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2024-01-15 Arthas7 大部分消费者在挑选传统燃油车的时候已经有一定的心得：自动还是手动？自然吸气还是涡轮增压？1.5L还是2.4L？高配还是低配？ 现如今，新能源汽车逐渐成为消费者购买汽车的一个新选择，但是，在挑选新能源汽车的时候，相信大部分消费者还是一脸懵逼：  这么多关于新能源汽车的概念，也太复杂了吧？而且，随着时代发展、技术进步，新名词肯定越来越多吧？如果连这些名词都搞不懂，那怎么判断哪种新能源汽车最适合我呢。 实际上，随着新能源汽车技术的成熟，种类是越来越少、越来越容易认知了。只不过各厂商的叫法不一，导致容易混淆。本文就简单地捋一下新能源汽车的历史，帮助大家把概念理清，防止被忽悠。下图是我画的一个新能源汽车简史图，也是贯穿全文的脉络。   1.“上古时代”的串联式与并联式混合动力串联式(SeriesHEV)与并联式混合动力(ParallelHEV)，都有发动机、电机、电池，给人的感觉很相似，只是拓扑结构不同。对于普通消费者来说，从能量流、控制策略、能量效率等角度来分析二者不同，实在是太不友好了。其实有更直观的理解方式(但未必是真实的设计初衷)：串联式混合动力，其前身是电动汽车，最大的缺点就是续航太短了，动不动就趴窝。怎么办？带个强力充电宝呗。如下图，纯电动汽车拖个强力充电宝，就是最简单的串联式混合动力。因为串联式混合动力可以使电动汽车跑得更远，因此也经常被叫做“增程式”混合动力，这种类型的比如宝马i3增程型混动。并联式混合动力，其前身就是传统的燃油汽车。各国的油耗要求越来越严格，工程师们发现，单纯地改进发动机、变速箱，已经很难跟上节奏了，只好动起了其他方面的脑筋。汽车的心脏——发动机，有一个特别大的特点，就是暴脾气——高速、低速、高负荷、低负荷，效率都不是很高，必须速度适中、负荷适中才可以。然而，车开多快、什么时候加速抓坡，是驾驶员与路况决定的，大部分时候都不太迁就发动机的暴脾气。变速箱可以在一定程度上缓解这个问题，但解决得不够彻底——通过换档把速度调得适中的时候，负荷不一定合适；通过换挡把负荷调得适中的时候，速度不一定合适。这时候工程师就请来了电机作为贴身丫鬟，协助发动机工作——当负荷大时，电机就辅助驱动；当负荷小时，电机就发电，从而使发动机的工作状态尽可能地处于高效区。把电机装在动力总成的不同位置，就构成了几种不同的并联式混合动力，叫做P0、P1、P2、P3、P4。串联式与并联式混合动力，可以理解为是为了解决电动汽车的续航问题与传统燃油车的油耗问题而生的，但殊途同归，最后都有了发动机、电机、电池，就都被归到了混合动力大类。2.取长补短，结合成串并联式的混联——历经坎坷，方成大器串联式与并联式混合动力，都存在显著的弱点，导致其省油效果不明显，因此逐渐被历史淘汰。目前在市面上基本看不到串联式与并联式混合动力的量产乘用车。它们的弱点是什么呢？在串联式混合动力中，可以说是完美解决了发动机的暴脾气问题——发动机的工作姿态与车辆的负荷、速度无关，只负责以最舒服的姿态给电池充电，可以一直工作在最高效区。这是个好事情，但是我们可以看到，本来发动机烧了油直接就变成了动力，现在却多了发电机发电与驱动电机放电两个环节，这导致了整体的能量效率不佳。而并联式混合动力中，在电机的辅助下，发电机的转矩可以解耦，但转速还是要跟着车速走的。这导致两个问题，一是发动机无法工作在最佳工作区间，二是发动机依然处于转速不断变化的“瞬态状态”，而不是“稳态状态”，这都会使效率大打折扣。于是机智的工程师就将串联与并联结合了起来，并辅以数个离合器，使之时而并联、时而串联，这样在针对不同工况的时候，就有更大的优化空间，从而达到更高的能量效率。可以说，这种串并联的混联(Series-ParallelHEV)兼具了串联与并联的优点，但咱们不能只见贼吃肉、不见贼挨揍，串并联混联也同时具备了二者的缺点啊(手动掩面)。因此，如果说“发动机的转速与转矩同时解耦”是混合动力的终极目标，串并联并没有从根本上解决问题。使用这种构型的混合动力车，包括本田iMMD、比亚迪F3DM、荣威550Plugin等如果要达到巅峰状态，就像郭靖一样，需要更多的磨练，历经坎坷，方成大器。下图是某串并联式混联系统。下图是本田iMMD系统的经典车型。在我的另外一篇回答中也详述了这个问题：本田的混动和丰田比有什么优势和劣势？-百度有驾3.为混动而生的功率分流式混联——骨骼惊奇、博古通今与串并联的繁复历史不同，功率分流式混联(Power-splitHEV)就是为混动而生，其最大的特点是带有1个或多个功率分流装置：行星齿轮。功率分流式混联的经典车型：丰田Prius.功率分流式混动的根本价值在于：在发动机可以机械传动驱动车轮的前提下，使发动机的转速与转矩同时解耦！从而在系统构型层面，具备了“伺候发动机坏脾气”的最大自由度。让我们把功率分流式混动与其他混动作一个对比：传统车：在任一时刻，车辆速度决定了发动机转速(根据档位不同，倍数不同)；车辆负载(可简单理解为油门深度)决定了发动机转矩，均不解耦。串联混合动力：发动机的主要工作是驱动电机发电，与车辆速度和车辆负载均没有关系(同时解耦)，但与车轮没有机械连接，这导致必须有发动机发电——电动机放电的过程，效率低。并联混合动力：发动机可以通过机械传动驱动车轮，但车辆速度决定了发动机转速。串并联混合动力：在任一工作状态，具备至少一个串联与并联的缺点。功率分流式混合动力：发动机可以通过机械传动驱动车轮，但车辆速度不决定发动机转速，车辆负载也不决定发动机转矩。最先应用功率分流式混动技术的是丰田Prius。也就是说，当郭靖还在每天苦练亢龙有悔的时候，丰田Prius就像张无忌一样，已经找到《九阳神功》在修炼了。视频：ToyotaPrius动力分配装置(PSD)及e-CVT无段变速系统的作动原理功率分流式混动的另外一个老牌玩家就是通用。如果把丰田比喻成张无忌，通用更像是少林扫地僧，如数家珍一般应用着各种武功，令人叹为观止：丰田只用了1个行星齿轮，而通用的Voltec技术则使用了2-3个行星齿轮+3个离合器，以达到更大的控制自由度。最新上市的别克VELITE5就采用了第二代Voltec技术，在大类上属于功率分流式混动系统的一种，却特立独行地使用了“增程式电动汽车”(EREV)的名字，那么它与丰田混动有什么区别呢？我认为有以下3点：丰田的单行星齿轮系统中，发动机实现了转速、转矩同时解耦，而驱动电机转速与车速未实现解耦；在VELITE5的双行星齿轮系统，驱动电机转速与车速也实现了解耦控制。丰田的THS混动系统车型prius，控制逻辑取决于扭矩和车速的共同信号，且发动机在车速达到64km/h时，必须参与驱动，不能最大限度通过行驶工况去精准控制能耗；而VELITE5的混动系统是两套独立的控制逻辑，在电池电量高于最低限值时，依据扭矩需求来决定是单电机还是双电机驱动，与车速无关。在电池电量低于最低限值或者锁定模式下，则采用HEV模式，这个时候系统的工作模式取决于车辆扭矩(系统识别踏板的信号)的需求，工作模式不与车速直接相关，这种模式下就包括单双电机驱动、混合驱动、串联驱动、发动机直驱的多种模式，电控系统根据车辆行驶工况去精准控制能耗。VELITE5系统的驱动电机功率更大，能够支撑最大加速性能、最高车速巡航，这就一定程度上避免了发动机参与驱动时的动力衔接问题，使得驾驶体验更接近于纯电动汽车。从以上3点可以看出，VELITE5系统确实具备一定的“串联式”特征，主要由电机来驱动，因此才叫“增程式电动汽车”。但我们要认识到，这个增程式，与上古时代的那个“增程式”是完全不一样的。事实上，通用的第2代Voltec技术不仅可以利用在EREV上，也可以用在HEV、PHEV等车型上。目前应用第2代Voltec技术的车型包括：别克全新一代君越混动、雪佛兰迈锐宝XL混动、别克VELITE5增程式混合动力，以及凯迪拉克CT6PHEV。与筋骨惊奇、少年得志的丰田混动系统相比，作为工程师我更喜欢深不可测的扫地僧Voltec技术，多行星齿轮的自由度更高、控制更精妙。与第1代Voltec技术相比，第2代Voltec技术有诸多改进，在技术与应用上应该是比较成熟了。@BrandonLu在其文章中指出了关键两点：A)集成度更高，TPIM被集成进变速箱之中，不但减轻了系统的重量，还提升了系统效率，简化整车布置和发动机舱设计，具有更高的可靠性和更低的维护成本；B)驱动单元将平行轴齿轮主减速器改为链条传动主减速器，并通过优化油泵和电机，将第一代驱动单元中的一个机械油泵、一个电子油泵合并成一个电子油泵。驱动单元的重量从第一代的164公斤降低到119公斤，降低了接近30%。4.混合动力，天下归一作个小结，由于串联与并联已退出乘用车的历史舞台，只留下不带行星齿轮的“串并联”与带行星齿轮的“功率分流式”。本田的“串并联”与丰田的“功率分流式”其实区别挺大，但本田偏要在PHEV这个类别上与丰田硬碰碰地死磕。而别克VELITE5的技术，与丰田同属“功率分流式”，却把自己划到了EREV的类别，虛怀若谷。不管怎么说，混合动力流派都坚持混联的路线，只有“带轮”与“不带轮”的区别，两个流派的性能也都几乎做到了极致，非常省油，可以说是混合动力、天下归一。5.创业车企专用的纯电动汽车随着电池性能提高、成本下降，纯电动汽车也成为可以商业化的选择之一。由于其动力系统简单，所以成为了Tesla、蔚来汽车、威马汽车、小鹏汽车等创业车企的首选。但纯电动汽车还是存在续航能力的短板，一般不作为消费者的第一辆车。比如蔚来ES8定位于7座SUV，其实就是定位于家庭的第二辆车。有些消费者比较偏爱电动汽车，可能是看重于电驱动系统的加速动力性以及加速时无换挡的柔顺体验，也就是所谓的“纯电体验”吧。而串并联式混动车，在驱动过程中常伴有发动机直驱的接入/脱开，如果调校不好就会让消费者体验到比较明显的动力衔接的切换感觉。与丰田Pruis相比，别克VELITE5动力系统中，发动机一般不直接参与到驱动，只有当电量不足或者在锁定模式下保持电量的时候发动机会介入与电机一起参与驱动，这也是它为什么将自己定义为EREV而非PHEV的原因。这样，VELITE5相比较于纯电动增加了“无限续航”的特性，又保持很好的“纯电体验”，是比较有特点的一种功率分流式混动。6.HEV与PHEV：是否插电在本文讨论的混合动力汽车中，没有去区分HEV与PHEV。一般来说，一套成熟的混合动力系统，既可以做成不可插电版本的HEV，也可以做成可插电版本的PHEV。二者的差别在于，HEV的电池较小，因此整车的价格会低一些；HEV虽然也叫“油电混合”，但实际上它的所有能量来源都是油——这也是国家为什么更加推崇PHEV的原因。回到最初的问题，最适合消费者的新能源汽车是什么？1.如果您所在的地区、您所喜爱的品牌，PHEV/EREV有补贴：PHEV/EREV>HEV>EV2.如果您所在的地区，您所喜爱的品牌，PHEV/EREV无补贴但是充电方便：PHEV/EREV=HEV>EV3.如果您所在的地区限购，而PHEV/EREV与EV可以挂E牌：PHEV/EREV>EV>HEV4.我已经决定了要买混动或插电混动，买哪个车型呢？喜爱的品牌(真爱大于一切)>质量可靠性(新能源车还不成熟哦)>综合油耗>技术细节 1.“上古时代”的串联式与并联式混合动力 串联式(SeriesHEV)与并联式混合动力(ParallelHEV)，都有发动机、电机、电池，给人的感觉很相似，只是拓扑结构不同。对于普通消费者来说，从能量流、控制策略、能量效率等角度来分析二者不同，实在是太不友好了。其实有更直观的理解方式(但未必是真实的设计初衷)： 串联式混合动力，其前身是电动汽车，最大的缺点就是续航太短了，动不动就趴窝。怎么办？带个强力充电宝呗。如下图，纯电动汽车拖个强力充电宝，就是最简单的串联式混合动力。因为串联式混合动力可以使电动汽车跑得更远，因此也经常被叫做“增程式”混合动力，这种类型的比如宝马i3增程型混动。 并联式混合动力，其前身就是传统的燃油汽车。各国的油耗要求越来越严格，工程师们发现，单纯地改进发动机、变速箱，已经很难跟上节奏了，只好动起了其他方面的脑筋。汽车的心脏——发动机，有一个特别大的特点，就是暴脾气——高速、低速、高负荷、低负荷，效率都不是很高，必须速度适中、负荷适中才可以。 然而，车开多快、什么时候加速抓坡，是驾驶员与路况决定的，大部分时候都不太迁就发动机的暴脾气。变速箱可以在一定程度上缓解这个问题，但解决得不够彻底——通过换档把速度调得适中的时候，负荷不一定合适；通过换挡把负荷调得适中的时候，速度不一定合适。这时候工程师就请来了电机作为贴身丫鬟，协助发动机工作——当负荷大时，电机就辅助驱动；当负荷小时，电机就发电，从而使发动机的工作状态尽可能地处于高效区。把电机装在动力总成的不同位置，就构成了几种不同的并联式混合动力，叫做P0、P1、P2、P3、P4。  串联式与并联式混合动力，可以理解为是为了解决电动汽车的续航问题与传统燃油车的油耗问题而生的，但殊途同归，最后都有了发动机、电机、电池，就都被归到了混合动力大类。 2.取长补短，结合成串并联式的混联——历经坎坷，方成大器 串联式与并联式混合动力，都存在显著的弱点，导致其省油效果不明显，因此逐渐被历史淘汰。目前在市面上基本看不到串联式与并联式混合动力的量产乘用车。它们的弱点是什么呢？ 在串联式混合动力中，可以说是完美解决了发动机的暴脾气问题——发动机的工作姿态与车辆的负荷、速度无关，只负责以最舒服的姿态给电池充电，可以一直工作在最高效区。这是个好事情，但是我们可以看到，本来发动机烧了油直接就变成了动力，现在却多了发电机发电与驱动电机放电两个环节，这导致了整体的能量效率不佳。 而并联式混合动力中，在电机的辅助下，发电机的转矩可以解耦，但转速还是要跟着车速走的。这导致两个问题，一是发动机无法工作在最佳工作区间，二是发动机依然处于转速不断变化的“瞬态状态”，而不是“稳态状态”，这都会使效率大打折扣。 于是机智的工程师就将串联与并联结合了起来，并辅以数个离合器，使之时而并联、时而串联，这样在针对不同工况的时候，就有更大的优化空间，从而达到更高的能量效率。可以说，这种串并联的混联(Series-ParallelHEV)兼具了串联与并联的优点，但咱们不能只见贼吃肉、不见贼挨揍，串并联混联也同时具备了二者的缺点啊(手动掩面)。 因此，如果说“发动机的转速与转矩同时解耦”是混合动力的终极目标，串并联并没有从根本上解决问题。使用这种构型的混合动力车，包括本田iMMD、比亚迪F3DM、荣威550Plugin等如果要达到巅峰状态，就像郭靖一样，需要更多的磨练，历经坎坷，方成大器。下图是某串并联式混联系统。  下图是本田iMMD系统的经典车型。  在我的另外一篇回答中也详述了这个问题：本田的混动和丰田比有什么优势和劣势？-百度有驾 3.为混动而生的功率分流式混联——骨骼惊奇、博古通今 与串并联的繁复历史不同，功率分流式混联(Power-splitHEV)就是为混动而生，其最大的特点是带有1个或多个功率分流装置：行星齿轮。  功率分流式混联的经典车型：丰田Prius.  功率分流式混动的根本价值在于：在发动机可以机械传动驱动车轮的前提下，使发动机的转速与转矩同时解耦！从而在系统构型层面，具备了“伺候发动机坏脾气”的最大自由度。让我们把功率分流式混动与其他混动作一个对比： 传统车：在任一时刻，车辆速度决定了发动机转速(根据档位不同，倍数不同)；车辆负载(可简单理解为油门深度)决定了发动机转矩，均不解耦。 串联混合动力：发动机的主要工作是驱动电机发电，与车辆速度和车辆负载均没有关系(同时解耦)，但与车轮没有机械连接，这导致必须有发动机发电——电动机放电的过程，效率低。 并联混合动力：发动机可以通过机械传动驱动车轮，但车辆速度决定了发动机转速。 串并联混合动力：在任一工作状态，具备至少一个串联与并联的缺点。 功率分流式混合动力：发动机可以通过机械传动驱动车轮，但车辆速度不决定发动机转速，车辆负载也不决定发动机转矩。 最先应用功率分流式混动技术的是丰田Prius。也就是说，当郭靖还在每天苦练亢龙有悔的时候，丰田Prius就像张无忌一样，已经找到《九阳神功》在修炼了。视频：ToyotaPrius动力分配装置(PSD)及e-CVT无段变速系统的作动原理 功率分流式混动的另外一个老牌玩家就是通用。如果把丰田比喻成张无忌，通用更像是少林扫地僧，如数家珍一般应用着各种武功，令人叹为观止：丰田只用了1个行星齿轮，而通用的Voltec技术则使用了2-3个行星齿轮+3个离合器，以达到更大的控制自由度。  最新上市的别克VELITE5就采用了第二代Voltec技术，在大类上属于功率分流式混动系统的一种，却特立独行地使用了“增程式电动汽车”(EREV)的名字，那么它与丰田混动有什么区别呢？我认为有以下3点： 从以上3点可以看出，VELITE5系统确实具备一定的“串联式”特征，主要由电机来驱动，因此才叫“增程式电动汽车”。但我们要认识到，这个增程式，与上古时代的那个“增程式”是完全不一样的。  事实上，通用的第2代Voltec技术不仅可以利用在EREV上，也可以用在HEV、PHEV等车型上。目前应用第2代Voltec技术的车型包括：别克全新一代君越混动、雪佛兰迈锐宝XL混动、别克VELITE5增程式混合动力，以及凯迪拉克CT6PHEV。 与筋骨惊奇、少年得志的丰田混动系统相比，作为工程师我更喜欢深不可测的扫地僧Voltec技术，多行星齿轮的自由度更高、控制更精妙。与第1代Voltec技术相比，第2代Voltec技术有诸多改进，在技术与应用上应该是比较成熟了。@BrandonLu在其文章中指出了关键两点： 4.混合动力，天下归一 作个小结，由于串联与并联已退出乘用车的历史舞台，只留下不带行星齿轮的“串并联”与带行星齿轮的“功率分流式”。本田的“串并联”与丰田的“功率分流式”其实区别挺大，但本田偏要在PHEV这个类别上与丰田硬碰碰地死磕。而别克VELITE5的技术，与丰田同属“功率分流式”，却把自己划到了EREV的类别，虛怀若谷。 不管怎么说，混合动力流派都坚持混联的路线，只有“带轮”与“不带轮”的区别，两个流派的性能也都几乎做到了极致，非常省油，可以说是混合动力、天下归一。 5.创业车企专用的纯电动汽车 随着电池性能提高、成本下降，纯电动汽车也成为可以商业化的选择之一。由于其动力系统简单，所以成为了Tesla、蔚来汽车、威马汽车、小鹏汽车等创业车企的首选。 但纯电动汽车还是存在续航能力的短板，一般不作为消费者的第一辆车。比如蔚来ES8定位于7座SUV，其实就是定位于家庭的第二辆车。有些消费者比较偏爱电动汽车，可能是看重于电驱动系统的加速动力性以及加速时无换挡的柔顺体验，也就是所谓的“纯电体验”吧。而串并联式混动车，在驱动过程中常伴有发动机直驱的接入/脱开，如果调校不好就会让消费者体验到比较明显的动力衔接的切换感觉。 与丰田Pruis相比，别克VELITE5动力系统中，发动机一般不直接参与到驱动，只有当电量不足或者在锁定模式下保持电量的时候发动机会介入与电机一起参与驱动，这也是它为什么将自己定义为EREV而非PHEV的原因。这样，VELITE5相比较于纯电动增加了“无限续航”的特性，又保持很好的“纯电体验”，是比较有特点的一种功率分流式混动。 6.HEV与PHEV：是否插电 在本文讨论的混合动力汽车中，没有去区分HEV与PHEV。一般来说，一套成熟的混合动力系统，既可以做成不可插电版本的HEV，也可以做成可插电版本的PHEV。二者的差别在于，HEV的电池较小，因此整车的价格会低一些；HEV虽然也叫“油电混合”，但实际上它的所有能量来源都是油——这也是国家为什么更加推崇PHEV的原因。 回到最初的问题，最适合消费者的新能源汽车是什么？ 1.如果您所在的地区、您所喜爱的品牌，PHEV/EREV有补贴： PHEV/EREV>HEV>EV 2.如果您所在的地区，您所喜爱的品牌，PHEV/EREV无补贴但是充电方便： PHEV/EREV=HEV>EV 3.如果您所在的地区限购，而PHEV/EREV与EV可以挂E牌： PHEV/EREV>EV>HEV 4.我已经决定了要买混动或插电混动，买哪个车型呢？ 喜爱的品牌(真爱大于一切)>质量可靠性(新能源车还不成熟哦)>综合油耗>技术细节 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