中，我们对驾驶性（driveability）进行了简单介绍，读者朋友可点击下图查看原文。毫不夸张地说，优秀混动系统代表了驾驶性的顶尖水准。

　　混合动力的历史可以追溯到汽车工业早期。1898年，23岁的费迪南德·波尔舍加入好友运营的维也纳洛纳车身工厂，着手打造双座电动车Lohner-Porsche，并先后尝试了双电机和四电机（均为轮圈电机）方案。四电机版本的Lohner-Porsche不仅是全球首款四驱汽车，还一举创下当时的汽车速度纪录（35mph，约56km/h）。然而，该车的铅蓄电池重达1.8吨，严重制约了续航里程。

　　续航问题如何解决？既然电池太重，不妨试试汽油。波尔舍为Lohner-Porsche增加了两台DeDionBouton汽油发动机，由发动机驱动发电机，间接为电机提供能量。至此，世界上出现了首款油电混动车型——Lohner-Porsche Mixte Hybrid。从基本设计理念来看，100多年前的混动与今天的混动没有本质区别。

　　从小众走向主流，混合动力开始快速“裂变”，衍生出不同形式。今天，想要分清各类混动，着实需要花费一番功夫。一般来说，混动系统可根据混合程度或电机位置进行分类。混合程度指电机输出在混动系统综合输出中所占的比重，通常分为微混、轻混、中混和强混四种类型。至于电机位置，所说的不是电机安装的物理位置，而是电机在动力系统中的位置，通常包括P0、P1、P2、P3、P4、P5六种方案。

　　电机参与程度越高，理论上节油潜力就越大。由于电机输出功率与电气系统电压有着直接关系，因此混合程度高的混动系统，往往拥有较高的系统电压。微混、轻混、中混、强混和插混的主要特征如下：

　　随着电气化技术的发展，前四类混动的边界正变得模糊。受限于节油效果，微混长期不被好看，目前主要用于成本控制严格的低级别车型。轻混的上边界不断提高，蚕食着中混的地盘，典型案例为欧系品牌的48V系统。中混定位不上不下，节油效果远不如强混，成本特性则不及轻混。强混是油电混动（HEV）领域混合度最高的方案。在强混基础上提高系统电压和电机功率，并增加充电接口，便得到了插电式混合动力（PHEV）。

　　前些年，只有中混和强混支持纯电行驶，微混和轻混无此能力。但在未来一段日子里，边界有望被打破。从2023年开始，采埃孚将推出混合度更高的第四代8AT MHEV变速箱（文章回顾）。用48V系统实现高功率或许不难，然而想要做到纯电驱动，则需要混动架构（亦称为构型）的支持。这引出了下一个话题：P0-P5究竟代表什么？

　　在混动系统中，电机位置与混合程度密切相关，对节油表现、驾驶感受有着直接影响。需要再次强调的是，电机位置以动力系统（传动链）为参考系，与电机的物理位置没有必然关系。具体来看，发动机、离合器、变速箱、主减速器是区分电机位置的关键节点。

　　P0电机布置在发动机前端，也就是传统启动机的位置。P0电机通过皮带与发动机曲轴相连，通常被称作BSG（皮带式启动/发电一体机）。P0构型混动成本较低，但节油效果有限，多用于微混和轻混。随着系统电压的增加，P0电机的性能也相应提升。48V BSG最大功率可达10kW左右，启机速度和平顺性远优于传统的12V启动机。

　　P1和P2均位于发动机和变速箱之间，但驱动功能存在本质差异。P1电机连接曲轴输出端，替代了传统飞轮，通常被称作ISG（集成式启动/发电一体机）。ISG与曲轴等速旋转，具备辅助驱动的功能。相比于P1，P2架构在电机和发动机之间增加了离合器（通常命名为C0或K0）。这样一来，P2电机可以独立于发动机工作，从而实现纯电驱动。受限于发动机/变速箱结构，P1和P2需要适配尺寸紧凑的电机，对零部件集成度提出了较高要求。

　　P3电机位于变速箱输出端，即变速箱输出轴后、主减速器前。P3电机更靠近轮端，因此电驱更直接、更高效，但电机输出无法利用变速箱实现传动比变化。P3电机多采用分体式设计，电机尺寸偏大，侵占了更多空间。此外，P3电机与驱动轴连接，无法实现发动机启停。因此，P3架构需额外配备P0或P1电机，才能实现启停功能。

　　P4电机用来驱动另一个车桥，从而实现电四驱。所谓“另一个车桥”，是指发动机驱动桥之外的驱动桥。假如发动机（以及与之匹配P0-P3电机）负责驱动前桥，那么P4电机便用来驱动后桥，典型案例为丰田E-FOUR、沃尔沃T8家族。假如发动机负责驱动后桥，那么P4电机便用来驱动前桥。对于后驱或四驱车型，P3有时会被混淆为P4。例如，即将上市的全新AMG C 63搭载AMG E PERFORMANCE插混系统，在后桥减速器前配备了P3电机。此时，不能因为电机物理位置在后轴，就说它是P4电机。

　　P5（轮圈电机）跳过了主减速器，直接驱动车轮，在此不做详陈。相对特殊的是PS功率分流架构，代表作为丰田THS。基于行星齿轮组，PS架构将油电两种动力整合起来，发动机、电机都是混动变速箱的组成部分。PS架构是混合动力领域的重要发明，后文中将进行详细介绍。

　　从P0到P5，再加上PS，电机位置集齐了七色彩虹糖，看起来眼花缭乱。别急，这些只是开始。混合动力的妙处在于，系统中可以容纳一台或（位于不同位置的）多台电机，从而实现复杂多变的驱动功能。单电机做不成的事情，可以靠双电机巧妙达成。接下来，就让我们介绍几种主流的混动架构，看看工程师是如何玩转电机的。

　　发动机、电动机、离合器……当这几样零部件摆在一起，混动系统便有了无限可能。“油”和“电”如何混合起来？技术路线多到数不清，却存在诸多共性。按结构定义，混合动力分为串联（series）、并联（parallel）、混联（series-parallel）三种类型。至于混动系统采用怎样的电机布置，则是更具体、更细化的问题。

　　按照常规理解，单电机结构简单，双（多）电机结构复杂。但你可能没想到，100多年前的Lohner-Porsche Mixte Hybrid采用多电机串联式架构。假如把几台P5轮圈电机简化为一台P3驱动电机，那么Lohner-Porsche Mixte Hybrid就相当于当今的双电机串联式混动。串联式混动的原理非常容易理解：1号电机（发电机）与发动机连接，只负责发电，维持电池SOC的动态平衡；电池给2号电机（驱动电机）供电，带动车轮旋转，实现驱动功能。

　　在串联架构中，双电机各司其职，一台只负责发电，另一台负责驱动（正驱）和能量回收（反拖）。比起传统燃油车，串联式混动增加了一次能量转换，为何油耗更低？在串联架构中，发动机与驱动电机解耦，二者转速没有直接关联。因此，发动机长时间锁定在高效区间运转，在整体上提升了热能利用率（热效率）。而在燃油车上，发动机工况时刻变化，实际热效率远低于厂商公布的最高热效率。话至此处，顺便做个小科普：最高热效率不应被过度解读，实际能够用到的效率才是真效率。

　　在串联架构中，发动机的任务是协助发电，职责非常单一。工程师只需保证特定工况点的效率，而不需要面面俱到。因此，串联式混动对内燃机要求较低，降低了开发难度和开发成本。结构层面，串联架构的发动机不具备直驱功能，简化了混动变速箱。事实上，串联架构通常采用固定齿比减速器，不需要复杂的换挡机构。换个角度看，串联式混动就像是配备燃油发电系统的电动车，难怪有车企称之为“汽油电驱”。

　　在油电混动（HEV）领域，串联架构通常被认为是混动构型的一种，没有特殊分类。而在插电混动（PHEV）领域，串联式车型有时被称作增程式电动车（EREV）。简单理解，增程是一种支持外接充电的串联式混动，支持长距离纯电行驶。从混动构型来看，串联式HEV和增程式电动车没有区别，核心差异在于电池。串联式HEV的动力电池容量较小，需要频繁充放电，对电池技术提出了更高要求。增程车型的电池容量更大，但充放电率偏低，技术难度反而有所降低。

　　并联式混动高度高度依赖内燃机系统，电机起辅助功能，而不是驱动车辆的主力。由于这种特性，并联架构通常用于混合度较低的微混、轻混和中混。由于并联无需大幅调整变速箱设计，因此许多PHEV车型选择了该方案。近年来，大部分欧系PHEV采用P2并联架构，从而兼顾动力和成本。而在轻混（MHEV）领域，P0架构凭借低廉的成本、简单的结构，成为了业界主流方案。随着油耗法规趋严，MHEV逐渐从P0架构向P1架构过渡，甚至有供应商即将推出P2架构。

　　按功能区分，并联式混动可分为两类。其中，P2架构、P3架构支持纯电行驶，P0架构、P1架构不支持纯电行驶。P2和P3之所以提供EV模式，是因为传动链上装有离合器，使发动机和驱动电机脱离。P0电机和P1电机位置不同，但都没有纯电驱动功能。此外，P1电机整合在发动机壳体内，体积受到严格控制，涉及重新开发的零件较多。

　　实践证明，P2构型是最全面的并联方案。近年来，欧洲品牌正快速转向P2路线，轻混和插混皆如此。在轻混领域，P2方案突破了低速无法电驱的瓶颈，缺点则主要体现在成本方面。在插混领域，P2方案可以提供强劲动力，符合欧洲用户的用车需求。然而，P2构型无法提供最优的燃油经济性，更像是应付油耗法规（工况测试）的产物。想要极致省油？混联才是出路。

　　在真实用车场景中，工况多到难以计数，串联或并联很难面面俱到。串联架构采用单级减速器，高速能耗不占优势。并联架构侧重内燃机，城市油耗相对偏高。于是，人们创造了兼顾两端的混联架构。顾名思义，混联兼顾了串联和并联两种形式，有时也被称作串并联。

　　混联具备串联能力，需要配备双电机。混联又具备并联能力，应提供发动机直驱功能。粗略理解，混联相当于串联和并联的集合体。想要实现混联，可以依托于内燃机系统进行大幅改造，例如比亚迪DM-p的P0+P3+P4架构、上汽EDU的P1+P2架构。然而，改良很难实现质变，极致效率需要混动专属架构（DHT）的支持。DHT有多种解决方案，其中最著名的无疑是丰田THS和本田i-MMD。

　　与串联架构相比，本田i-MMD看似只是增加了几组齿轮和离合器，但事情并不像看上去那样简单。为了满足发动机直驱需求，内燃机需重新设计，既要满足高效发电，又要支持高效驱动。本田i-MMD没有传统变速箱，不能像比亚迪DM-p或采埃孚混动8AT那样换挡。不过，i-MMD的发动机直驱齿比和驱动电机齿比完全不同，满足了不同工况的需要。严格来说，i-MMD传动系统是一台特殊的电气化2挡变速箱。它有2种齿比，但不支持真正意义上的换挡。

　　多挡位DHT固然可以解决效率问题，却也带来了更复杂的机械结构，得与舍的平衡很难掌握。更多情况下，多挡DHT方案只是为了规避专利限制或发动机瓶颈。是否存在一种混联架构，既拥有多种传动比，又可提供优秀的燃油经济性？答案是肯定的：功率分流（power-split）架构。PS架构的代表作是丰田THS，通用、福特也提供该类混动方案。

　　借助行星系统，PS架构将发动机、MG1电机和MG2电机解耦，三者转速只需满足一个线性关系，而不用像并联架构那样等比例变化。换言之，PS架构利用电机调节发动机转速，实现了速比连续可变。从这个意义上讲，PS架构的功率分流装置是真正的E-CVT电子无级变速箱。PS架构几乎全能，但也存在缺点。由于发动机与行星排刚性连接，一旦启机，振动和噪音就随之而来。在部分工况下，PS架构不如P1+P3混联高效，但二者差距并不明显。

　　编辑点评：电气化愈演愈烈，留给汽油味的时间不多了。多年以后，混动或许已经走进陈列室，被证明是特定时代背景下的过渡品。一百年太久，只争朝夕。当下，混动无疑是兼顾平顺性、响应性和经济性的最优解。比燃油车顺心，比电动车省心，让钱袋子安心，混动有许多理由成为未来10年的主角。在转型期，您愿意选择燃油车、混动车还是电动车？欢迎在评论区畅所欲言。

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