混动武林功夫之争，各厂家混动技术评价

有人的地方就有江湖，有江湖的地方就有恩怨，武侠小说里是这么说的，当今的竞争激烈的汽车市场又何尝不是这样？

混动汽车从1997年起常年都被丰田霸占着，这自然不是一众大佬们想看到局面，于是从2015年开始，他们开始纷纷亮出自家在后院秘密打造的武器和功夫，开始挑战丰田在混动兵器谱上的排名……

最近上汽通用别克正式引入混动君越30H，紧接着混动雅阁也在中国国产上市，传言福特的混动蒙迪欧也会在年内引入，这场涵盖通用福特，丰田本田，大众和现代的混动领域华山之巅的对决，终于要在中国市场展开了，而在此之前，先让我们引用一些北美市场的数据，做个更为直接的战前分析：

从车型选择上，选择对象包括，丰田，福特，本田，通用，大众，现代六个品牌的混动车，全部是普通品牌。这些企业的混动中级车到底实力如何，我们就对他们在北美的原型车做个比较，因为他们已经在北美完成了改款或者完成了新上市。

具体对比车型则分别为凯美瑞混动，蒙迪欧混动，雅阁混动，迈锐宝混动，速腾混动（北美叫捷达混动）和索纳塔混动。这里面除了速腾混动之外都是中级车（大众的中级车没有混动）。

比较的方面包括发动机功率，电动机功率，美国政府油耗数据，fuelly网站的用户油耗记录，0~96公里/小时和400米（1/4英里）加速能力（C/D网站测试数据），混动系统成本分析，电机控制复杂程度和机械复杂程度比较。

首先我们会发现，这些混动车型可以大致分两类：

速腾和索纳塔为一类，他们都是传统变速箱加一个电机的混动，本质为并联混动。这类混动有几个特点，首先是他们的电机功率相对发动机功率都不大，速腾的只有20KW，索纳塔的也只有38KW，其次就是在较为严格的北美测试规程下，市区油耗比郊区油耗高。最后就是他们的成本方面，由于电机功率较小，逆变器功率也小，并且只有一台电机，在中型车和紧凑型车上，业界主流观点认为成本增加约为2000~2500美元。（参考ICCT论文）

第二类混动包括凯美瑞，蒙迪欧，雅阁和迈锐宝。他们共同的特点就是有两个电机而没有传统的变速箱，而且电机功率相对发动机功率也比较大，这其中电机最小的是迈锐宝，两个电机功率也分别达到了55KW和76KW。而最大的雅阁混动，电机功率达到了106KW和135KW。他们的特点正好和单电机混动相反，市区油耗比郊区油耗低。而谈到成本，由于混动凯美瑞的结构在业界已经被反复剖析过，普遍认为成本增加约为2500~3000美元，混动迈锐宝相对混动凯美瑞增加了两个离合器，但是电机功率小了不少，最后成本增加大约也应该在2500~3000美元左右。而混动雅阁则由于电机功率最大，个人估计成本增加大约为3000~4000美元。

本田曾经在2016年2月发布新的混动系统的时候声称，成本降低到了和丰田“势均力敌”的水平，但是依笔者的意见，所有本田用在电机和PCU上面的降成本手段，丰田都可以使用，而本田还需要额外加一套离合器，根据较早的报告，普锐斯类型双电机的混动系统里面，电机和电控以及电池的成本大约为2000美元，那么本田在这一块可能成本要达到3000美元, 所以个人认为本田这一套混动系统相对同样动力水平的普通燃油车，成本增加大约3000~4000美元是合理的估测。

下面我们就细分项来对这些车做一一对比，首先是油耗：

如果按照EPA的油耗来统计，我们会发现油耗水平基本是

雅阁混动(4.9)<迈锐宝混动（5.3）=捷达混动(5.3)<蒙迪欧混动(5.6) =索纳塔混动(5.6)<凯美瑞混动(5.9~6.2)。

EPA虽然权威性较高，但是车企在测试的时候也是可以做针对性优化的，所以我们找来了北美人气很高的fuelly网站上车主油耗的统计。这些油耗是以车主加油的次数作为统计的。

首先是混动蒙迪欧，总计平均油耗5.8，雅阁混动车主总计平均油耗5.2，索纳塔混动车主平均油耗5.8，捷达混动车主总计平均油耗6.0，凯美瑞混动车主总计平均油耗6.2。混动迈锐宝目前刚上市，用户油耗数据过少，目前显示数值为5.7*。

这些车主的实际油耗对比结果是：

雅阁混动（5.2）<迈锐宝混动（5.7*）<混动蒙迪欧（5.8）=混动索纳塔（5.8）<捷达混动（6.0）<凯美瑞混动（6.2）

除了考虑油耗，我们还要考虑车辆性能，毕竟混动车如果要做到极致省油，多少会牺牲性能。性能方面正好北美C/D对这些车型都做过加速测试。他们的0~96公里加速能力排序下来是：

雅阁混动（7.2秒）=凯美瑞混动（7.2秒）>迈锐宝混动（7.4秒）>捷达混动（7.9秒）>索纳塔混动（8.1秒） >蒙迪欧混动（9.1秒）。

需要注意的是雅阁混动在0~1/4英里加速方面超过了混动凯美瑞

以上可以算是第一场混动中级车型华山论剑的结果，目前毫无疑问雅阁混动在动力和油耗方面同时位居首位，代价则是相对普通车型多出3000~4000USD的成本。可见本田的系统属于功力深厚，招数简单的那种角色，需要全心修炼内功至大成者才能驾驭。

而凯美瑞混动和蒙迪欧混动可以算是老一辈的混动了，他们出来都比较早，尤其是混动凯美瑞2012年上市，因此相对新人要么油耗好动力弱，要么动力强油耗不够理想。看来还是岁月不饶人，要么招数过时了，要么功力衰退，我们只能期待其下一代带来全新的提升了。

通用的系统在动力，油耗，成本三个方面都居中或者靠前，目前看来是非常均衡的系统。这样的年轻一代，全面发展的高手，有潜力。

而北美捷达混动和索纳塔混动则处于居中或者靠后的位置，成本目前最有优势。

真是个入门快，见效好的功夫，后期潜力如何，还有待观察。

比试完毕之后，我们来把各家混动技术类比一种武侠小说里面的功夫，一一解析一下！

首先是通用的混动车型

在兵器谱的排名里，通用的混动就像是少林的七十二绝技，每一套绝技都能应对相应的对手，正应对了通用的多种工作模式, 每一种工作模式都应对相应的行驶状态。为了绕开一些传说中其他企业的专利陷阱，通用用了双电机、双行星齿轮加三个离合器来组合出复杂的工况运行模式，而在混动迈锐宝身上，由于没有沃兰达那样的大电池的支持，所以实际使用的是两个离合器和两个电机。

这个图代表了通用混动的四种工作模式，CD1是纯电，CS1是低速的混连模式，CS2是中高速的并联模式，CS3是高速的混连模式。

笔者认为国内汽车厂家可以考虑这样类似的方案，这个方案对电控的要求不如丰田的高，也不需要传统变速箱技术的积累，对发动机的技术水平要求也不需要本田的那么高，成本要求也不高，最大的的技术难题应该是两个离合器结合分离的时机和结合时候发动机和电机转速以及力矩的控制。

另外需要指出的是，通用是最不怕丰田混动专利的企业，因为早在1970年代，通用就注册了行星齿轮动力分流机构的专利。

那么接下来是本田的结构：

从本田混动技术的形态来看，它更像功力深厚的高人在使用太祖长拳，拳法简单，但是在高深的内力下使出来效果完全不同，本田的混动实际上就是串联并联不断转换，任何一个厂家都能做出来，但是在本田这位高手手里，同样简单的结构却能产生神奇的效果。

本田功力深厚在什么地方？下面两幅图就能说明问题

这幅图是混动雅阁上2.0发动机的BSFC图，也就是热效率图，数值最小的地方热效率最高。于是可以看到本田发动机热效率最高点为214，对应热效率38.9%。这个是2013年就开始市售的发动机，而直到2016年丰田的普锐斯四代发动机才达到40%。至于其他厂家，抱歉没有能达到这个水平的量产汽油发动机。

发动机高效，电动机+PCU同样高效

最高效率范围达到了96%

有了高效的电机和发动机，自然成就了混动雅阁这样的绝世高手。

然后就是丰田和福特的系统：（福特的混动结构与丰田一样）

丰田混动结构只使用了一个行星齿轮，做动力分流，所有的工作模式都在行星齿轮的硬连接下通过不同齿轮的转速变化完成。这种连接方式在机械结构上有一种完美的倾向，且不存在任何动力的中断，动力的输出变化犹如从涓涓小溪到大江大河。这种特性，和武侠小说中的太极拳法再相似不过了，一个圆圈解决所有问题。

这个图，再看看下面这个丰田混动的行星齿轮，是不是有些相像？

最后我们来到现代和大众的混动系统：

对于现代和大众这种混动系统，我们看来更像华山剑宗，入门很快，效果明显，初期投入产出高，但是进一步提升则需要另外一种辅助。他们的混动都是基于原有传统变速箱，在上面并联一个电机。任何能开发变速箱的企业都可以做出来，而且不需要很大功率的电机，效果相对于不加电机的变速箱立刻就有明显的效果。

但是正因为其实单一的并联模式，存在着无法克服的结构性难题。武侠小说里剑宗练到极限也还是需要气宗帮忙。并联混动最终还是需要串联的协助，才能完善成高效率的混动。

正因为这种混动基于传统变速箱，所以我们看到大量的变速箱企业，如ZF，LUK，博格华纳都纷纷开发并推广。

它在省油方面的缺点有两个，一是在拥堵严重的状态下油耗会弱于双电机的系统，第二由于电机较弱，且使用了传统变速箱，所以发动机需要兼顾动力输出，无法彻底的向效率倾斜。

优点除了上述的基于传统变速箱之外，再就是可以方便拓展成插电。

这里一个图就是ZF开发的单电机并联混动结构，它的原理和大众，现代的其实一样。发动机和变速箱之间两个离合器，离合器之间再放一台电机，视情况电机可以帮助起步，加速和回收能量。