2021混合动力技术行业分析（最新）

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 一、混合动力技术概况

1.1 混合动力汽车

通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle,HEV），即采用传统的内燃机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源，也有的发动机经过改造使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。

根据电动机和内燃机的工作特性，使得混合动力系统可以按照整车实际运行工况要求，对两套动力系统的输出情况进行调控，从而让发动机尽可能保持在综合性能最佳的区域内工作，达到减少能耗、降低排放之目的。

1.2 混合动力汽车的结构及原理

根据混合动力驱动的动力传输路线分类，可将HEV分为串联式、并联式和混联式3种：

（1）并联式混合动力汽车（Parallel hybrid electric vehicle，PHEV）：并联混合动力系统由两个或多个独立的驱动系统联合，每个驱动系统至少与一个车载能源连接。并联式混合动力系统由发动机、电动机、蓄电池、功率变速器等组成。这种系统更接近于传统意义上的燃油汽车，该系统的发动机和电动机并列连接到驱动桥上。

由于并联式混合动力汽车的发动机和电动机相互独立，分属两套动力系统，所以并联式混合动力汽车的发动机和电机可以分别向汽车传动系统提供动力，也可以共同驱动车轮。当车辆需求转矩较大时，由电机和发动机共同工作为整车提供驱动力，需求转矩较少时，根据实际情况由电机和发动机单独给整车提供驱动力。

与串联混合动力结构相比，并联混合动力结构可采用功率相对较小的驱动电机和电池组，减少汽车的成本和质量。在纯电模式下，噪音低，使用成本小，在混动模式下，起步加速性能出色，但发动机不能保证一直处于效率最高的工况环境下工作，在低速工况下燃油经济性和排放性能均不及串联式混合动力系统。

（2）串联式混合动力汽车（series hybrid electric vehicle,SHEV）：串联式混合动力汽车的混动系统由发动机、发电机和电动机3部分组成。工作原理是发动机带动发电机发电，发出的电能输送给电动机，由电动机将电能转化为机械能驱动汽车行驶。在串联式混动系统中，发动机不直接驱动车轮，驱动力全部来自电动机。

串联式混合动力电动汽车的发动机能够经常保持在稳定、高效、低污染的运转状态，使得排放气体控制在尽可能低的范围，其从总体结构上看比较简单，易于控制，其特点更加趋近于纯电动汽车，适合于城市道路中频繁起步和低速运行的状态。

发动机、发电机、驱动电机三大部件总成在电动汽车上布置起来，有较大的自由度，但各自的功率较大，外形较大，重量也较大，在中小型电动汽车上布置有一定的困难，另外在发动机-发电机-电机驱动系统中的热能-电能-机械能的能量转换过程中，能量损失较大。串联式混合动力电动汽车适用于大型汽车上，但小型汽车上也有应用。

（3）混联式混合动力汽车（Power-Split Hybrid Electric Vehicle，PSHEV）：混联式混合动力汽车的混合动力系统又称动力分流系统。由电动机、发动机、发电机、蓄电池等组成，具备串、并联结构各自的特点。这种系统包含两条能量传递路线：机械能传递路线，发动机输出的机械能可通过机械装置直接驱动车轮；电能传递路线，发动机输出的机械能通过发电机转化成电能，由电动机驱动车轮，与此同时，电池连接发动机和电动机之间，可接受充电或提供辅助动力。

因此，当汽车工况变化频繁时，PSHEV采用串联式工作，当汽车在高速路段行驶时，则采用并联式工作。混联式混合动力系统结合了并联和串联两种结构的优点，在不同工况下都有工作效率高、污染气体排放低的特点，并且加速性和平稳性出色。但由于其结构形式相对复杂，车总重量相对较大，而由于工作模式多样化，其控制系统也相对复杂且要求严格，成本较高。

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混合动力行业市场分析

2.1 混合动力行业发展环境分析

综合成本、性能等各方面优势，混动化将成为节能汽车未来发展的主流方向。混动化需要重点掌握混合动力整车集成、专用发动机、专用动力耦合机构、高性能电机、高水平功率型电池、电控系统开发优化等六项核心技术。

1896年混合动力汽车第一次诞生，距今已有125年，而距离现代混合动力汽车大批量商品化也已过去了20多年，对于在上世纪九十年代初就进入了触发期的混合动力技术而言，已经获得了足够的成长周期，即将进入全面成熟期。

市场成熟了，回顾新能源汽车市场发展进程，受国内外多种节能环保政策因素的影响，消费者和车企对混合动力汽车的需求显著增加。过去7年中，全球混合动力汽车产量增长近3倍，全球各主要车企均已在未来五年内大幅度下调了传统动力系统的研发数量，同时提高了混合动力系统的研发比例。

技术成熟了，混合动力技术经过不断的“试错”和迭代升级，不断突破核心技术实现了油耗和排放的持续降低。作为当前技术复杂程度最高的汽车产品，在混合动力系统架构、混合动力专用发动机、混合动力专用变速箱、混合动力系统控制、电池电机等多方面已趋于技术成熟和方案收敛。

对于混动系统架构，未来国内混合动力汽车的系统架构形式将进一步向着串并联形式为主、串联形式为辅的方向演进。混合动力汽车商业化发展20多年以来，由于不同国家和企业在战略规划、政策以及市场等层面上的差异，全球各车企在混合动力系统架构上的技术路线可谓纷繁多样，但近年来主流方案已逐步收敛。

丰田THS系统

在这几大主流方向中，以日系企业为代表的“三剑客”各自技术路线充分展示了主流混合动力系统架构技术方案的发展和演进过程。混联“霸主”，丰田自1997年第一代Prius面世以来，已发展至第四代THS系统，并扩展至PHEV车型。在混联功率分流领域，除了早期通用等企业推出部分车型、国内吉利与科力远开发的CHS系统之外，已鲜有企业继续研发该技术方案。

本田i-MMD系统

本田紧随其后，早期基于并联方案的IMA系统在问世的14年间完成了七代技术的迭代更新，但单电机系统各方面仍难以匹敌丰田THS系统优势，已于2012年推出i-MMD系统，凭借串并联方案实现高低速不同工况下的模式切换，并匹配了高效的专用发动机，综合能耗水平已不输THS系统。由于串并联架构较低的技术和专利壁垒，已成为越来越多企业的第一选择，是混合动力架构方案收敛的核心趋势。

日产e-power系统

日产在混合动力领域直到2016才推出了基于串联形式的e-power系统，目前有三款车型搭载在日本本土销售，2018年日产凭借Note e-power车型重获新车销量冠军。目前，国际主流串联式混合动力车型产品已寥寥无几，直至国内串联式混合动力的兴起。

WEY智能混动DHT技术

反观国内市场，虽有部分品牌涉及混合动力汽车领域，但由于技术功底较弱，在混动架构设计上都比较基础。但去年年末，WEY智能混动DHT技术的发布，打开了中国品牌在混合动力技术领域的一条先河，凭借紧凑布局、合理设计以及有效降低能耗等特点，引发了外界对于中国品牌在混合动力技术方面发展的关注。

总体来说，混联领域，由于丰田长期积累的技术和专利优势形成了较高的技术壁垒，后来者很难与之抗衡；以本田为代表的双电机串并联形式的混合动力架构，全工况下都具有较好的节能水平，受到后来者的广泛关注；以日产为代表的串联式系统，机电耦合系统设计和控制相对简单，虽然其高速工况油耗较差，但具有很好的城市工况节能水平，受到国内企业一定的关注。

对于混合动力专用变速箱（DHT），未来DHT产品技术在通过模块化、系列化、家族化的设计大幅降低成本后，多档位多模式技术方向将进一步得到深化和发展。

与前文提到的主流混合动力架构—混联和串并联形式相对应的，是与之配套的混合动力专用变速箱（DHT），这是混合动力汽车实现机电耦合的核心中的核心。相较由P0或P4与其它位置电机组成的串并联系统，DHT方案在系统集成度、成本、重量以及综合能效方面的优势，使DHT产品未来更具竞争力，从当前各企业的混合动力系统产品规划方向上也能发现这一明显趋势。

在功率分流领域，丰田通过提高MG1最高转速扩大系统调速范围、不断优化迭代控制系统等手段，持续提高其E-CVT系统的综合能效，而通用和科力远针对丰田单行星排输入式功率分流方案的自身缺陷和专利壁垒，开发过多种复合式功率分流方案，实现了更宽的高效运行区间，以及通过多个模式的切换，实现了不同模式性能优势与工况的良好匹配。

在串并联领域，其技术及产品正处在高速发展期，目前绝大部分产品是基于P1+P3形式的单档DHT方案。国外先进产品以GKN和雷诺的方案演变为例，GKN一代方案为基于P1+P3架构下的固定速比基础模式，雷诺一代方案采用单电机并联的平行轴设计，共可实现2个纯电、4个并联、能量回收和驻车充电模式。

国内外企业在DHT产品上的技术演进趋势主要是通过多种模式和多个档位的切换，将车辆运行模式作具有显著特征的区分，同时利用模式之间的优势互补，以实现系统总体的最优效率。相信未来DHT产品通过模块化、系列化、家族化设计方式大幅降低成本后，多档位多模式的技术方向将得到进一步深化和发展。

2.2 HEV是我国汽车业发展的必由之路—非过渡技术路线

从我国各地区发展的不均衡性、地理环境差异、地方政策不同以及消费水平分化等多方面综合因素来看，新能源汽车呈现多元化技术路径仍将是我国汽车行业和市场发展的主要特征。

基于越来越苛刻的法规要求以及愈发完善的体制机制，车企“钻空子”、骗补贴的可能性微乎其微，要实现降油耗、降排放的目标就必须依靠新能源汽车。但无论是纯电动汽车抑或插电式混动汽车，由于充电桩基建、使用场景、牌照政策等问题难以在短期内解决，因此，在一定程度上制约了二者的市场空间。而HEV不用额外充电、综合效率高、节油效果好等特点，使之成为更贴合政策要求和更符合市场需求的一条技术路线。

有观点认为HEV是过渡型技术路线，随着未来汽车产品电动化趋势将最终消亡，但这种论调很显然经不起推敲——《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中提出，预计到2035年节能汽车与新能源汽车年销售量占比达到50%，这意味着燃油车销量占比仍有半数之多，与此同时，《节能与新能源汽车技术路线图2.0》不主张推行禁售燃油车时间表，因此，燃油车和新能源汽车仍将有较长的共存时间。

作为新能源技术的一大分支，从1997年第一辆丰田普锐斯混合动力汽车下线算起，HEV已经走过了24个年头，而按照《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的规划，HEV在我国发展至少还要再持续十几年，甚至更长时间，一个能够应用半个世纪乃至更久的技术显然并非“过渡型技术”。

如果继续用过渡性的思维和评判混合动力技术，不仅会对中国汽车企业的创新产生不恰当性的引导，阻碍新技术的研发，还会给消费者和市场造成带来不恰当的导向。

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混合动力行业技术分析

3.1 以丰田THS和本田i-MMD为代表的混合动力构型

3.1.1 丰田THS混合动力系统

丰田THS混合动力系统通过一个行星排，让发动机、发电机、电机三者耦合在一起，发电机与太阳轮连接，发动机与行星架连接，电机与外齿圈连接并通过主减速器与轮端连接。

丰田THS混合动力系统

从本质上来说，THS只有两种工作模式：纯电模式、混动模式。纯电模式下，发动机、发电机不工作，电机单独驱动轮端，此时发动机不会转动，但发电机会反转；混动模式下，发动机、发电机、电机同时工作，发动机输出扭矩，发电机控制发动机转速，三者一起保证行星排系统稳定工作。而制动回收只算一种功能，并非严格意义上的工作模式。

丰田THS混合动力系统的优点在于，由于发动机转速和车轮解耦，低车速可以提高发动机转速有较好的燃油经济性和动力性。但缺点也比较明显：由于发动机的扭矩会永远以固定比例分配给发电机（太阳轮）、轮端（外齿圈），导致发动机的扭矩与轮端耦合，在高速工况下会出现无功功率循环导致效率变低，发电机低效率放电，电机低效率充电，因此高速动力性一般，高速工况下并不能体现出很好的节油性。

丰田THS混合动力系统偏向于发动机驱动车辆，电动机更多的是辅助作用。

3.1.2本田i-MMD混合动力系统

本田i-MMD混合动力系统主要由2.0L阿特金森循环发动机、E-CVT、发电机、驱动电机组成。值得注意的是，E-CVT指通过齿轴结构连接发电机、电动机、发动机的结构，而非变速箱。

本田i-MMD混合动力系统

本田i-MMD混合动力系统可分为三种工作状态，纯电模式、串联模式和发动机直驱模式。纯电模式下车辆行驶全靠电动机驱动，能源直接来源于车载的锂电池组。如果电量不足，汽油发动机会带动发电机发电，提供电能，适合城市堵车和低速行驶。

串联模式是i-MMD系统的一大亮点，在此状态下，发动机运转但离合器断开，由发动机带动发电机，再由发电机（或联合蓄电池）给电动机供电用于驱动车轮，这种模式下效率更高，节油性也相对更好。

发动机直驱模式下，即发动机与离合器结合，发动机在向发电机供电的同时，扭矩也可以通过离合器传递至轮端，与电动机一起驱动车辆行驶。相比于串联模式，增加了发动机扭矩传递至轮端的功能。

i-MMD系统的驱动模式虽然只有三种，但是却非常高效率。事实上，在行驶过程中，发动机多数情况下都不处于经济转速区间，而i-MMD的混动模式阶段，因为发动机不参与直驱，可以把发动机标定为经济转速区间去带动电动机运转，给动力电池充电，蓄电池输出电流给驱动电机驱动车辆。

i-MMD混合动力系统的设计理念整体向电驱动模式靠拢，因此更接近一种升级版的增程式混合动力系统。

3.2 中国后起之秀——WEY智能混动DHT与两田技术对比分析

WEY智能混动DHT系统，是我国率先实现量产的混联型混合动力系统，拥有100%自主知识产权。智能混动DHT系统也是继丰田THS和本田i-MMD之后，一套设计合理、节能效果出众、兼顾动力表现的混合动力系统。这套系统包含有三套动力总成，涵盖了1.5L+DHT100、1.5T+DHT130、1.5T+DHT130+P4，同时还提供HEV和PHEV两种方案。智能混动DHT的HEV架构是中国品牌的首款双电机HEV架构，可探索的应用非常广泛。

WEY智能混动DHT系统

WEY智能混动DHT混合动力系统的设计理念同样是向电驱动模式靠拢，从整体布局上看与本田i-MMD混合动力系统有着异曲同工之处。智能混动DHT系统的结构并不复杂：发动机以及两台电动机通过一个平行轴2挡减速机构连接，通过离合器来调节不同部件之间动力输出的关系。与i-MMD混合动力系统一样，智能混动DHT同样可以实现纯电、串联、发动机直驱三种模式，但与之不同的是，智能混动DHT利用两挡变速机构，增加一个挡位的目的，是为了在不同工况下都能拥有出众的体验感。

WEY智能混动DHT与“两田”混合动力系统的最明显差异在于高速工况。由于丰田THS混合动力系统高速工况只能采用混动模式，效率和体验感稍显逊色，故而只分析智能混动DHT和i-MMD混合动力系统之间的差异。

在高速工况下，智能混动DHT和i-MMD混合动力系统都采用发动机直驱模式，而智能混动DHT采用了两挡变速器，最大好处就是，为了适应不同油门开度以及驾驶策略，能够拥有更具动力或更具节能性的表现。

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WEY品牌智能混动DHT主客观实车测评

作为首款搭载智能混动DHT的产品，WEY玛奇朵在某种程度上决定了消费者对于长城汽车以至于自主品牌HEV的初印象。虽然从技术水平上看，智能混动DHT已经在一些方面超越了丰田THS和本田i-MMD混合动力系统，但评判一套技术是否能够符合用户需求，最先要满足恰恰不是好看的参数，而是使用时的感受。正如很多燃油车用户上车启动之后做的第一件事是关闭自动启停，因为频繁的振动很容易让人反感。

在驾驶层面，首搭智能混动DHT技术的玛奇朵确实体现出了“顺”的产品特征。在从0km/h起步的过程中，如若加速缓慢平稳，玛奇朵则会以EV模式运行，此时车辆的驾驶感受与纯电动汽车别无二致；而若进行急加速，当深踩油门踏板，系统将处于发动机直驱模式，即蓄电池和发动机一起工作，为车轮提供动力输出。但在绝大多数情况下，玛奇朵都采用串联模式，即发动机用于发电，让驱动电机作为主动力源。三种模式之间的切换几乎感受不到任何差异，发动机介入时的冲击、动力切换时的顿挫，以及松开油门时的能量回收和踩刹车时制动力分配，这些容易出现在两种动力耦合时的常见问题，在玛奇朵身上都未出现。在静方面，由于两套系统的配合天衣无缝，再加之WEY品牌本身就注重对品质感的塑造，玛奇朵车内的静谧性也是可圈可点，并且在驾驶感受上，让人有一种开纯电动车型的错觉。

另外与i-MMD在中低速区间内采用串联电驱的逻辑不同，DHT系统在行驶时速度达到35km/h就可以切换为发动机直驱的并联模式，这样做的意图是尽可能消除串联过程中不同能量转换的损失，但是此时与采用普通变速器的燃油车型工作模式也不尽相同：在发动机直驱模式下，双电机可以调节发动机的负载，从而令其始终处于高效区间内。

解决了用户感知问题，WEY品牌智能混动DHT下一个要面对的问题，便是如何做得比标杆做得更好——追平只是证明“我有实力与别人看齐”，而超越则意味着“我比你强”。所以，智能混动DHT的致胜法宝是快。由于智能混动DHT拥有两挡变速机构，所以在发动机直驱过程中，玛奇朵在中高速工况和急加速工况下得以拥有更好的动力表现。在实际体验中，玛奇朵纯电行驶时的动力输出、中低速急加速时和高速提速时的动力迟滞等表现优于“两田”车型。

在测试场的高环道路上行驶时，与i-MMD类似，玛奇朵基本会使用发动机通过经济挡直驱模式来为车辆提供动力，但当有更大动力需求时，两挡变速机构会进行切换，使之更注重性能，这就避免了本田i-MMD系统在高速工况下“力不从心”的遗憾。根据官方提供的数据，玛奇朵在0~60km/h的加速成绩为4.1秒，百公里加速成绩为8.5秒，虽然比雅阁锐混动约8秒的百公里加速成绩稍慢一些，但对于一款风阻系数、整车重量都不占优势的SUV，这样的成绩已经足够亮眼。

由于本次活动没有系统性对油耗进行测试，对于省这个特点还需等待进一步评测。根据官方公布的数据，智能混动DHT可实时智能切换EV行驶、混联驱动、串联驱动、能量回收、怠速停机等各种工作模式,使发动机工作在最优效率区间,实现30~50%的节油率,令车辆百公里综合油耗仅4.7L,最大续航里程可达到1100公里。

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WEY品牌智能混动DHT作为中国第一的里程碑意义

5.1 对中国汽车行业的意义

WEY智能混动DHT的推出，是WEY品牌以及长城汽车积极响应国家号召、践行《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的重要举措，为在中国汽车市场发展的所有汽车品牌起到了示范性作用，并为促进混合动力技术进步以及节能减排贡献了中国力量。

对于中国汽车行业和中国品牌而言，WEY智能混动DHT突破了混联HEV高不可攀的技术壁垒，也消除了HEV在中国汽车人心目中“难于上青天”的固有印象，具有巨大的鼓舞作用，势必会大大提高其他中国品牌车企攻克HEV技术堡垒的信心，带动起中国汽车行业研发HEV技术的整体速度。WEY智能混动DHT的问世，也意味着在技术层面中国品牌已经直抵外资品牌“腹地”，在核心技术上真正做到了世界前列水平。

与此同时，随着搭载智能混动DHT技术的产品上市，意味着混合动力汽车细分市场的“争夺战”即将拉开帷幕，以WEY玛奇朵为“尖兵”，WEY乃至长城汽车将为消费者提供更具性价比和产品竞争力的混动SUV，“两田”独霸混联HEV的市场局面将成为历史。

此前，中国品牌想方设法躲避外资产品矩阵，找其不屑于布局的“空白”市场发展；而今，中国品牌是找诸多外资品牌也难以触及的“金字塔尖”，希望与“顶尖选手”一较高下。从这个角度说，WEY智能混动DHT基本代表了目前中国汽车工业在HEV领域的最高水准，也是突破核心技术“卡脖子”难题的一个标准样板。

5.2 对企业发展的意义

WEY智能混动DHT与丰田THS和本田i-MMD一样，都是企业的技术品牌。由于重大的革新通常是由技术驱动的，技术能够颠覆性地改变品牌的地位，所以技术品牌化对企业而言至关重要。它不仅代表着企业的科研成果，同时也是招徕顾客的金字招牌。与产品相比，技术品牌更能显现出企业的技术功底和“硬核”实力，对赋能品牌形象起到了至关重要的作用。

从企业应对法规政策的角度出发，智能混动DHT的问世对WEY品牌也有着重要意义。我国自2016年开始执行第四阶段标准乘用车燃料消耗量限值，要求车企到2020年必须将乘用车平均油耗降至5.0升/100公里，但截至去年，极少有主销燃油车的企业能够达成这一要求。与此同时，“双积分”政策也在进一步督促企业研发新能源汽车。作为中国豪华品牌的创领者，WEY品牌有责任与义务率先行动，实现节能减排，并树立起新的企业责任形象。不仅如此，WEY及时推出智能混动DHT，能够帮助企业大幅降低法规层面潜在的问题，解决了企业未来受到政策制约的风险。