1.2.2 混合动力电动汽车的发展历程

自1831年法拉第首次验证电磁感应定律以来，电动汽车经过不断的演变，数次进入汽车主流消费的视野。但由于当时动力蓄电池的能量密度还不能完全满足用户对于续驶里程的要求，因此汽车行业逐渐形成了纯电动车型与混合动力车型同步研发的“双跑道”。混合动力系统的发展经历了无数次的技术突破与技术变革。1997年，丰田发布了世界上第一辆量产混合动力汽车普锐斯（Prius），随后1999年，本田发布了本田Insight，这两款车型的混合动力系统成为当时日本汽车工业引领混合动力汽车技术的标志，也为后续混合动力技术发展奠定了良好的基础。

本田Insight搭载的混合动力系统配备一个电机和高压动力蓄电池组成轻型并联式动力传动系统，在拥有混合动力汽车优点的同时，成本也具备一定优势。而丰田普锐斯采用两个电机组成串并联形式的功率分流混动系统，如图1-12所示，相对于前者，其结构更加复杂，成本也更加昂贵。虽然当时的混合动力系统在一定程度上减轻了汽车排放污染，但昂贵的造价和其复杂的控制策略，一定程度上限制了混合动力汽车的推广。尽管困难重重，以本田和丰田为代表的日系车企始终坚持混合动力车型主打燃油经济性的策略，丰田以其标志性的动力分流架构至今完成了5代THS的变革，而本田则从并联式架构转向了更注重电驱动、动力分配更加灵活、发电能力更强的串并联架构，于2012年提出i-MMD并搭载于雅阁（图1-13），后在2017年经过技术提升后搭载于业内标杆车型之一Clarity，与丰田普锐斯成为日系混合动力汽车的典型代表。

图1-12 丰田THS混合动力系统

图1-13 本田i-MMD混合动力系统

与日系车企相比，欧美车企对于混合动力汽车的研发则趋向于另一种思路。欧美很多地区的交通状况较亚洲地区要畅通一些，对于欧美地区销售的混合动力车型也同样更加地主打动力性能，因此欧美车企的混合动力架构设计理念中，相比于节能，电驱动更大的魅力在于对于加速性能的提升。因此，欧美车企钟情于以并联驱动为主的P2架构（图1-14），一方面从燃油走向混动需要进行的架构改动较少，另一方面电机在驱动中更多扮演助力的角色，动力性能表现非常出色，代表车型有宝马5系PHEV等。

与此同时，中国混合动力汽车及其动力系统技术的发展不仅仅是节能减排的重要课题，也是实现领域性技术“弯道超车”的一个机会。“十二五”规划中，由工信部启动的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020）》已明确鼓励了多种混动技术路线的发展。随着多种优惠政策和行业法律法规的落地，国内自主品牌在混合动力汽车及纯电动汽车领域逐渐实现动力架构多样化，其中较有代表的例如比亚迪的DM-i、长城的柠檬和吉利的雷神系统等。

图1-14 BMW-X5-PHEV（P2电机）混合动力系统

作为国内新能源汽车研发的先行者，比亚迪同样在混合动力系统研发过程中历经了不同方向的探索。2008年，比亚迪推出首款插电式混合动力（简称插电混动）车型F3DM。2014年，比亚迪推出秦，并搭载第2代插电混动技术，在解决油耗问题的同时大幅提升了车辆动力性，0—100km/h加速时间低至5.9s。随后，搭载第3代插电混动技术的比亚迪唐问世，纯电续驶里程达到100km以上，0—100km/h加速时间更是进入5s以内，同时其双模混合动力四驱的动力架构超越了当时所有的传统机械四驱架构，成为业界标杆。在2021年，以秦Plus DM-i为代表的第4代插电混动一经发布便受到了市场的热烈追捧，代表性车型秦Plus的0—100km/h加速时间为7.9s，在具有优良加速性能的同时，亏电油耗低至3.8L/100km。至今，最新一代的DM-i混合动力系统已经被广泛应用于比亚迪各种车型。高效驱动DM-i混合动力系统，结合整车阻力优化设计与低阻新技术应用、用电器件节能技术的整车集成、场景化整车能量管理与匹配等一系列先进技术，共同构建比亚迪混合动力车型在性能上的市场竞争力。

从混合动力汽车的发展历程看来，动力架构的变更和多样化发展促成了混合动力技术的日趋成熟，因此，不同动力架构的剖析对于混合动力汽车研发前期的选型过程起着“定调子”的关键作用。