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混合动力技术行业分析报告（2021）（上）
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摘要：2020年10月，《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》正式发布，明确指出到2035年我国节能汽车与新能源汽车年销量将各占50%，传统能源动力乘用车将全部转化为混动动力。这意味着，此
2020年10月，《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》正式发布，明确指出到2035年我国节能汽车与新能源汽车年销量将各占50%，传统能源动力乘用车将全部转化为混动动力。这意味着，此前一直未获得政策明确支持的混合动力技术路线，终于迎来了发展春天。纵观国内汽车产业，混合动力技术百花齐放，以丰田、本田为代表的的国外企业，与以长城、比亚迪为代表的的自主品牌企业在混合动力技术上的竞争日趋激烈。为让行业更好地了解混合动力技术的发展现状，汽车评价研究院联合行业内专家，推出《混合动力技术行业分析报告（2021）》，以供行业参考借鉴。
一、混合动力技术概况
1.1 混合动力汽车
混合动力汽车（Hybrid Vehicle）是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。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）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。
（2）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。
（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。
文章来源：《时代报告》 网址: http://www.sdbgzz.cn/zonghexinwen/2021/0419/1301.html