1、内内容容目目录录1.为为何何长长城城如如此重视此重视混混动动技技术？术？41.政策+技术导向，混动市场前景广阔42.日系占据先发优势，自主替代有望加速推进42.混混动动系系统统源源何能省何能省油油？51.目的：使发动机更有效的工作51.日常行驶工况复杂，需要储能装置协助“削峰填谷”，62.混合动力架构，使得发动机更加“纯粹”63.电动机+电池参与能量回收，进一步提升燃油经济性62.混合动力的架构：串联、并联、混联（串并联）61.串联架构62.并联架构73.混联（串并联）架构83.混合动力不同的电机位置方案（P0/P1/P2/P2.5/P3/P4）91.P0/P1 方案(适合 48V 轻混及中混
2、系统)92.3.2.P2 方案102.3.3.P3/P2.5 方案112.3.4.P4 方案114.降本+减重+效率优势，HEV 强混或成节能车最优选择121.为为何何 “柠檬柠檬 DHT”足足以以撬撬动动市场市场格格局局？131.日系占据垄断地位，“柠檬 DHT”有望树立新标杆132.精密高效行星齿轮组铸就专利壁垒丰田 THS 系统153.另辟蹊径设立混合动力新标杆本田 i-MMD 系统164.通过双离合变速箱实现的 P2.5 单电机方案吉利 ePro 技术185.性能、经济双平台发展比亚迪 DM-p/DM-i 混动技术186.打破合资品牌技术垄断，经济性及动力性全面占优“柠檬”DHT201
3、.高集成度双电机拓扑混联，实现用户全场景覆盖202.两套架构+三套动力总成，满足多元化用户需求213.打破合资品牌技术垄断，弥补本田 i-MMD 方案短板。214.自主品牌首推双电机 HEV 方案，引领行业实现自主崛起222.盈盈利利预预测测与与投资评级投资评级231图图表表目目录录图图 1：技技术路术路线线图图 2.0里里程程碑碑及产及产品品应用应用4图图 2：市市场份场份额额测测算算及及混混动动燃燃油效油效率率目标目标4图图 3：发发动机动机热热效效率率工工况况分布分布5图图 4：串串联架联架构构示示意意图图6图图 5：串串联架联架构构动动力力传导传导6图图 6：并并联架联架构构示示意意图
4、图7图图 7：并并联架联架构构动动力力传导传导7图图 8：混混联（联（串串并并联联）架架构构8图图 9：电电机位机位置置分布分布9图图 10：P0 及及 P1 方案方案10图图 11：P2 方案方案10图图 12：P3 方案方案11图图 13：P2.5 方案方案11图图 14：宝宝马马 i8 混混动动布布置置结构结构11图图 15：微混微混增增程式程式混混动动区区别划分别划分12图图 16：主主要自要自主主品品牌牌+日日系系混混合动合动市市场场竞竞争格局争格局13图图 17：主主要自要自主主品品牌牌+日日系系 PHEV 车车型市场型市场竞竞争争格格局局14图图 18：主主流混流混合合动力动力技
5、技术术方方案对比案对比14图图 19：THS 系统系统结结构构及及性性能能特性特性15图图 20：THS 行星行星齿齿轮轮系系统统15图图 21：第第三代三代 i-MMD 技技术术参参数及数及工工作作模模式式16图图 22：第第一代一代 i-MMD 电电机机动动力输力输出出特性特性17图图 23：吉吉利利 ePro P2.5 方方案案架架构构18图图 24：比比亚迪亚迪 DM-p 混混动动架架构构19图图 25：“骁云骁云”高高效能效能 1.5L 发发动机动机19图图 26：DM-i 平平台基础台基础架架构构19图图 27：高高集成集成度度“七合七合一一”混混动动方案方案20图图 28：双双电
6、机电机拓拓扑架构扑架构20图图 29：纯电纯电&串串联联模模式式21图图 30：并联并联&能能量量回回收收模模式式21图图 31：“柠柠檬檬 DHT”混混动动系系统统核心核心部部件件21图图 32：“柠柠檬檬 DHT”三三套套动动力力总成总成参参数数21图图 33：“柠柠檬檬 DHT”双双电电机机拓拓扑架构扑架构22图图 34：本本田田 i-MMD 架构架构22图图 35：i-MMD 与与“柠柠檬檬”DHT 混动混动模模式式工工况况对对比比22表表 1：各各类型类型车车辆辆销销量量测测算算4表表 2：不不同架同架构构代代表表技技术术及及车车型型9表表 3：电电机布机布置置方方案案比较比较12表
7、表 4：HEV 强强混方案与混方案与 PHEV 插电插电方案整方案整备备质质量量对比对比13表表 5：长长城汽城汽车车盈盈利利预预测测核核心心变量变量23表表 6：可可比比公公司司 PE 估估值值（数数据采用据采用 2020 年年 12 月月 24 日日收盘收盘价价）2321.为何为何长长城如此重视混动城如此重视混动技技术？术？1.政政策策+技技术导术导向向，混混动动市市场场前前景广阔景广阔受限于国内充电设施尚未完善，BEV 及 PHEV 汽车难以快速普及。混合动力作为 从燃油车向新能源汽车过渡时期的中间产品，能够有效降低能耗和排放，在国家碳中和 的目标压力下，正逐渐得到重视。近期中国汽车工程
8、学会发布节能与新能源汽车技术 路线图 2.0，指出到 2035 年节能车与新能源车销量各占 50%。纯电动车在新能源领域 占比超过 95%，在节能车领域，2025/2030/2035 年占比分别达到 50%/75%/100%，据测 算销量分别为 1011/1350/1500 万辆万辆，而在 2020 年预测销量约为约为 75 万辆左右万辆左右，市场成长 前景广阔。同时，混动燃油效率的目标，在 2035 年为 4L/100km，仅凭 48V 轻混系统难 以做到，最终需要依靠 HEV 混动技术。图图 1：技术路技术路线图线图 2.0里程碑及里程碑及产产品应品应用用图图 2：市场份市场份额额测算测算
9、及及混混动动燃油效燃油效率率目目标标1.2.日日系系占占据先据先发发优优势势，自，自主主替替代代有望有望加加速速推推进进丰田汽车 1997 年在“Prius”上首次搭载混合动力系统，经过二十多年的发展，HEV 混合动力基本上已成为了日系的代名词。丰田和本田通过先发优势建立了较高的专利壁 垒，使得后来者难以追赶，并占据了目前强混市场 99%以上的份额。据 2020 1-11 月销 售数据显示，HEV 全国销量为 66.8 万辆，占乘用车比例仅 4.31%。随着混动技术逐渐 受到政策和市场的重视，未来增长空间打开，长城推出“柠檬 DHT”混动技术，积极响积极响 应应政政策导向，策导向，打打破合资技
10、术破合资技术垄垄断，满足断，满足市市场需求场需求，加加速速推进国产推进国产替替代代，利于自利于自主主崛起。崛起。表表 1：各类型各类型车车辆销辆销量量测测算算单单位（万位（万辆辆）2017201820192020E2021E2022E2025E2030E2035E纯电71.2771.4890.54155.00265.79455.041116.741425.00PHEV/EREV25.1620.9021.2425.0039.7250.5684.0675.003混动14.1921.8645.9673.55156.40347.571011.201350.901500.00汽油2245.382008.
11、971908.581677.671798.601696.941011.20450.300.00乘用车合计（交强险）2259.572127.252046.921863.00213523502528300230002.混动混动系系统源何能省油？统源何能省油？1.目目的的：使发使发动动机机更更有效有效的的工作工作作为介于发动机驱动和纯电动汽车的中间产物，混合动力汽车的出现，主要目的是 为了能够使发动机的工作更靠近有效的区间。目前发动机的热效率最高能够达到 40%左 右，但是在不同的工况下区别很大。如下图所示，纵轴为输出扭矩，横轴为发动机转速，蓝色的等效曲线为输出功率，不同的百分比代表节气门开度，而不
12、同颜色的色块代表着 热效率的不同，也就是单位做功的燃油消耗量，其中红色区域的热效率最高，燃油消耗 量最小，深色区域热效率最低。图图 3：发动机发动机热热效率效率工工况况分布分布从上图可以得到以从上图可以得到以下下几几个个结论：结论：1）输出功率恒定时，发动机转速和发动机扭矩成反比，转速越低，扭矩越大；2）发动机的高效工作区域狭窄，转速范围大概在 2000-3500r/min 之间；3）在不同的工况 下，发动机的热效率差别很大，在低效区间的热效率只有高效区间的 60%甚至更低；4）在低转速和低负荷的工况下，发动机的热效率很低，这种工况往往对应着车辆起步和减 速阶段。451.日常行驶工况复杂日常行
13、驶工况复杂，需需要要储能装置协助储能装置协助“削削峰峰填谷填谷”，在绝大多数情况下发动机没有办法达到最佳的工况，汽车正常行驶的时候，功率需 求远比最佳工况低，而激烈驾驶的时候，如爬坡或者加速时对功率需求又远比最佳工况 高，因此需要一个储能装置来对汽车动力进行“削峰填谷”在功率供应过剩的时候储 能，在需要额外功率的时候释放能量，使得发动机能够始终工作在最佳工况下，从而最 终实现最佳的燃油经济性。甚至，在得到储能装置支持的电机，能够在需要额外功率输 出的工况下参与动力输出，对动力进行补充。2.混合动力架构，使混合动力架构，使得得发发动动机更加机更加“纯粹纯粹”在有电动机参与的混合动力机构中，发动机
14、不需要覆盖大范围工况，而只需要着眼 于最佳工况进行设计，从而对其功能要求更加“纯粹”。丰田和本田等日系混动技术，均 采用阿特金森循环发动机方案。相较于普通的奥托循环，阿特金森循环在中速较窄的范 围内具有更高效的燃油经济性，但低转速时因为节气门开度较低而导致扭矩不足，本不 适用于民用汽车，而混合动力架构中电机的低转速高扭矩作为动力补充，使得其成为当 前混合动力方案最佳的发动机选择。3.电动机电动机+电池参与能量回电池参与能量回收收，进一步提升燃油，进一步提升燃油经经济性济性除了发动机工作导致的能量储存和释放以外，因为储能装置和电机的存在，使得车 辆在制动等减速过程中的能量得以回收，而不是如传统汽
15、车那样通过制动盘最后以热能 的形式白白耗散，进一步的提升车辆行驶的经济性。储能装置多样化储能装置多样化，电池电池是是目前主流方案目前主流方案，储能装置并不仅仅是电池这一种方案，包 括电容（马自达 i-Eloop）、液压装置、压缩空气（PSA 技术）、飞轮（F1 赛车）等等，但是目前绝大多数都是采用电池作为储能装置进行混合动力方案设计。2.混混合合动动力的力的架架构构：串联串联、并并联联、混、混联联（串串并联）并联）油油-电两套动力系统不电两套动力系统不同组同组合方式带来三种架构合方式带来三种架构。混合动力汽车一般拥有汽油发 动机以及电池电动机两套动力系统，两套动力系统相互配合工作的不同模式就带
16、来 了串联、并联以及混联（串并联）三种不同的动力架构。1.串联架构串联架构发动机与车轮及电发动机与车轮及电动动机机解解耦耦。串联布置的能量流如下图所示，汽油发动机发 电机电池电机车轮，发动机与车轮之间无机械连接，且与电动机解耦，因此 发动机可以一直工作在最优工况下。车速完全通过电动机转速进行调节，无需变速箱即 可解决调速问题。图图 4：串联架串联架构构示意示意图图图图 5：串联架串联架构构动力动力传导传导串串联式联式动动力力架架构有构有几几种工种工作作模式模式：1）发动机带动发电机工作，同时电动机驱动车 辆前进，此时若驱动功率小于发电机功率，则电池表现为充电，若驱动功率大于发电机 功率，则电池
17、表现为放电；2）发动机停止工作，电动机驱动车辆，此时一般电池电量充 足且低速城市工况。3）发动机停止工作，电动机反向为电池充电，此时一般为下坡或减 速工况。串联式布置的混合动力结构最为简单，易于布置和设计，因为发动机和电动机无机 械连接，理论发动机位置可以任意放置，但也有自己的不足自己的不足：a）发动机无法直接驱动车轮，需要经过发电机和电动机的两次损耗，在某些工况下 其实并不经济；b）电动机需要覆盖全工况驱动，因此功率要求较高，同时还需要一个小 功率的发电机，成本较高；c）发动机和发电机对于动力输出都没有帮助，存在一定程度 的功能浪费。2.2.2.并联架构并联架构发动机与电动机之发动机与电动机
18、之间间机机械械耦耦合合。并联架构不同于串联架构，发动机和电动机之间存 在机械连接，存在机械耦合，输出端和发动机、电机两个输入端的转速或者需要成固定 比例，如下图所示图图 6：并联架并联架构构示意示意图图图图 7：并联架并联架构构动力动力传导传导6并联架构的混动工并联架构的混动工作作模模式式比较多，以比较多，以 P2(后面会介后面会介绍绍)架构为例，分为以架构为例，分为以下几下几种：种：1）在工作功率接近最佳工况区间时，发动机单独驱动汽车，电动机不参与工作；2）在需要较大功率如急加速或上坡的时候，电动机和发动机共同输出扭矩，但优先保证发 动机工作在最优区间，电动机功率逐渐增加；3）当工作需要较小
19、功率时，通过挡位变 化，使得发动机以最优状态工作，驱动汽车并且多余功率用于带动电动机给电池充电；4）低速行驶时，功率要求低，电池若有电，则单独驱动汽车，发动机不工作；5）当下 坡或者减速的时候，发动机不工作，电动机反向给电池充电。接近传统燃油车布接近传统燃油车布置置，有有效降低电机成本效降低电机成本，并联布置可以认为是在传统燃油车的基 础上，增加一套电机与电池设备。因为电机不需要提供全部的驱动力，功率可以做的比 较小，成本下降；但同时因为电机与发动机机械耦合，需要变速箱对输出速度进行调节，即使是单独电机驱动，动力也需要通过变速箱，这样存在较大的动力损失。2.2.3.混联（串并联）架构混联（串并
20、联）架构结合串联和并联架结合串联和并联架构构特特点点，在不同的工况下实现在不同的工况下实现模模式切换式切换。通过离合器结构，可以 使得车辆在低速采用串联模式，使用发动机为电池充电，电池为电机供电，电机驱动车 轮；在高速时离合器连接，通过发动机直接驱动或者发动机和电机同步驱动。图图 8：混联（混联（串串并联并联）架架构构7串并联架构，存在串并联架构，存在多多种种工工作模式：作模式：1）当行驶速度与发动机最佳工况范围一致时，一般是高速，离合器连接，由发动机 直接驱动车辆前进，当发动机功率大于所需功率时，给电池充电，当功率小于所需所需 功率时，由 M2 提供补充动力；2）当行驶速度低于或高于发动机最
21、佳工况时，离合器断 开，成为串联模式，由发动机给电池充电，电机驱动车辆前进；3）当车辆处于下坡或者 制动时，离合器断开，电动机 M2 作为发电机给电池反向充电；4）当需要急加速或爬坡 等工况，单机和发动机单独无法提供足够动力时，离合器连接，发动机和电动机同时输 出动力。无需单独变速箱无需单独变速箱，但但电电动动机和离合器要求较高机和离合器要求较高，混联模式与串联模式相似，不需要 单独的变速箱结构，发动机和电动机均可参与动力输出，增加了传动效率。但因为对于 电动机 M2 和离合器的要求较高，且驱动模式较为复杂，因此成本较串联式要高表表 2：不同架不同架构构代表代表技技术术及及车车型型不同架构代表
22、技术及车型混动架构串联式并联式串并联式优点结构简单接近传统车布局传动效率提升缺点能量转化效率低变速箱造成动力损耗驱动模式较为复杂代表车型BMW i3本田 Insight雅阁混动2.3.混混合合动动力不力不同同的的电电机位机位置置方方案案（P0/P1/P2/P2.5/P3/P4）根据电机的布置方式不同，混动可以分为 P0/P1/P2/P2.5/P3/P4 等多种布置方案。图图 9：电机位电机位置置分分布布2.3.1.P0/P1 方方案案(适适合合 48V 轻混及中混系轻混及中混系统统)P0 用于轻混用于轻混，P1 用于轻混和中混用于轻混和中混。P0 将电机放置在原有发电机的位置，通过张紧8皮带与
23、发动机曲轴前端进行柔性连接，采用 BSG（Belt-driven Starter/Generator）电机；而 P1 是将电机放置在离合器之前，与曲轴后端进行刚性连接，采用 ISG(Integrated StarterGenerator)电机取代了传统的飞轮。P1 的传动效果及扭矩强于 P0，不仅可以用于轻混，也可以用于中混系统。图图 10：P0 及及 P1 方案方案P0 及及 P1 均无法实现纯均无法实现纯电电驱动模式驱动模式。P0 和 P1 方案有共同的缺点，即与发动机曲轴 耦合，无法脱离发动机独立驱动车轮，也就是无纯电驱动模式。2.3.2.P2 方方 案案位置在离合器之后位置在离合器之后
24、。电机能够直接与变速箱输入轴相连或者通过齿轮及皮带与变速 箱输入轴相连，发动机和电机之间有离合器。图图 11：P2 方案方案相较于相较于 P0/P1 方案方案，P2 方案的优势在于：方案的优势在于：1）因为离合器的存在，使得电机能够与发动机解耦，可以单独驱动车辆前进；2）如果电机与变速箱输入轴采取齿轮连接的方式，因为传动比的存在，使得电机的驱动扭 矩可以不用非常大，降低电机的体积和成本。9缺点在于：缺点在于：1）只有变速箱处于空挡位置的时候，电机才能够与车轮解耦，从而用于启动发动 机，否则必须在发动机端再增加一个 BSG 电机，用于自动启停功能；2）对于横置发动 机来说占机舱轴向尺寸，导致整车
25、布置更加困难2.3.3.P3/P2.5 方方 案案P3 方案方案电电机与变速箱的输出轴耦机与变速箱的输出轴耦合合，通过输出轴与车轮直接连接，因此它的优点 在于电机动力输出不用经过变速箱的损耗，纯电驱动和制动能量回收的效率较高。缺点 同样比较明显，因为没有离合器的存在，无法和车轮解耦，导致单电机无法实现驻车充 电功能，需要在发动机位置再增加 BSG 电机来满足驻车充电功能，形成 P0-P3 架构。图图 12：P3 方案方案图图 13：P2.5 方案方案P2.5 方案通过双离合方案通过双离合变速变速器实器实现现，利用双离合变速箱可以在两根输入轴之间切换的 特点，将电机与其中一根输入轴进行耦合，通过
26、离合器的开合，在多种模式下进多种模式下进行行驱动：驱动：1）两个输入轴的离合器均松开，发动机与变速箱解耦，电驱动，在低速工况；2）电机所在轴的离合器耦合，电动+发动机驱动，类似于直连输入轴的 P2 方案；3）另一 侧轴的离合器耦合，电动机+发动机驱动，类似于通过齿轮耦合 P2 方案。2.3.4.P4 方方 案案P4 方方案案可以用于实可以用于实现现四四驱驱，它的特点在于发动机和电动机不驱动同一根轴，功能 上与 P3 相似，都能够实现纯电驱动以及制动回收等，发动机和电动机之间不存在机械 连接，通过地面来耦合。图图 14：宝宝马马 i8 混动混动布布置置结构结构10以宝马 i8 为例，前桥通过电动
27、机进行驱动，后桥通过发动机进行驱动。在纯电行驶 的时候以电机前驱为主，而在混动模式下则以发动机驱动的后轴为主要驱动轴。大部分P4 布局（只有一个 P4 电机接了高压电）不能随意在纯电驱和纯发动机驱动之间切换，这意味着前后驱的切换，不利于车辆操控性和舒适性。表表 3：电电机布置机布置方方案比较案比较电电机放置机放置位位置方置方案案方案P0P1P2P2.5P3P4位置原发电机位置离合器前变速箱输入轴双离合变速箱内变数箱输出轴与发动机异轴优点成本最低结构简单刚性连接传输效率高电机功要求低可单独驱动借助变速箱位置，便于布局无变速箱损耗，驱动高效一般用于实现四驱方案柔性连接传输效率低成本和技术难度相对
28、P0 更高横向布置空间要求高传动效率相对较低，易顿挫单电机无法驻车充电，一般与其 它电机搭配组合缺点P0/P1 均无法实现纯电驱动功能代表车型马自达 i-Eloop本田 insightAudi A3 e-tron吉利 ePro本田 i-MMD宝马 i82.4.降降本本+减重减重+效效率率优优势势，HEV 强强混或混或成成节节能能车车最最优优选选择择根据电池容量及电根据电池容量及电机机功功率率对混动进行分级对混动进行分级，可以分为微混、轻混、中混、强混、插 电混动以及增程式混动这六个级别，从低到高，电池的容量和电机的输出功率越高，更 接近于全电驱动模式。图图 15：微微混混增程增程式式混混动动区
29、别划区别划分分11微混是燃油车的加强版，增程式(EREV)与插电混动（PHEV）可以看作纯电车型的 过渡方案。处于中间部分的轻混、中混、强混这三大类型可以看作真正的混合动力方案，燃油经济性逐次提升。降降本本+减重减重+节能要求节能要求，HEV 强混或成为最佳选择强混或成为最佳选择。在目前用户充电条件普遍不够 成熟的情况下，HEV 技术方案采用小容量动力电池不仅带来成本的下降，也令整车重量 下降，从而带来燃油经济性的提高。基于节能与新能源汽车技术路线图 2.0中的规划 和要求，要求 2035 年燃油经济性达到 4L/100km，仅依靠 48V 轻混技术难以达到相关节 能要求，因此采取采取 HEV
30、 强混技术路线强混技术路线，降低纯降低纯电电行驶里程，减小动行驶里程，减小动力力电电池池容量容量，或成或成 为节能车技术路线为节能车技术路线中中最最佳佳的的选择选择。表表 4：HEV 强混方案强混方案与与 PHEV 插电方案整插电方案整备备质量质量对比对比HEV VS PHEV丰田雷凌丰田雷凌丰田卡罗拉丰田卡罗拉本田本田 CRV本田皓影本田皓影PHEV 动力电池容量10.5kwh10.5kwh17kwh17kwhPHEV 整备质量(kg)1535153520182022HEV 整备质量（kg）1360142016531640重量差值（kg）175115365382价格差距（万元）5.65.43
31、（预计）暂未上市3.为何为何“柠柠檬檬 DHT”足以足以撬撬动市场格局？动市场格局？1.日日系系占占据垄据垄断断地位地位，“柠柠檬檬 DHT”有有望望树树立立新新标标杆杆图图 16：主要主要自自主品主品牌牌+日日系系混合动混合动市市场竞场竞争争格格局局12当前市场竞争格局当前市场竞争格局，强强混混市场日系占据垄断。市场日系占据垄断。2020 年 1-11 月 HEV 强混总销量为39.4 万辆，占混动销量比例为 52%，48V 轻混销售占比约为 48%左右，HEV 强混中 99%以上由日系两强（本田、丰田）占据，日系基本成为 HEV 强混的代名词。2020 年 1-11 月 PHEV 市场销量
32、为 15.17 万辆，比亚迪 DM 系统主要着力于 PHEV 市场，目前在 PHEV 市场中占比约为 21%。图图 17：主要主要自自主品主品牌牌+日日系系 PHEV 车型市场车型市场竞竞争格局争格局“柠檬柠檬 DHT”新架构混动技术，经济性及新架构混动技术，经济性及动动力力性性超越合资品牌。超越合资品牌。“柠檬 DHT”混动技术，作为自主品牌首次推出的双电机拓扑混架构，实现全速域、全场景下的经济 性和动力性的平衡，打破合资品牌技术垄断。以“1-2-3”动力组合的前瞻性技术理念，搭建多样化动力组合，满足市场的多样化需求，经济性和动力性指标超越合资品牌。图图 18：主流主流混混合动合动力力技技术
33、术方案对方案对比比133.2.精精密密高高效行效行星星齿齿轮轮组铸组铸就就专专利利壁壁垒垒丰田丰田 THS 系统系统历经四代升级历经四代升级，丰田丰田 THS 是目前应用最广泛是目前应用最广泛、最最成成熟的混合动力系统熟的混合动力系统。丰田 1997 年通过普锐斯推出第一代 THS 技术（P111），经历第二代（P112）、第三代（P410）的迭 代，目前已经发展到第四代（P610），于 2015 年首次上市，目前国内销售的卡罗拉双擎、雷凌双擎以及凯美瑞、亚洲龙均 搭载的 P610 系统。图图 19：THS 系统结构系统结构及性及性能特能特性性丰田 THS 系统的核心在于一套精密的行星齿轮系统
34、，如下图所示图图 20：THS 行星齿轮行星齿轮系统系统14THS 的工况如下所示：的工况如下所示：1）当起步及低速行驶的时候，发动机在该区域效率低而电动机效率高，此时 2 号 电机带动齿圈独立驱动车辆，发动机不工作；2）当车速上升至某一临界值（40Km/h）时，发动机开始介入工作，此时发动机作为主要动力源进一步提升车速；3）在正常行驶 工况下，若发动机能量过剩或电池电量过低，则发动机能量通过 1 号电机转为电能，存 储在蓄电池内；4）若急加速或爬坡工况，发动机功率不足，则发动机和 2 号电机共同 通过行星齿轮系统为车辆提供驱动力，此时为并联工况；5）当松开油门或踩下刹车时，发动机停止运转，车
35、轮惯性带动 2 号电机运动，逆向为蓄电池充电。行星齿轮系统提升行星齿轮系统提升系系统统传传动精度动精度、刚度及寿命刚度及寿命，专专利壁垒保护利壁垒保护。从传动精度与零件 强度来说，行星齿轮减速器与普通的平行轴式齿轮减速器相比优势巨大，首先，因为其 紧密的结构形式可保证在传动过程中保持相当高的精度并且对外输出扭矩，这样一来便 减少了因为传动误差而引起的材料磨损，保证了减速器的寿命与可靠性。其次，三个以 上的行星齿轮数目并没有增加减速器的体积尺寸，反而会大大减小工作运转时零件的载 荷，另外还增加了机构的刚性，使整个机构“精致强悍”。丰田为整套行星轮丰田为整套行星轮系系统及相关统及相关 结构均申请了
36、专结构均申请了专利利，因此因此其其他厂商需要通过其他厂商需要通过其它它的的方方式来绕过丰田的技式来绕过丰田的技术术壁壁垒垒才能实现才能实现 高效的强混方案。高效的强混方案。3.3.另另辟辟蹊蹊径设径设立立混混合合动力动力新新标标杆杆本田本田 i-MMD 系统系统绕过丰田专利壁垒绕过丰田专利壁垒，达达到到媲美媲美 THS 的燃油效率的燃油效率及及更更加加优秀的动力性能优秀的动力性能。2014 年，搭载本田混动技术 i-MMD(Intelligent Multi Mode Drive)的雅阁九代正式上市，成为丰田 之外，强混领域的另一强者。通过双电机三种模式的布局，绕过了丰田行星齿轮组的专 利壁垒
37、，达到了媲美丰田的燃油效率及更佳的动力表现，2017 年，本田推出第三代 i-MMD 技术，发动机热效率从 38.9%提升到 40.6%。图图 21：第第三代三代 i-MMD 技技术术参数及参数及工工作模作模式式15本田本田 i-MMD 混动系统有三种驱动模式：混动系统有三种驱动模式：1）当车辆处于低速模式时，车辆进入电机驱动模式电机驱动模式，发动机停止工作，电机驱动车 辆前进；2）当急加速或爬坡时，车辆进入混合驱混合驱动动模模式式，发动机为电池充电，电池最大 功率驱动电机工作；3）当车辆进入高速巡航时，车辆进入发动机驱动发动机驱动模模式式，发动机通过 离合器的结合，直接驱动车辆前进；4）当车
38、辆减速或下坡时，车轮带动行驶用电机给电 池反向充电，进行能量回收。结构简单结构简单，可靠性提升可靠性提升，整整车成本大大降低车成本大大降低。i-MMD 系统使得发动机始终工作在最 佳的工作区域，只有在高速巡航时才会介入直接驱动车辆，整车架构接近于串并联混合 结构。并且由于发动机和车轮通过离合器直接连接，没有传统变速器的存在。高速电机扭矩衰减高速电机扭矩衰减，高高速速再再加加速性能下降速性能下降。i-MMD 与 THS 相比，发动机很少直接 参与动力输出，更多时候通过电动机来进行动力输出，在高速巡航时，根据电池电量在 发动机驱动模式和纯电机驱动模式之间切换。在高速巡航时若需要进行急加速超车时，会
39、采用混动驱动模式，即发动机为电池全力充电，而电动机以最高功率全力输出。图图 22：第第一代一代 i-MMD 电电机机动力输动力输出出特特性性因为电动机的动力输出特性，如下图所示（第一代 i-MMD 电机参数，相关参数略16有不同）：电动机在达到最大功率输出 124Kw 之后，随着转速的不断提升，扭矩不断下降。根据官方的电机齿比数据，雅阁车速在 96km/h 时，电动机转速对应为 6563/min，此时若全力踩下加速踏板急加速，进入混动行驶模式，电机扭矩仅为 181Nm 左右，远 低于峰值扭矩 307Nm，这也是 i-MMD 技术被抱怨高速巡航再加速性能差的主要原因。3.4.通通过过双双离合离合
40、变变速速箱箱实现的实现的 P2.5 单电单电机机方方案案吉吉利利 ePro 技术技术不同于丰田 THS 系统的动力分流以及本田的双电机串并联混动，吉利 ePro 技术利 用双离合变速器自身的耦合特性，通过单电机与偶数挡位耦合的 P2.5 架构来实现混动 方案。图图 23：吉吉利利 ePro P2.5 方方案案架架构构通过这套系统通过这套系统，ePro 可以实现多种驾驶模式：可以实现多种驾驶模式：1）EV 模式模式，离合器 1/2 同时断开，电动机驱动车辆前进；2）混动驱动模混动驱动模式式，内燃 机驱动奇数轴，电动机驱动偶数轴，两输入轴共同驱动输出轴前进。或者发动机和电动 机同时驱动偶数轴，通过
41、挡位的选择来驱动车辆前进；3）发动机发动机直直驱模式驱模式，此时变速箱 纯粹作为一台双离合变速箱，发动机驱动车轮，电动机转为发电机为电池充电，若无需 充电，则电机与偶数输入轴解耦。利用双离合发动机利用双离合发动机现现有有架架构构，简化系统结构简化系统结构，降降低低电机要求电机要求。P2.5 方案的主主要优点要优点 在于：1）利用燃油车现有的双离合变速箱，无需增加额外的离合器等部件，并且易于布 置；2）动力输出通过变速箱速比放大，使得电机扭矩要求降低，成本下降，领克 01 HEV 的电动机功率仅为 40kw，扭矩为 130Nm。单电机无法与车轮单电机无法与车轮解解耦耦，纯电阶段加速性能纯电阶段加
42、速性能较较弱弱。ePro 整套系统通过单电机来实现 驱动、发电和启动功能，无 BSG 电机。降低成本的同时也带来了一定的缺一定的缺点点：1）单电 机无法与车轮解耦，当低速工况时无法通过串联模式来提升发动机工作效率，从而增加 油耗；2）电动机功率偏低，导致纯电阶段动力性较弱，加速较慢。3.5.性性能能、经济经济双双平平台台发发展展比比亚亚迪迪 DM-p/DM-i 混混动动技技术术17比亚迪 08 年发布初代混动技术 DM 1.0，目前已经进化到 DM 3.0，从 DM3.0 开始 划分为两大平台 DM-p 和 DM-i，分别主打性能和经济。P0+P4 双电机四驱架构双电机四驱架构，DM-p 带来
43、强劲动力带来强劲动力。DM-p 架构通过前轴的高性能 BSG 电机调节发动机转速，使其工作在最高效区域。后轴电机通过地面与发动机耦合，共同 为车辆提供加速动力，系统功率高达 321kw，带来 4.7s 的百公里加速。图图 24：比比亚迪亚迪 DM-p 混动架构混动架构DM-p 平台有五大平台有五大工工作作模模式式：1）EV 纯电模式，发动机不工作，P4 电机驱动车辆前 进；2）串联模式，发动机带动 BSG 电机充电，P4 电机驱动车辆前进；3）并联模式，发动机与 P4 电机共同驱动车辆前进，此时动力最大；4）高速模式，发动机直驱车辆前 进，同时通过 BSG 电机为电池充电；5）能量回收模式，车
44、轮带动 BSG 电机和 P4 电机 发电，为电池充电。主主打打“超低油耗超低油耗”，DM-i 混动技术混动技术。DM-i 平台是比亚迪在 DM3.0 平台上划分出来 的新技术路线，主打燃油经济性，目前尚未完全发布，仅透露了发动机和基础架构。为 该平台比亚迪研发了一款“骁云”1.5L 阿特金森循环发动机，取消所有轮系，压缩机、水泵、起动机等附件均进行电气化，加入了 EGR 废气再循环以及取消排气 VVT，将直 喷变成了进气歧管喷射，获得高达 43%的热效率。图图 25：“骁骁云云”高高效能效能 1.5L 发动机发动机图图 26：DM-i 平台基础平台基础架构架构18架构有别于架构有别于 DM-p
45、，E-CVT 成核心要素成核心要素。从目前公布的基础架构来看，DM-i 不同 于 P0+P4 架构的 DM-p 方案，采用类似本田 i-MMD 的双电机串并联结构 E-CVT 替换了 DM-p 方案中的六档双离合变速器，具体的工作模式尚未公布。全力主攻全力主攻 PHEV，暂无暂无 HEV 车型。车型。无论 DM-p 还是 DM-i 平台，比亚迪目前宣布 搭载的车型都是 PHEV 架构，配有 10kwh 左右动力电池，拥有超过 50km 的纯电里程。6.打打破破合合资品资品牌牌技技术术垄垄断断，经经济济性及性及动动力力性性全面全面占占优优“柠柠檬檬”DHT1.高集成度双电机拓高集成度双电机拓扑扑
46、混混联联，实现用户全场景，实现用户全场景覆覆盖盖“柠檬混动 DHT”系统将发动机、两档定轴变速箱、TM/GM 双电机、TM/GM 双电 机控制器、DC-DC 单元组成高集成度的“七合一”双电机拓扑混动方案，能够覆盖纯电、串联、并联、动能回收等多种工作模式，实现全场景燃油经济与动力性的平衡。图图 27：高集高集成成度度“七七合合一一”混动混动方案方案图图 28：双电双电机机拓扑拓扑架构架构1）EV 模式模式，纯电行驶纯电行驶体体验验，发动机与车轮解耦，TM 电机直接驱动车轮；2）串联串联 模式，适用市区场景模式，适用市区场景，发动机驱动 GM 电机充电，TM 电机直接驱动车轮；3）并联模并联模
47、式式，适用中高速适用中高速场场景景，发动机驱动直接驱动车轮，GM 电机和 TM 电机负责调节发动机19工作点和辅助驱动车轮，使发动机始终工作在高效区域；4）能量回收模式能量回收模式，适用制适用制动动/减速场景减速场景，TM 电机作为发电机反向进行能量回收。图图 29：纯电纯电&串联模式串联模式图图 30：并联并联&能量回收能量回收模式模式3.6.2.两套架构两套架构+三套动力总成三套动力总成，满足多元化用户需求满足多元化用户需求“柠檬 DHT”混动系统，搭配 1.8kwh 和 45kwh 两种不同容量的动力电池，实现HEV 及 PHEV 两种架构，分别适用不同场景的用户群体。而 1.5L/1.
48、5T 两款发动机+DHT100/DHT130 两款变速箱+P4 三合一电机可以组成系统功率分别为 140/240/320kw的三套动力总成，满足不同级别车型配置要求。图图 31：“柠柠檬檬 DHT”混动混动系系统核心统核心部件部件图图 32：“柠柠檬檬 DHT”三套三套动动力总成力总成参数参数3.6.3.打破合资品牌技术打破合资品牌技术垄垄断断，弥补本田弥补本田 i-MMD 方案短板。方案短板。“柠檬混动 DHT”是由长城汽车完全独立自主设计、研发，具备完全自主知识产权 的全新架构，打破了合资品牌在该领域的技术垄断，全新双电机拓扑架构的经济性和动 力性能测试结果均优于市场主流的串联、串并联及动
49、力分流架构。20图图 33：“柠柠檬檬 DHT”双电双电机机拓扑架拓扑架构构图图 34：本本田田 i-MMD 架构架构变速箱拓宽发动机变速箱拓宽发动机直直驱驱工工况况，并联模式弥补并联模式弥补 i-MMD 高速再加速短板高速再加速短板。目前市场上 架构与“柠檬 DHT”架构比较相似的是本田的 i-MMD 架构，均是通过双电机和离合器 的开合来实现串并联行驶的切换，“柠檬 DHT”系统增加了一个定轴式两档变速箱，使 得发动机直驱的工况范围比 i-MMD 更宽广，让整车获得了更好的经济性与动力性。不 同于 i-MMD 混动模式时发动机仅参与发电发动机仅参与发电，“柠檬 DHT”混动驱动模式发动机与
50、电动发动机与电动 机并联驱动机并联驱动，从而达到更好的动力性，有效弥补了 i-MMD 高速再加速能力弱的短板。图图 35：i-MMD 与与“柠柠檬檬”DHT 混动模式工混动模式工况况对对比比3.6.4.自主品牌首推双电机自主品牌首推双电机 HEV 方案，引领行业实现方案，引领行业实现自自主崛起主崛起从 2010 年开始，国家对于新能源汽车的补贴就将 HEV 排除在外，虽然经历了补贴 的不断滑坡，但国内厂商除日系强混之外，仍然普遍选择了纯电里程超过 50km 的 PHEV 方案，如比亚迪 DM-p/DM-i 方案以及吉利的 ePro 家族。目前仅领克 01 推出基于 P2.5 单电单电机机方方案
