混动车不过是普通燃油车加个电池电机，可以这样理解吗？

作者：金属疯子 物理上构成上，是的，无可反驳。但： 但，燃油车加个电池电机，应用在工程上却可以产生出来一些奇妙的反应。因为，这个电池和电机，实际上是扩展了内燃机的能力边界。以我粗鄙的认知来看，仅仅加了个电池和电机，从效用的基准来看的话，却是一个天才级别的工程应用。 因为，混动系统在狭义的本质上，是把内燃机的发出的热能： 跨越了时间切片的限制，变得可以按需调配来作机械功。 为什么说是狭义的，因为插电式等一定程度上引入了除内燃机的之外的外部能源。但在车子跑起来以后的那段时间里，无论何种形式，混合系统的本质其实没有变。 添加图片注释，不超过 140 字（可选） 说说这个时间切片的限制是如何跨越的 其实就是题主说的，因为加了个电池和电机，一个是能量调节器，一个是“微波炉”式的执行器。 电池：相当于一个”电容”、一个调节器。 这个“电容“在内燃机多作功（无法全部用于驱动车辆）时可以先把能量存储起来，在内燃机处在比较难发力，或者使全力了动力也不够的时候，放出之前存储起来的能量。 电机：首先是“电容”能够存储和输出的执行器，同时它还是一个“微波炉”式的执行器，无需预热也没有待机时的能量消耗。 借助电机峰值扭矩几乎可以瞬间建立的特性，可以实时地介入与退出与整个动力传动系统的协作。 就是仅仅加了两个变量 构成了对内燃机热能做机械功跨时间切片的调配 添加图片注释，不超过 140 字（可选） 光说不练假把式，举几个行车的例子： 急加速： 当你在高速公路上需要快速超车，内燃机可能需要一些时间来达到其最大功率。 然而，混动系统中的电池和电机可以立即提供额外的动力，实现快速加速。 这个过程就像一个电容器储存的能量在需要的时候被释放出来，即使内燃机在这个时间点不能提供足够的能量。 -上坡行驶： 在上坡时，车辆需要更多的动力来克服重力，内燃机可能用全力了但是还不太够用。 此时，电机可以迅速介入，为动力系统提供额外的推力。 这就好比在微波炉中加热食物，不需要预热，而是立即提供热量。 停车熄火： 在红绿灯等待或者堵车的时候，普通汽车的内燃机仍然在运转，消耗燃油。 而混动汽车可以关闭内燃机，只用电池供电，不仅节能，还减少了尾气排放。 这就像微波炉在不使用的时候不消耗电力。 刹车或者下坡： 仅仅只有内燃机的话，大多数情况下内燃机在空转，能量被白白消耗了。 混动汽车可以利用这些能量为电池充电，将能量保存下来，等需要的时候再利用，就像电容器储存和释放电能。 添加图片注释，不超过 140 字（可选） 不知道说清楚没有，大概就是这么个意思吧。 很简单吧，但是工程与理论的区别就是： 理论上一条线就可以是一条线，只有长度与形状。没有质量没有粗细，但是在工程上就要考究强度/重量/材质。 混动系统也一样。 把内燃机、电池、电机这三个本身都非常成熟的东西放在一起，应用到汽车工程上.却可以产生很多奇奇妙妙的反应，效用水平和利用场景会很不一样。 奇妙的混动系统 这些差异怎么来的，我粗鄙地以为有三个点： 1.内燃机/电池/电机之间的权重占比 2.有无引入外部能源 3.算法、算法、算法 1.权重变了，车就变了 比如： 如果还是以内燃机为主，尽量维持原样： 那电机和电池可以做得尽量的小，甚至一个48V的系统就够了，在曲轴上加个BSG电机，稍稍帮一下内燃机就好了。 程度深一点的话： 想要24H、360度无死角呵护内燃机的话，那电池电机就要做得大一点了，耦合系统也要复杂一点了。 这样才能有基础能力做到整个系统的水乳交融 甚至，想以电机为主的话： 那内燃机其实就可以小一点了，单纯做一个增程器，甚至作功循环的方式也可以单单以热效率为最高优先级（奥托啊，米勒啊，阿特金森啊，哪个吃得少干得多选哪个。 ）但是电池就要做大足够大的度量，电机就不能只撑半边天了。 所以，其实还是这三个东西在，但权重变了，车也就变了 添加图片注释，不超过 140 字（可选） 而其实，串联式、混联式、并联式，强混/弱混、平行轴式与动力分配式。底层其实就是： 每个车企对这三个变量权重的不同理解与权衡 一个大内燃机可能会有更大的能力边界，但由于重量增加，可能会降低燃油效率。 一个大电池可能会有更长的纯电动行驶范围，也具备较强的调节功能，但增加的重量可能在内燃机驱动时对汽车的燃油效率产生负面影响。 一个更大的电机可能会可以给内燃机更迅猛的助力，甚至成为唯一的驱动单元。但是电机也有自己的能力边界的。 多大很难权衡，多小其实也是一样的。 添加图片注释，不超过 140 字（可选） 所以，真正选择工程实现方案时。工程师需要仔细平衡这三个变量的权重。尽量做到车的性能平衡。而且，这种平衡不是绝对，需要根据车型的具体定位。这些极其杀脑细胞的权衡，才有了 现在百花齐放的混动车 2.引入外部能源：进一步扩展动力系统的能力边界 传统的混动一度就是极尽可能的优化内燃机的能源使用效率。但毕竟只有内燃机作为唯一的能量来源，无法变出花来的。不知道是不是因为这个，后来有了可以外部补能的像PHEV这种混动形式。 引入外部能源后，我的理解，最大的区别是：在设定的场景下，内燃机可以不工作了。甚至在城市通勤的情况下，电池电机够大的话，可以在99%的情况下变成一台电动车。 这种情况下，以内燃机为主的混动系统，其实是变成了一个保险机制。 用来最后兜底用地 添加图片注释，不超过 140 字（可选） 但，引入外部能源也增加了汽车动力系统的复杂性和重量。有得也有失，还是看权衡吧。 不过看看最近， REEV也开始可以插电了。看来 把内燃机或者混动系统当作一个保险机制，可能是大势所趋。 3.算法：对汽车行驶的底层理解程度的体现 硬件构成决定了上限，而算法其实才真正决定一套混动系统能不能达到它之前预设的上限。 算法要解决的可能有以下几个事儿： 驾驶模式识别：Input1 预测和适应：Input2 能量&能量流管理：Process&Decision 驾驶模式识别：算法需要能够识别当前的驾驶模式，如城市驾驶、高速驾驶、上坡、下坡等。这些模式有不同的动力需求和能耗模式。例如，在城市驾驶中，汽车可能频繁停车和启动，这时电机启动和制动能量回收可能更有效；而在高速驾驶中，内燃机可能更为高效。 预测和适应性：更高级的混动汽车的算法可能还具有预测功能，如预测接下来的路况和驾驶模式，以及根据过去的驾驶数据进行学习和适应。例如，如果算法预测接下来将进入交通拥堵的区域，可能会提前将电池充电至高水平，以便在停启频繁的情况下使用电机。 能量&能量流管理：上面两个输入最后其实都落到了能量和能量流的管理。具体决定何时使用内燃机，何时使用电机，何时同时使用两者。每个家伙使唤的程度是什么样的。动力衔接顺不顺畅，能量储备是不是合适，能耗是不是真的能降下来，最后都得靠算法来不断调优。 添加图片注释，不超过 140 字（可选） 不知道说清楚没有，大概这么个意思吧 现在，专利开放了。硬件结构可以Copy也可以继续在原来的基础上做Evolution了。但是底层的算法却只能各个车企自己去试错、去积累，没有捷径可以走。 不过看疗效来说，现在真的我们自己的车企已经做得超级不错了。 所以，混动系统其实是一个天才级别的工程创新。 聊了挺多的，看似就是加了电池和电机，放在车上却变成一个极其庞杂的系统工程。 疗效上：混合动力是在传统能源汽车的基础上，不伤筋动骨，甚至开发时都不需要专有平台的。却又同时能够带来很高的节能减排响应的技术路线，而且本来可以长时间大量存在的。 所以我才觉得混动系统其实是一个天才级别的工程创新？/应用？。 添加图片注释，不超过 140 字（可选） 好了，扯完了，一点申明： 不是动力学专业的，不是混动系统专业的，也不是控制策略算法专业的。以上说的只是个人的粗鄙的认知。 欢迎任何形式的反驳，我会把你的批评教育顶上去。 来，来狠狠地教育我吧。 然后，下面是我之前写的几篇关于混动系统的文章。会针对各种混动系统说得稍微具体一点，有兴趣可以去瞅瞅。 阅读更多电动车精彩内容，可前往什么值得买查看