我们拿比亚迪举个栗子，来说说插电混动是怎么一回事？

毫无疑问的是，新能源动力在未来的数十年时间里，将是各大汽车企业角逐技术链顶端的一条技术路线。

与此同时，新能源动力技术在动力的接口端为车载智能网络、自动化驾驶技术提供了更高的开放性，也使得其成为了未来智能交通时代的必备技术。

当然，新能源动力技术发展的驱动力，政策也起到了不小的作用。一方面，是各国对于燃油车环保排放法规的愈发严格，使得新能源动力技术成为了各大汽车企业迎合法规需求的一个出口。

另一方面，城市限行限号的地方性政策对于新能源车的网开一面，以及国家对于新能源车购车的优惠，也从市场的层面上促进了消费者自发的去购买一辆新能源车。

在新能源动力的普及阶段，插电式混合动力技术将会在长时间的存在于新能源动力的市场中，成为推动市场消费从内燃机动力向新能源动力转型的重要动力形式。

原因很简单，因为这一动力形式在现阶段下，并不会改变汽车社会运行了一百三十多年的运行方式——以燃油加注作为续航里程的补充。

在这一基础上，通过增加插电技术，把新能源动力的优势进行全面的放大。

而新能源动力的优势除了市场最为关注的经济性和排放友好性之外，它也为车辆性能的提升开了一扇窗——电动机恒功率恒扭矩的输出特性，让新能源车的动态性能提升变成了一件很容易的事。

从结构上来看，插电式混合动力车型的精髓在于发动机和电动机之间的动力耦合，而不同的动力耦合方式，也就意味着不同的插电式混合动力的结构形式。

目前，我们对于插电式混合动力系统的定义，是基于欧洲汽车产业制定的P架构作为划分的。

在这一套定义下，根据电动机相对于发动机、变速箱之间的位置，插电式混合动力系统，或者说混合动力系统的结构按照P0到P4进行划分。

P0的意思，就是电动机位于发动机之前，以电动机来辅助发动机作为非经济转速下的补充，以降低油耗。而P4的意思则是电动机位于发动机变速箱之后，并且单独的驱动一侧车桥。

因为P4架构的独立性，所以在主流的插电式混合动力系统中，P4架构往往是和P0架构同时出现的。

而比亚迪的DM双模三擎技术则更进了一步，在P0+P4的基础上，又在变速箱后端增加了一台电动机，形成了P0+P3+P4的架构。

就整个业界的发展来看，这样的结构布局并不多见，尤其是P3架构就是极为稀有的，电动机与变速箱之间的相对关系，更多的是将电动机位于变速箱前端，形成P2架构。

所以，在三台电动机的作用下，比亚迪旗下的三擎动力车型也无一例外的获得了强大的驱动性能。

一来，是电动机恒定的功率和扭矩输出，使得车辆可以在任何时候都获得最大的扭矩，以达到加速性能的全面优化。

二来，是位于后桥的电动机单独驱动后桥，使得比亚迪的三擎系列车型具备了一套高效的智能电四驱的驱动形式。

从车辆驱动的角度来看，四驱系统的出现使得整车可以获得的抓地力大幅度的提升，避免了驱动力大于抓地力而造成打滑的情况，突破五秒也因此成为了可能。

以比亚迪宋Pro DM的三擎四驱版为例，如果单纯是在前驱车上实现775牛米的扭矩，那么大概率的事件是这辆车在全油门加速的情况下，会伴随着极为难以控制的打滑以及推头效应，让整个动态行驶质感全面的恶化。

不过，当后桥电机把280牛米的扭矩作用到后轮上的时候，情况就会大为改观，全时四驱的驱动方式使得车辆的行驶特性趋于稳态工况。而且，由于后桥电机独立驱动，与发动机变速箱以及前桥断开了机械连接，所以后桥的动力输出逻辑就会更为灵活。

而一个灵活的后桥对于一辆汽车的动态特性而言，起到了一个关键性的作用。这不仅仅是越野脱困，也包括了极限过弯时的尾部跟随性。

就像前面讲到的那样，电动机的出现，让车辆实现性能上的突破不再是一件难事。在比亚迪之前，我们很难想象一辆其貌不扬的家用SUV，也可以获得不到五秒的加速时间。

然后，我们再来聊聊P0架构。

从几年前开始，欧洲的汽车产业开始推行一套名为48V的电气架构，在这套架构里，关键部件就是BSG电机。而之所以用48V的架构来作为电机的驱动，原因其实也很简单，初中物理课本里就讲过，电压的升高将有助于避免电能的损耗。

而欧洲汽车企业的轻混动力车型从12V的电气架构提升到48V电气架构，就是出于这一考虑。

这也从中折射出这样一个趋势——在传统内燃机动力技术的前提下，BSG电机的驱动性能将会得以强化，由此构成轻度混合动力。

BGS电机的全称为启动式发电机，原理倒也不难，简单点说，和手动挡车挂着档位不踩离合器拧钥匙，车会动是一个道理。相比于其他的电动机布局方式，P0架构的电机功率更小，同时对于电池组的要求也更低。

当然了，BSG电机也不具备长时间独立驱动车辆的能力，作为发动机输出的辅助，保证发动机可以长时间的运行在经济的工况下。

为了让发动机可以更长时间的运行在经济的工况下，BSG电机的输出功率强化以及输入电压的增加，也就成为了围绕BSG技术发展的一个关键。

比如说，比亚迪的DM双模技术发展到第三代的一个关键性指标，就是BSG电机实现了高功率和高电压的特性，使得BSG电机作用在车辆行驶过程中的时间变得更长。

从开发的角度来看，插电式混合动力技术的难度显然是要比纯电动动力技术更高的。

一方面，纯电动动力技术所需要的电驱动、电源管理以及电池组在插电式混合动力车型上都没有缺席。

另一方面，插电式混合动力技术还需要保留传统内燃机动力的布置空间，以及二者的耦合。所以这也就是为什么，能把纯电动车做出来的企业占多数，而插电式混合动力占少数的原因所在。

不偏不倚的讲，在新能源动力的领域，比亚迪的确是走在了业界的前面。一个典型的代表是比亚迪宋Pro DM在纯电模式下，续航里程达到了81公里。

在可见的未来里，比亚迪的插电式混合动力技术会长时间的存在于这个市场中，并且，把动力耦合的这个课题，朝着更加全面和高效的方向在迈进。

【混动百科】比亚迪DM-i混动系统深度解析，它的优势是什么？

如果说「第一代DM混动系统」的设计理念是节能省油，那么「比亚迪DM-i混动系统」则是进行了升华，通过增加大功率「电机」和大容量「电池」，使得「发动机」成为动力的辅助部件，最终达到『多用电，少用油』的效果。

比亚迪DM-i混动系统拆解示意图

而「比亚迪DM-i混动系统」的最大优势，并非复杂的结构，而是自主研发了「发动机控制系统」、「电机控制系统」和「电池管理系统」等核心控制系统，其中包括但不限于：

·「骁云发动机」：1.5L和1.5Ti两款「插混专用发动机」；

·「EHS系统」：继承「第一代DM混动系统」设计理念的「混动专用变速器」；

·「刀片电池」：高放电倍率、可灵活搭配的『混动专用功率型刀片电池』。

接下来我们就分别来了解一下这些核心组件。

「骁云发动机」：只为高效而生

目前骁云系列的「发动机」主要有两款，分别是主打经济性的「1.5L插混专用发动机」（后简称为「1.5L发动机」）和兼顾高性能、配置在C级「DM-i」车型上的「1.5Ti插混专用发动机」（后简称为「1.5Ti发动机」）。

骁云1.5Ti插电混专用发动机展示图

「1.5Ti发动机」拥有12.5的「压缩比」，技术亮点在于其「涡轮增压器」采用了『可变截面』的设计，使得「增压器」能在更宽的转速范围内进行增压，即可保证在低转速工况下的增压效果，也不影响高转速工况下的排气压力。

骁云1.5L插电混专用发动机展示图

而「1.5L发动机」可以说是『集比亚迪在混动发动机领域之大成』，真正做到了『为电而生』，其整体结构相较于传统的「发动机」做了大幅度的调整，最终做到了43.04%的热效率。深究其技术原理，我们可以看到：

可变气门正时技术示意图

·「阿特金森循环」（「米勒循环」）：通过「可变气门正时技术」延后「进气门」的关闭时间，减少「四冲程」中「压缩行程」的能量消耗，在「膨胀行程」保持不变，使得混合气体做功更充分，提高混合气体能量的利用率，减少排气损失。这项技术我们可以在很多「混动发动机」上都可以看到，而且大部分主机厂都会称这种循环为「阿特金森循环」，其中的故事，我们在《不是吧？现在混动汽车的「阿特金森」都是假的？》一文中详解过，这里就不赘述了；

压缩比概念示意图

· 15.5超高「压缩比」：通常情况下，我们认为「压缩比」越大，「发动机」做功就越多（即压缩比越大，「发动机」的效率就越高）。而「1.5L发动机」被设计为15.5：1超高「压缩比」，也体现了其效率第一的目标。当然，就「压缩比」这一参数，目前比亚迪的「骁云发动机」在行业内绝对是翘楚；

EGR阀工作原理示意图

· 高效的「EGR」技术：为了提升「发动机」整体的效率，高效的「废气再循环系统」必不可少，比亚迪通过「废气再循环系统」的优化，把「EGR率」提高至25%，减少「发动机」在中低负荷工况下的进气损失，同时也降低了氮氧化物排放。而我们之前提到的吉利「混动专用发动机」（「DHE15」），其『低压水冷「EGR」技术』则是有着同样的技术逻辑；

进行瘦身后的混动专用发动机

· 取消传统「轮系」，采用『分体冷却技术』：较之传统「发动机」，「1.5L发动机」最大的一个改变便是取消了「发动机」的「轮系」，包括传统「发动机」上的「机械压缩机」、「机械真空泵」、「机械转向助力泵」和「机械水泵」等。而是为效率考虑，将「电动水泵」与「电子双节温器」相结合，实现了「缸体」和「缸盖」的分体冷却。

两款骁云插电混专用发动机展示图

总体来说，这枚以混动效率为目标的「1.5L发动机」（峰值功率81kW/峰值扭矩135N·m），通过15.5超高「压缩比」、「阿特金森循环」、高效的「EGR」、低摩擦和取消传统「轮系」等多项技术优化，理论上实现了43.04%热效率的目标，并且获得了中国汽车工业科技进步奖和中国机械工业科学技术奖等众多奖项。

「EHS系统」：比亚迪DM-i混动系统的核心

聊完了「骁云发动机」接下来便是整套「比亚迪DM-i混动系统」的另一个核心：「混动专用变速器」，比亚迪称之为「EHS系统」，也可以理解为「E-CVT」。

「EHS系统」的结构为『串并联双电机』结构，工作原理传承了「第一代DM混动系统」以『电驱动为中心』的设计理念，并进行了全面的优化：

1. 与「第一代DM混动系统」不同，「比亚迪DM-i混动系统」将两个能达到16000转的高速「电机」为并列放置，从而将整个「混动专用变速器」的体积减小了约30%，同时减轻了约30%左右的重量；

2. 「发动机」直连「发电机」（P1电机或ISG电机），通过「离合器」与「减速齿轮」相连，最后走向「输出轴」。而「驱动电机」（P3电机）直接通过「减速齿轮」，最终「功率」同样流向「输出轴」，效率更高，更省油。

EHS系统结构示意图

根据「驱动电机」的「功率」，目前「EHS系统」由三个版本组成：

· 「EHS132」：「发电机」峰值功率75kW，「驱动电机」峰值功率132kW；

· 「EHS145」：「发电机」峰值功率75kW，「驱动电机」峰值功率145kW；

· 「EHS160」：「发电机」峰值功率90kW，「驱动电机」峰值功率160kW。

而将三款「EHS系统」适配到车型上时，也会采用不同的「骁云发动机」：

· 「EHS132」和「EHS145」采用1.5L「骁云发动机」；

· 「EHS160」采用骁云1.5Ti「骁云发动机」。

比亚迪DM-i混动系统工作原理示意图

而「比亚迪DM-i混动系统」同样拥有混动系统常见的工作模式：

纯电模式：在起步与低速行驶时，「驱动电机」由「电池」供能驱动车辆；

串联模式：「发动机」带动「发电机」发电，通过「电控」将电能输出给「驱动电机」，直接用于驱动「车轮」。在中低速行驶或者加速时，若「SOC值」较高，则整车控制策略会将驱动切换为纯电模式，「发动机」停机。若「SOC值」较低，则控制策略会使「发动机」工作在油耗最佳效率区，同时将富余能量通过「发电机」转化为电能，暂存到「电池」中，实现全工况使用不易亏电；

并联模式：当整车行车功率需求比较高时（比如高速超车或者超高速行驶），「发动机」会脱离经济功率，此时控制系统会让「电池」在合适的时间介入，提供电能给「驱动电机」，与「发动机」形成并联模式；

动能回收模式：当刹车时，动能通过「驱动电机」进行回收；

发动机直驱模式：在高速巡航的时候，通过「EHS系统」内部的「离合器」模块将「发动机」动力直接作用于车轮，将「发动机」锁定在高效率区，同时，为了避免「发动机」能量的浪费，「发电机」和「驱动电机」随时待命，在「发动机」功率有富余时，及时介入将能量转化为电能，存储在「电池」中，提高整个模式内能量利用率。

比亚迪扁线电机示意图

正如此前所说，从结构和工作原理的复杂程度上，「EHS系统」或许并不那么惊艳，但在这套系统的背后有着几项比较关键的技术，包括但不限于：

· 「扁线电机」：「EHS系统」中的「电机」采用了扁线成型绕组技术，从官方数据来看，「电机」的最高效率达到了97.5%，额定功率提高32%，高效区间（效率大于90%的区间）占比高达90.3%，质量功率密度达到5.8kW/kg；

· 自研的第四代「IGBT系统」：根据官方数据来看，比亚迪「电控」的综合效率高达98.5%，「电控」高效区（即「电控」效率超过90%的区域）占比高达93%，极大的降低了电控损耗，提高效率。

比亚迪第四代IGBT制造过程示意图

总的来说，「EHS系统」核心是让「发动机」专注在最佳效率区间运行，而更多地发挥「电机」的作用。

「刀片电池」：比亚迪任性的资本

从官方放出的消息来看，「比亚迪DM-i混动系统」使用的「刀片电池」应该与纯电车型使用的「刀片电池」略有不同，官方称之为『混动专用功率型刀片电池』，让我不得不感叹，能自己造「电池」的主机厂就是有任性的资格，而其特殊之处大致有以下几点：

比亚迪刀片电池示意图

· 单节「电池」电压达到20V：每节「电池」内串联了若干节（推测为6节）软包卷绕式「电芯」，使得单节电压达到20V以上，确保「电池」在低电量时，仍能有足够的电压保证「电机」的驱动效率；

· 「电池组」可灵活搭配：单个「电池组」由10片至20片「刀片电池」组成，换言之，电量将在8.3~21.5kWh之间，即理论纯电续航可设定在50~120km之间。故此，比亚迪可以在不同级别的车型上搭配不同容量「电池组」；

· 结构简化，空间利用率高：这其实是比亚迪「刀片电池」的共同特点，比如「电池」采用纵向排列，这样就可以将电芯采样线、电线、数据线等置于一侧，从而降低结构复杂度，同时也提升了「电池组」的单位能量密度。

纵向排列的混动专用功率型刀片电池

当然啦，其他「刀片电池」的特点解析，比如「电池」的「放电倍率」和二次封装技术等，我们这里就不展开了，有机会单开一篇来详解。总之，「刀片电池」对于整套「比亚迪DM-i混动系统」而言，其重要性与「骁云发动机」和「EHS系统」一样，缺一不可，异常重要。

搭载比亚迪DM-i混动系统的比亚迪秦PLUS DM-i

若要用一句话概括「比亚迪DM-i混动系统」，我觉得大概可以这样说：一套以电为主的自研混动系统，拥有三大核心混动技术，四种主要的混动模式，打造低油耗、高舒适性的驾驶体验。

至此，我们已经初步了解了「比亚迪DM-i混动系统」的技术特点，下期我们来看看目前已经有哪些车型搭载了「比亚迪DM-i混动系统」，大家又该怎么选。记得关注我们哦~~