混合动力构型大乱斗 增程恐将笑到最后

作者｜任海军

【卡车之家 原创】新能源是未来，这一点在行业内已经达成了共识。在城配物流、厂矿物流等细分领域，纯电动的轻卡、重卡、已经得到了广泛的应用。但纯电动卡车，受限于电池技术、充电设施等因素的影响，还无法实现长里程下的高效运输。

另外，纯电车型不具备行驶品质的一致性，电量足时，动力也足，电量降低，动力性也会随之下降。导致爬坡、加速等工况性能严重下降，最终影响社会道路通行效率和安全性。

在痛点和需求的共同作用下，同时拥有传统燃油车续航长、动力一致性好，和纯电动车型节能环保优势的插电式混合动力卡车脱颖而出。目前，部分车企都推出了各自技术路线的混合动力轻卡车型，力图在未来的市场里占得先机。

● 常见混动 特征可直驱

目前，常见的卡车混合动力技术路线，主要分为两大类：

1、P2构型

2、PS功率分流（也称E-CVT）

P2混合动力变速箱

P2混动，是一种串并联构型。是在传统燃油车的基础上，增加一台电机而来，电机的位置位于发动机离合器后部，变速箱输入轴前侧。该方案的优势在于可实现纯燃油驱动、纯电驱动、混合驱动、能量回收、发电，五种工作模式，堪称全能战士。但缺点也很明显，整车动力系统，仍然为传统燃油车构型，需要发动机、变速箱、传动轴、驱动桥这一整套动力部件。

功率分流型混合动力系统

PS功率分流构型混合动力（E-CVT）目前使用的车型也比较多，它是将传统燃油车的变速箱去掉，使用一台E-CVT变速箱替代。该变速箱，集成有MG1、MG2两台电机，外加一套行星齿轮机构。

这套装置，用一句话概括，既简单又复杂。

简单是指，它的结构简单，两台电机加一整套行星齿轮。发动机、MG1电机、MG2电机、输出轴，根据系统设计，和行星齿轮组的的太阳轮、行星架、齿圈分别进行连接。复杂，是指工作过程的控制非常复杂。不同车速、前进倒退、发动机的动力输出路径、两台电机的动力参与过程，极为复杂。工作原理需要单独开一篇文章去解读，本文不再阐述。

它的优势是集成了变速箱的功能，并且可以做到动力无中断驱动，是真正的无级变速。并且可以实现发动机直驱，高速工况效率高。但缺点也比较明显，控制逻辑复杂，并还是沿用了传统燃油车的架构，需要发动机、传动轴和驱动桥。

某柴油机万有特性曲线图

以上两种混合动力构型，都是基于燃油车架构下，让卡车的发动机，尽可能工作在最高效的工况区间。低效区间，用电机去弥补。当然，根据动力电池的大小，它们拥有一定比例的纯电行驶能力。

● 增程式混动 动力解耦运行

作为对比，我们再来看REEV增程式混合动力系统。相比于以上两种混动构型，增程式则要简单的多，它的发动机只用来发电，电能可输出到电驱桥驱动车辆，也可传输给动力电池进行存储。简而言之，发动机的动力，只能通过电缆传输给电驱桥或电池，而不是传动轴，所以，它和驱动系统之间是完全解耦运行的。道路环境的变化，并不会直接对增程器的工作状态产生影响。

增程式混合动力系统结构图

可能有卡友会质疑，发动机发电，再传给电机，这样的过程会产生效率损失。是的，从高速稳定行驶这个工况上来看，能耗肯定会比前两个可以发动机直驱的混动构型要高。

发动机直驱理论上的效率，要比增程式高。但在实际环境下，发动机直驱时，哪怕是高速这种相对稳态的工况，也会夹杂着大量瞬态工况，或者是非高效区，这是不可避免的。比如70-90车速最常用，但发动机的最佳经济区不可能这么宽泛，只能集中在很小的一个区域内。

另外一个维度，大部分卡车（部分纯平原高速工况的除外），稳态行驶比例都不会特别高。大部分时间内，带有直驱模式的混合动力构型，难以保证发动机一直工作在高效区间。另外还得考虑车辆不同载重工况下的驾驶特性，效率提升的难度极高。

总之，带有直驱模式的混合动力系统，发动机既要考虑发电工况，又要考虑直驱工况，还要考虑混合驱动工况，很难做到完美兼顾。

反观增程器，它的工作是发电，所以从控制策略上来讲，道路上的任何变化，都不会对它产生影响。它可以一直工作在最高效的区间。至于驱动效率，增程式直接使用了电驱桥，省去了变速箱、传动轴等产生额外能量消耗的机械部件，抵消了直驱工况下的效率问题。所以在实际使用中，增程式不一定比带有直驱模式的混合动力费油，甚至可能还要更省油。

还有，增程式卡车，拿掉增程器，就是一台纯电动车型。所以从构型上来说，它是基于纯电底盘开发出来的，和燃油改没有任何关系。面对未来可能实现的电池技术突破，或者非内燃机的混合动力，增程式可以降低车企的开发风险和成本。

重量方面，增程式不需要传动轴、变速箱等传动部件，比带有直驱模式的混合动力车型要轻不少。由于增程器工况稳定，不用考虑瞬态负荷变化，发动机可以设计的更小更紧凑，从而进一步降重降成本。让用户多装货多赚钱。

可靠方面，增程式混动卡车的结构极为简单，发动机+发电机+电控+电池+电机即可。省去了不必要的机械部件，出故障的概率更小。车辆出勤率高。

综上，混合动力车型，增程式会成为主流。

● 编后语

纯电卡车，在短时间内无法解决中长途运输效率问题，也无法解决行驶品质一致性问题，所以在未来很长的一段时间内，混合动力车型必将成为主流。而增程式构型，将凭借简单可靠、低能耗、低成本、适配纯电构型等因素，可以成为最终的赢家。