最近雷諾發布一項由小型汽油發動機和新式小型電機組成的混合動力傳動技術，在混動車技術不斷進步，那么自主品牌技術處于什么水平呢？下面先介紹雷諾最新的混動技術。

　　法國雷諾公司（Renault）在巴黎舉辦了“Innovations@Renault”活動，發布了在今后具有重要意義的幾項新技術。其中之一是由可以使用液化石油氣（LPG）的小型汽油發動機和新式小型電機組成的混合動力傳動技術，該公司已宣布，將在2015年將這項技術運用于量產車。該技術與雷諾2014年在巴黎車展上發布燃效為100km/L的概念車“EOLAB”時介紹的技術基本相同。

　　圖1：小型電機

　　新式小型電機的輸出功率為65kW，扭矩為220N·m。在性能不變的前提下，將體積減小了10％（圖1）。通過對過去使用的多個模塊進行整合，省去了外部電源線。與小型純電動汽車（EV）“ZOE”相同的Chameleon充電器和接線盒在新式動力電子控制裝置中實現了一體化，使體積減小了25％。電機的冷卻采用空冷方式，動力電子控制裝置的水冷系統也有所簡化。除了重新設計逆變器，降低了耗電量之外，還通過改進電子管理系統，使其能夠使用容量為3kW和11kw的軟電纜，從而縮短了充電時間。

　　汽油/LPG發動機系統由怠速停止機構、制動再生功能、帶環保模式的渦輪增壓三缸發動機組成（圖2）。與汽油專用發動機相比，燃料消耗量低25％，二氧化碳排放量低10％。與過去的LPG發動機相比，燃料消耗量也降低了20％。但找出渦輪增壓與LPG壓力的合理平衡點、在駕駛員不經意的狀態下最大限度活用LPG模式一直是該系統面臨的技術課題。

　　圖2：汽油/LPG發動機

　　在此次活動上，雷諾還介紹了弱混合動力柴油車項目“HYDIVU”、小型雙沖程柴油發動機項目“POWERFUL”，以及以“Twizy”為原型的配送用小型EV項目“VELUD”等。

　　HYDIVU項目的目標是推動行駛距離長的小型商用車實現柴油混合動力化，以降低維持費（圖3）。試制車以休旅車“Master”為原型，配備雙渦輪柴油發機“ENERGY dCi 165”。將輸出功率為10～12kW的48V起動發電一體機與變速箱集成到一起，利用該一體機增加扭矩，減輕了發動機負載。并且將該一體機配置在盡可能靠近車輪的位置，使制動時的能源再生最大化，以此提高了效率。再生的能源用來為48V電池充電。

　　圖3：HYDIVU項目

　　雷諾開發出了符合這一概念的可變噴嘴渦輪增壓器，以及通過優化齒輪比降低巡航時發動機轉速的“低速化”技術。扭矩的顯著性水平是從1000rpm開始，操控穩定性在所有轉速區域內保持不變。通過使用鋼活塞降低了內部摩擦，在250MPa的燃料噴射壓力下，尾氣排放量減少了25％。通過采用上述技術，在長距離行駛時，燃耗最多可降低10％。

　　POWERFUL項目的目標是開發用于小型車的雙沖程雙缸發動機（圖4）。四沖程柴油發動機的熱效率勉強能夠達到35％，而大型集裝箱貨船通常采用的雙缸發動機的熱效率為50％。正在開發的新式雙缸發動機的尺寸僅為雷諾現有1.5L柴油發動機的一半，重量不到40kg，適用于小型車輛。配備機械增壓器和渦輪增壓器，輸出功率為35～50kW，扭矩為112～145N·m/1000rpm～。在初期測試中，新式發動機的前景得到認可，但今后還需提高性能。該發動機得到了歐盟提供的貸款，是與法國、捷克、西班牙等18個合作伙伴合作開發的。

　　圖4：雙沖程柴油發動機

　　圖5：VELUD項目

　　VELUD項目的目標是使城市中的配送車輛實現EV化，采用的原型車是雙座小型EV“Twizy”。該項目還將開發從指定發貨區到最終送貨點，全程管理配送車輛、平臺和集裝箱的系統（圖5）。

　　筆者針對各方觀點，從PHEV定義、工作模式、標桿車型和發展趨勢等方面對PHEV進行分析，以此了解自主品牌汽車混動技術發展水平。

　　1)PHEV定義及特點

　　顧名思義，PHEV就是帶有外接電源充電裝置的混合動力汽車，由于需要外接充電、電池為能量型或混合型，與強混的功率型電池不同；由于需要純電動行駛，電機輸出功率需求較大且動力系統結構必須具備純電工況，整車冷卻和潤滑系統在純電動工況時能適時工作。

　　PHEV包括CD(能量消耗) 和CS(能量維持階段)。CD階段除再生制動外SOC(荷電狀態值)持續降低，發動機和電機工作與參數匹配相關，當電機功率匹配較大時，該階段通常為純電動工況；但當電機相對較小且處于急加速和爬坡工況，或者動力系統冷卻和潤滑需要發動機開啟時，發動機在CD階段仍然需要工作；CD階段純電動續駛里程差別較大，例如4.4kWh的豐田Prius僅為26km、16kWh的沃藍達為64km、13kWh的比亞迪秦為70km；新國標要求乘(商)用車60(40)km/h勻速行駛純電動續駛里程大于50km、才能獲得免購置稅等政策優惠。CS階段主要是維持SOC平衡、與強混控制相同，但為了防止“背電回家”、SOC控制目標不應太高(例如30%、強混目標點通常為50%左右)，SOC目標點同時要考慮到電池充放電效率。

　　表1 PHEV與強度混合動力比較

　　PHEV與強度混合動力比較如表1所示，在參數配置方面、PHEV具備純電和強混的特點，因此從參數匹配總結出：PHEV=純電動+強混。與強混相比，PHEV電功率比相同或增加，盡管在質量上稍有增加、但在CS階段其節油率應不低于強混，即節油率應大于30%以上。

　　2)PHEV工作模式

　　圖2是兩種典型的PHEV動力系統結構，比亞迪秦與圖2左圖相同。筆者研究團隊制定了圖2結構的工作模式，如圖3所示，根據蓄電池SOC和駕駛員需求扭矩(根據踏板開度和車速解析獲得)，即可確定出PHEV的工作模式，縱軸SOC和橫軸需求扭矩之間白色帶寬是為了防止工作模式的頻繁跳變。圖3中SOC1和SOC2在30%左右，SOC3和SOC4在10%左右；SOC大于SOC1以及處于SOC2和SOC3之間的工作模式是最常用的工作模式，可使電池SOC基本維持在30%左右；設置SOC3和SOC4的目的是為了考慮“Auto”和“HEV”模式下，低速純電動和需求扭矩大(爬陡坡和急加速)等特殊工況的動力需求；但當SOC低于10%時電池不能放電，一方面由于此時電池放電效率低，另外由于電池SOC誤差較大(可達8%)、此時電池已經處于無電狀態。

　　由工作模式可以看出，SOC較大且需求扭矩較小時、PHEV工作于純電動工況；其余工況與強混相同，主要通過E-M(行車發電)和E+M(電機助力)調節作用，在滿足駕駛員需求扭矩的同時、使發動機工作在高效區；只有在三處標注黃色區域PHEV才工作于純發動機工況，而且此時發動機的工作效率較高，有別于傳統汽車“大馬拉小車”的工況。

　　因此從工作模式可以總結出：插電式混動=純電動+強混，即使在不充電狀態下(SOC維持在30%左右)，PHEV工作于強混而并非傳統汽車模式。

　　3)PHEV標桿分析

　　搜集了國內外主流乘用車和客車PHEV的技術參數，如表2所示，可以看出各主要廠商PHEV在CS模式的節油率均大于30%，PHEV客車節油率高達40%以上，即表明不充電狀態下節油率仍然較高。

　　PHEV大巴在CS階段節油效果非常明顯，各主要廠商在滿足新國標勻速行駛50km的條件下，盡量減小電池容量、減少整車成本，以傳統車價格銷售給公交用戶、用國家補貼的25萬元消化電池和電機增價。正是這一創新的控制和商業模式，2014年僅雙?；炻揚HEV客車銷量有望突破萬臺、產值上百億元。

　　與PHEV大巴類同，在充電設施并不完善情況下，PHEV轎車應效仿大巴的控制和商業模式，加速PHEV轎車的市場化推廣。

　　表2 典型PHEV技術參數

　　4)PHEV發展趨勢

　　表3 PHEV發展趨勢

　　在2014年11月舉辦的廣州車展上，共展出國內外12種PHEV車型，既有高端的保時捷品牌，也有易于推向市場的高爾夫GTE和比亞迪品牌，足以表明各大廠商對于PHEV的市場信心。

　　同時，中國PHEV的市場潛力得到了各大國際廠商的高度關注，沃爾沃將于2015年上半年在成都工廠量產沃爾沃S60L插電式混動車并投放市場；大眾2018年底前將向中國市場引入8款插電式混動車型，最早的兩款車型將于2015年在中國生產。

　　近期國際電池供應商已將電芯批量售價調整為220~230美元/kWh，但由于國內電池包集成技術和電池管理系統技術仍處于起步發展階段，電池集成后的價格仍然較高；同時由于均衡控制和熱管理等難點技術尚未解決，僅依靠增加電池容量提高續駛里程并非最佳方法，而PHEV在里程方面有優勢?？萍疾咳f鋼部長在泰達論壇上提出，2020年后可能會取消財政補貼，在無補貼條件下PHEV有價格優勢。純電動難點在于電池、電機、充電機和電動附件等零部件，除此以外、PHEV在整車集成與控制方面要求較高，而自主品牌在能量管理、動力系統解耦、發動機和自動變速箱等方面積累較少，應給予大力支持攻關。技術障礙永遠繞不過、必須跨越，比亞迪從逆向分析到正向開發的成功，特斯拉輝煌與菲斯科破產的強烈反差，足以說明自主掌握核心技術的重要性。

　　在鼓勵發展PHEV的同時應該做好檢測、監管和認證工作，清華大學教授、中國電動汽車奠基人和資深專家陳全世先生提醒到“插電式混動汽車很容易在技術上造假，即車企只要在傳統的汽油車后軸安裝一個假電動機就能改裝成插電混動”。應從“坡起”、“EV”、“Eco”、“Sport”、“Auto”和“HEV”等模式對PHEV進行綜合評價，遏制騙補、給PHEV創造良好的發展氛圍。

　　5)總結

　　以上從PHEV定義、工作模式和標桿車型等方面對PHEV進行分析和評價可知，PHEV的結構和控制策略決定了其在不充電狀態下仍是一輛強度混合動力汽車，與傳統汽車相比、此時節油率仍高達30～40%以上，良好的節油率應該獲得相應的牌照優惠和補貼；財政補貼取消后，PHEV是最具生命力的新能源車型之一；相比于引進國外技術，自主品牌應堅持自主開發，突破PHEV整車集成控制和關鍵零部件等方面的技術障礙。