混動技術的價值與未來

專訪河北工業大學機械工程學院教授.博導，新能源汽車研究中心主任 陳勇

雖然目前越來越多的品牌推出自己的混動技術，從設計理念上各有千秋，但最終目的是在內燃機基礎上實現節能增效。在混動技術的發展過程中卻一直伴隨著不同的聲音，那么從目前的發展和未來方向看，混動技術是不是能有長期的生存空間，或者只是短期內動力解決方案，通過河北工業大學陳勇教授的采訪，可以找到答案。

AF：為何現在越來越多的汽車品牌開始推出混動車型.除了雙積分的壓力還有沒有其他的考慮？

陳勇：混動車型包括插電式PHEV車型和非插電式HEV車型。相對于純電車型，能有效消除續航里程短的焦慮。相對于燃油車型，混動車型既滿足動力的需求又具有省油、節能、低排放的優勢。對于用戶來說，插電混動車型不僅可以上綠牌，解決燃油車牌指標搖號的問題，而且還可以享受免購置稅的優惠，可以說是現階段購車的利好選擇。

2020年10月27日《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》發布，明確了乘用車低碳化、低油耗的技術發展路線，指導著車企開發低油耗混動車型的方向，也是向純電動車型發展過渡的技術積累。工信部也明確插電混動車型為新能源車型，給予車企正積分，從政策層面鼓勵了混動車型的研發。

AF：目前的混動技術對節油的貢獻有多大，相比于國外，我國的混動技術處于什么水平？

陳勇：根據中國乘用車的出行特征，續骯超過50公里的純電PHEV（區別于純電20公里續骯的普銳斯）短途用電、長途用油的技術路線，節油率可以達到80%以上。

我國混動核心技術在整車與電池方面已屬于全球前列，已經不需要談彎道超車。例如中國的電池是供應全世界的，中國的高端品牌也可以跟國外最好的品牌進行競爭，這也是中國汽車前所未有的。整車以并聯和串聯純電型插電式為主流的符合中國國情的獨立自主的技術路線。如比亞迪雙模并聯，上汽、廣汽的雙電機串并聯，還有比亞迪四驅電橋構型，科力遠的功率分流。

混合動力的核心技術之一是發動機技術。目前國內用于混合動力發動機效率為35%-37%，國際水平38%-41%，距離內燃機的極限效率——柴油機大概55%，汽油機45%-50%還有很大空間。主要的技術路徑包括提高壓縮比、稀薄燃燒增壓和稀薄燃燒的壓燃。

AF：隨著純電汽車的保有量不斷增加.混動技術未來的發展方向和空間在哪里？

陳勇：混動車型相比于純電汽車的一個非常重要的優勢就是沒有里程焦慮，同時還可以在電動化的基礎上集成智能化、網聯化功能。混動技術未來的發展要立足于動力總成動力性、經濟性、可靠性等傳統性能的優化升級，并以此為基礎，拓展智能網聯功能，建立“人-車-路-云”協同聯動的智慧交通體系，對提高交通系統效率、節省資源利用、減少環境污染、減少事故發生和改善交通管理等都具有非常重要的意義和價值。

從技術特點來看，目前階段市場推出的48V系統主要為一代BSG技術，電機的功率較小，不能提供足夠功率以改善發動機工作區域。二代48V系統將電機設置在傳動系端，對系統進行優化集成。電機功率提高，能夠實質的提供額外輔助動力。在純電動的安全性、電池包壽命、里程限制、充電便利性等多因素的影響下，在未來的5年內HEV汽車趨于上升。

AF：根據學會新能源路線圖的規劃.您認為未來內燃機車型混動是否會成為標配？

陳勇：逐步替代燃油車但不“禁燃”是學會新能源路線圖的規劃的一個核心觀點，要看懂“2035年全面混動化”愿景，首先應明白混合動力車的內涵。

混合動力是節能車中主流的技術解決方案，從概念上看混合動力即車輛驅動系統由兩個或多個能同時運轉的單個驅動系統聯合組成，同時具備燃油驅動和電力驅動。新能源車，是指純電動汽車、插電混合動力、燃料電池汽車以及增程式電動車。站在整個市場技術發展的角度，混合動力視為節能車進一步升級的必經之路。

中國汽車工程學會路線的規劃中，全面混動化是一個逐步實現的過程，即傳統汽車向節能化發展，節能汽車向混動化發展。至2035年，所有節能車將升級為混合動力車型。另一方面，需要指出的是，“全面混動化”并不是強制目標，而是一個美好愿景。路線圖應該看作一個努力方向，具體發展還要看各方產業的配合，完成2035年全面混動化目標還是存在一定的難度。

AF：除了混動之外.還有沒有更高效的內燃機技術解決方案？

陳勇：電子渦輪+均質壓燃：均質壓燃發動機在加入電子渦輪技術后，不僅能更靈活地調整進氣壓力和溫度，同時也能提升發動機的高效率區間，其動力的響應速度也會有所增加。目前的F1賽車正是采用了相似的技術，其最高熱效率接近50%。

六沖程發動機：一般的四沖程發動機的工作過程為進氣、壓縮、做功、排氣，但六沖程發動機在排氣沖程結束時，會向灼熱的氣缸中噴水，使之變成高溫高壓的水蒸氣，推動活塞繼續做功。

氫燃料發動機：氫氣不合有碳，燃燒后不產生CO2。氫氣可以通過太陽能、風能等可再生能源獲得，被認為是理想的能源或能源載體。氫氣作為內燃機燃料時，極易實現稀薄燃燒，排放污染物少，熱效率高。連續可變氣門角度：搭載CVVD技術的發動機可以根據所選擇的駕駛模式調整氣缸閥門的打開和關閉時間，從而實現更極端的阿特金森循環。