电机|汽车行业插电混动DHT技术盘点引

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引
言
2020年，在面向下一个汽车行业的长远规划，中国汽协推出《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，在这里一方面把混合动力作为一种明确的技术路线，同时也延展了插电式混合动力（PHEV）继续作为新能源汽车发展技术路线。我想在这篇文章里面，探讨一下基于专用混动变速箱开发的方式，特别是从本田的插电式混合动力技术的i－MMD开始，到比亚迪的DM-i超级混动和长城的柠檬混动DHT这些技术，将会接下来对于中国的插电式混动技术带来多大的变量。
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三者的共同特点
从整体的系列来看，这三个都属于基于专用混动变速箱开发的串并联结构。
【电机|汽车行业插电混动DHT技术盘点】1）比亚迪DM-i超级混动
比亚迪也发布了一套新的插电式混动的技术——DM-i超级混动，这套系统包括骁云-插混专用1.5L高效发动机、EHS电混系统、DM-i超级混动专用功率型刀片电池等部件。这套系统，是起源于之前2008年比亚迪做的F3DM的系统，设计围绕着大功率电机驱动和大容量动力电池供能为主、发动机为辅的电混架构。

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这套系统也是采用双电机串并联架构，发动机和驱动电机独立工作，发动机和发电机直连，通过直驱离合器和驱动电机部分连接，可实现EV纯电、HEV串联、HEV并联和发动机直驱四大模式。
在纯电驱动模式下，由于比亚迪P3电机采用了扁线设计，大功率电机最高转速高达16000转，峰值扭矩达到了325Nm ，峰值功率最高达到160kW 。这款大功率电机结合大速比的齿轮传动，打造出媲美2.0T发动机的超强动力，营造出满满的推背感。在HEV串联模式下，如果整车行车功率小于发动机经济功率时，系统可以通过发动机高效区间给电池充电。当整车行车功率需求太高，脱离发动机经济功率时，采用并联模式，驱动电机可以辅助输出扭矩，从而保证全工况的动力需求的同时，也使发动机能始终工作在高效区。在中高速巡航时，由于发动机效率比较高，此时主要是发动机直驱模式。这里值得一提的是，骁云-插混专用1.5L高效发动机颠覆性采用15.5高压缩比，阿特金森循环、25%宽EGR、分体冷却、超低摩擦等前沿技术，将量产发动机做到了43.04%热效率，发动机直驱时也很省油。
综合来看，这套系统追求以电为主，当车辆亏电时，在市区路况下，以EV行驶为主， 81%的工况发动机熄火停机；18%的工况发动机处于高效区串联行驶；这样99%的工况下是用电机进行驱动。对于DM-i超级混动来说，这套系统不再过多依靠发动机，可以让发动机做减法，按照工况区域来设计发动机，不需要全面兼顾发动机的高低速性能。由于DM-i超级混动的系统架构可以使发动机与行驶完全解耦，转速不再受车速影响，长时间维持在高效区运行。在大容量大功率刀片电池的支撑下，发动机运行工况由散乱的面工况变为聚集的线工况，综合工况38%以上高效区工作占比高达70% 。系统综合效率由此得到了大幅度提升。
从电池上面， DM-i超级混动配备大容量动力电池，电池容量从8.3kWh到21.5kWh ，纯电续航里程从50-120km进行配置，满足不同需求。此外这款电池具备超级安全、超长寿命的特点。这款DM-i超级混动专用功率型刀片电池为全球首创，采用了串联式电芯成组设计，大大提高了刀片电池的体积利用率，更有利于产品的平台标准化。从某种角度来看，这种配置能覆盖多车型平台，而且通过低高度的电芯设计，做成了底盘平台化的设计。
2）本田iMMD
在2014年，本田推出了首款插电式混动汽车，也就是SportHybridi-MMD雅阁。 I-MMD系统是一套非常精简的系统，设计了一套为了连接发动机、驱动电机、发电机专门设计的齿轴结构。这套齿轴结构最大的特点就是能量传递路径短，机械效率高。从这套系统里面，我们能看到本田的工程师做了很多的划分，非常重要的一点就是把纯电模式作为一个非常重要的部分来设计。纯电模式大家都可以理解，由电池+电机单独驱动车辆行驶，发动机、发电机不工作，离合器也处于断开状态。当电池耗尽以后，车辆进入混动模式，电池、发电机一起给电机供电，电机单独驱动车辆行驶，发动机仅带动发电机工作发电，离合器处于断开状态。而当电池的能量较低的时候，车辆进入发动机模式，离合器处于接合状态，发动机扭矩在发电的同时也可以通过离合器传递至轮端，与电机一起驱动车辆行驶。