2024年3月10日，在新能源汽車創(chuàng)新技術(shù)論壇暨第十二屆汽車與環(huán)境系列論壇上，北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院教授、國(guó)家乘用車自動(dòng)變速器工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任徐向陽(yáng)在會(huì)上拋出了幾個(gè)問題：歐美電動(dòng)化步伐放緩，中國(guó)電動(dòng)化加速進(jìn)入價(jià)格戰(zhàn)淘汰賽，國(guó)外放緩，國(guó)內(nèi)加速，新能源汽車技術(shù)路線如何發(fā)展？電動(dòng)化大趨勢(shì)下，燃油車是否該放棄了？混合動(dòng)力該如何發(fā)展？

徐教授認(rèn)為，能源安全、資源安全、雙碳目標(biāo)、國(guó)際化和國(guó)內(nèi)龐大的市場(chǎng)規(guī)模等綜合決定：混動(dòng)汽車和電動(dòng)汽車必將也必須長(zhǎng)期共存、戰(zhàn)略互補(bǔ)！混動(dòng)汽車和電動(dòng)汽車相互競(jìng)爭(zhēng)，油車仍然不能放棄，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)需持續(xù)創(chuàng)新。

各種混動(dòng)技術(shù)路線各有優(yōu)缺點(diǎn)，混動(dòng)技術(shù)多樣化是發(fā)展趨勢(shì)，沒有最好的技術(shù)路線和產(chǎn)品，只有最適合企業(yè)優(yōu)勢(shì)和車型的技術(shù)路線。企業(yè)針對(duì)不同目標(biāo)客戶群體和不同產(chǎn)品定位，需要有不同的混動(dòng)技術(shù)路線組合，模塊化、平臺(tái)化開發(fā)是關(guān)鍵。

混合動(dòng)力變速器技術(shù)和產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)從跟隨到引領(lǐng)。混動(dòng)是增量市場(chǎng)，盡管競(jìng)爭(zhēng)開始日趨激烈，但由于自主產(chǎn)品和市場(chǎng)形成只是近幾年的事情，因此，對(duì)混動(dòng)產(chǎn)品企業(yè)而言，市場(chǎng)機(jī)會(huì)仍然很大，成本和性能競(jìng)爭(zhēng)是未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。

混動(dòng)構(gòu)型創(chuàng)新、電機(jī)電控電傳關(guān)鍵零部件持續(xù)優(yōu)化、基于智能網(wǎng)聯(lián)的混動(dòng)智能能量管理策略是混動(dòng)動(dòng)力持續(xù)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。電動(dòng)和低碳化背景下，混動(dòng)長(zhǎng)期看好，是企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

徐向陽(yáng) | 北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院教授、國(guó)家乘用車自動(dòng)變速器工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任

以下為演講內(nèi)容整理：

當(dāng)前，歐美電動(dòng)化步伐放緩，中國(guó)電動(dòng)化加速進(jìn)入價(jià)格戰(zhàn)淘汰賽。在此背景下，我們需要尋找新能源汽車技術(shù)新路線。

電動(dòng)化大趨勢(shì)下，燃油車是否該放棄了？

汽車發(fā)展歷經(jīng)了三個(gè)階段，分別是蒸汽機(jī)時(shí)代、電動(dòng)車時(shí)代、內(nèi)燃機(jī)時(shí)代。實(shí)際上，電動(dòng)車出現(xiàn)比內(nèi)燃車還早五年。1910年，內(nèi)燃車進(jìn)入快速發(fā)展軌道，逐漸取代電動(dòng)車的地位，而今電動(dòng)車又重新成為主要發(fā)展方向。

圖源：演講嘉賓素材

1900年，費(fèi)迪南-保時(shí)捷發(fā)明了世界上第一輛混合動(dòng)力汽車，根據(jù)當(dāng)前的定義即增程式、且是輪轂電機(jī)分布式電驅(qū)車輛，用發(fā)動(dòng)機(jī)給帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電后再讓輪轂電機(jī)電驅(qū)動(dòng)。1997年，豐田汽車公司發(fā)明了世界上第一輛功率分流混合動(dòng)力汽車，此后油電的融合速度較快。

2010年開始，低碳化、電動(dòng)化、智能化成為汽車行業(yè)的新發(fā)展趨勢(shì)。在此背景下，出現(xiàn)了關(guān)于是否應(yīng)該放棄燃油車的問題。回顧歷史，美國(guó)汽車的發(fā)展歷程值得我們參考。19世紀(jì)20年代，美國(guó)燃油車取代了電動(dòng)車，有如下原因。一是自福特汽車公司推出T型車后，內(nèi)燃車購(gòu)車成本大幅降低，價(jià)格上存在優(yōu)勢(shì)；二是石油價(jià)格大幅度降低，油車用車成本降低；三是內(nèi)燃車?yán)m(xù)航里程大幅度增長(zhǎng)，沒有當(dāng)時(shí)電車所存在的里程焦慮問題；四是加油站等基礎(chǔ)設(shè)施日益完善，內(nèi)燃車加油續(xù)航便捷。

由此可見，當(dāng)前環(huán)境下電動(dòng)車尚未具備完全替代燃油車的上述四個(gè)條件。盡管當(dāng)前電動(dòng)車購(gòu)車成本和使用成本下降，但里程焦慮和充電不便捷的問題依舊存在。因此，要想滿足消費(fèi)者的多重需求，油車和電車是需要并存的。

從市場(chǎng)規(guī)?？?，燃油車仍舊占據(jù)很大份額。2023年，我國(guó)汽車產(chǎn)銷量分別為3016.1萬(wàn)輛和3009.4萬(wàn)輛，新能源產(chǎn)銷分別為958.7萬(wàn)輛和949.5萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)35.8% 和37.9%，市場(chǎng)占有率達(dá)到31.6%。EV為668.5萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)24.6%，占比70.7%；PHEV為280.4萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)84.7%，占比29.3%；HEV銷量為81.5萬(wàn)輛。盡管電動(dòng)化發(fā)展很快，但帶燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車（HEV/PHEV/ICEV）仍然占77.8%，EV占比僅22.2%。

預(yù)計(jì)2030年新能源汽車市場(chǎng)份額EV和PHEV會(huì)相對(duì)持平，總占據(jù)60%，混動(dòng)仍然占據(jù)一定市場(chǎng)份額，燃油車約25%，帶內(nèi)燃機(jī)的汽車比例占比70%左右。在此情況下，內(nèi)燃機(jī)作為HEV和PHEV的核心總成，內(nèi)燃機(jī)仍然占據(jù)很重要的地位。

另外，未來(lái)幾年帶燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車仍然是傳統(tǒng)造車勢(shì)力銷量的主要來(lái)源，燃油車以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢(shì)應(yīng)當(dāng)繼續(xù)保持，不應(yīng)輕易放棄燃油車。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)自主品牌以及在中國(guó)的合資汽車企業(yè)都面臨海外出口的問題，如何實(shí)現(xiàn)國(guó)際化成為一大關(guān)鍵。要實(shí)現(xiàn)國(guó)際化，必然要滿足國(guó)際市場(chǎng)的多元化需求。

2023年，我國(guó)燃油車出口量相比2022年增加127.7萬(wàn)輛，電動(dòng)車增加174.9萬(wàn)輛。出口帶來(lái)的燃油車增量抵消了國(guó)內(nèi)電動(dòng)車對(duì)燃油車市場(chǎng)侵蝕的73%?？紤]到海外市場(chǎng)需求結(jié)構(gòu)，未來(lái)中國(guó)汽車出口繼續(xù)增加，燃油車出口增量會(huì)很大程度上抵消EV對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)燃油車銷量的侵蝕。

此外，目前我國(guó)存在能源安全和資源安全的雙重問題。我國(guó)發(fā)展純電動(dòng)的金屬對(duì)外依存度較高，鉑的對(duì)外依存度超過95%，遠(yuǎn)超石油對(duì)外依存度的70%。要想平衡能源和資源問題，就需要多元化的動(dòng)力技術(shù)。

圖源：演講嘉賓素材

節(jié)能減排層面，當(dāng)前火電仍舊是主要電力。盡管BEV的排放比內(nèi)燃車低20%，但綜合全生命周期制作過程來(lái)看，BEV的碳排放比HEV高，因此HEV和PEV仍舊是有效的節(jié)能技術(shù)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率是改善混合動(dòng)力系統(tǒng)的重要途徑。

混動(dòng)是目前降低碳排放成本、降碳最有效的途徑。隨著未來(lái)氫、氨等低碳和零碳發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的突破，混動(dòng)也將是降低能耗的有效途徑。因此，在積極擁抱電動(dòng)化的同時(shí)，我們不應(yīng)輕易放棄燃油車。內(nèi)燃機(jī)熱效率需要持續(xù)優(yōu)化，車用動(dòng)力需要多元化。同時(shí)，混合動(dòng)力也是低碳和零碳燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)，混合動(dòng)力（HEV/PHEV）與純電動(dòng)會(huì)長(zhǎng)期戰(zhàn)略并存。

電動(dòng)化大趨勢(shì)下，混合動(dòng)力該如何發(fā)展？

基于多元化動(dòng)力的需求，我們需要發(fā)展混和動(dòng)力。回顧混合動(dòng)力的發(fā)展歷程，從1900年至今，混合動(dòng)力形成了串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種技術(shù)路線，混聯(lián)還可以分為串并聯(lián)和功率分流。不同的混動(dòng)技術(shù)路線都有其優(yōu)缺點(diǎn)，適應(yīng)場(chǎng)景有所不同。 

圖源：演講嘉賓素材

我們的團(tuán)隊(duì)曾對(duì)各種混動(dòng)技術(shù)路線的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和成本進(jìn)行了評(píng)估，評(píng)估過程中通過參數(shù)遍歷消除不同參數(shù)對(duì)性能評(píng)估的影響，同時(shí)采用全局最優(yōu)能量管理策略消除不同能量策略對(duì)性能評(píng)估的影響。

我們對(duì)A/B/C級(jí)三種車型在三種駕駛工況下進(jìn)行綜合對(duì)比，發(fā)現(xiàn)串并聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于串聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)（增程）。其次，在功率需求較大的高速駕駛工況下，串并聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)比串聯(lián)（增程）的節(jié)油潛力更顯著。A級(jí)車在城市工況內(nèi)，串并聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)與串聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)的燃油消耗差異最小，但對(duì)于B級(jí)以上車型，在高速工況運(yùn)行，串并聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)與串聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)的燃油消耗差異明顯增大。 

圖源：演講嘉賓素材

為解決串聯(lián)高速和大車型上能耗高的問題，我們可以通過盡量增大電池容量以純電行駛為主，盡量減少增程器的使用。針對(duì)增程虧點(diǎn)高速行駛時(shí)噪音過大的問題，需要進(jìn)行必要的隔音處理。

從燃油經(jīng)濟(jì)性和碳排放角度看，串聯(lián)混動(dòng)更適合小型汽車、以城市短途行駛為主要應(yīng)用場(chǎng)景的PHEV車型、經(jīng)常需要長(zhǎng)途行駛但有里程焦慮問題的場(chǎng)景。

串并聯(lián)混動(dòng)有不同的擋位，擋位數(shù)量不同動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)也不同。綜合來(lái)看，串并聯(lián)3DHT優(yōu)于2DHT優(yōu)于1DHT。我們發(fā)現(xiàn)，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的擋位給節(jié)能效果帶來(lái)的影響十分明顯，但從兩擋增加到三擋對(duì)燃油性的改善不大，但系統(tǒng)會(huì)增加復(fù)雜度。此外，電機(jī)擋位數(shù)的增加對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性有所改善，但不如增加發(fā)動(dòng)機(jī)的擋位數(shù)量對(duì)經(jīng)濟(jì)性的改善明顯。 

圖源：演講嘉賓素材

我們發(fā)現(xiàn)P2類型的混動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型從六擋增加到七擋或八擋后，所帶來(lái)的燃油改善十分有限。此外，功率分流的模式越多，其動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性越好。經(jīng)過研究，我們進(jìn)行了綜合排序，總體來(lái)看多擋位的串并聯(lián)構(gòu)型最優(yōu)，其次是雙模功率分流，然后是P2構(gòu)型、不增設(shè)擋位的串并聯(lián)、單模功率分流、單擋串并聯(lián)，串聯(lián)構(gòu)型最差。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)的自主混動(dòng)技術(shù)路線主要是做串并聯(lián)和多擋化構(gòu)型，串聯(lián)的代表有日產(chǎn)的e-Power、國(guó)內(nèi)的理想等車型。從2023年開始，國(guó)內(nèi)有大量串聯(lián)技術(shù)路線車型進(jìn)入市場(chǎng)。并聯(lián)路線中，歐洲比較推崇多擋位P2的并聯(lián)，主要是用于滿足高速行駛的需求。串并聯(lián)則是目前國(guó)內(nèi)最主要的技術(shù)路線。功率分流層面，豐田是最具代表性的產(chǎn)品，其四代為了改善動(dòng)力性、動(dòng)力性，在功率分流基礎(chǔ)上加了2AT和4AT。

從技術(shù)發(fā)展的角度看，構(gòu)型創(chuàng)新中串并聯(lián)構(gòu)型中多擋化，可獲得更好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；可以考慮類似長(zhǎng)城Hi4混動(dòng)構(gòu)型創(chuàng)新的思路，通過把串并聯(lián)構(gòu)型中的兩個(gè)電機(jī)分解成前橋P1，后橋P4，實(shí)現(xiàn)電機(jī)串并聯(lián)四驅(qū)的混合動(dòng)力系統(tǒng)，使混動(dòng)系統(tǒng)有更好的動(dòng)力性以及更好的NVH表現(xiàn)和駕車體驗(yàn)。從產(chǎn)品開發(fā)角度看，我們需要進(jìn)一步優(yōu)化電機(jī)、電控、機(jī)電耦合核心零部件技術(shù)的效率，提高其集成度，使設(shè)計(jì)開發(fā)做得更高效、更集成、更可靠?？偝煞矫?，需要解決耦合振動(dòng)的問題，從原端到終端全過程地進(jìn)行優(yōu)化。

當(dāng)構(gòu)型創(chuàng)新達(dá)到一定程度后，要進(jìn)一步優(yōu)化混動(dòng)系統(tǒng)，無(wú)論是對(duì)HEV還是對(duì)PHEV而言，核心都是智能能量管理控制，要圍繞智能能量管理策略做更多工作。針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，如何將信息融入能量管理策略中是企業(yè)在混動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)中的關(guān)鍵要素。

混動(dòng)技術(shù)和電動(dòng)化要想持續(xù)優(yōu)化，就需要有不同的技術(shù)路線，有適配不同場(chǎng)景的產(chǎn)品。企業(yè)要結(jié)合產(chǎn)品的定義和需求選擇最合適的路線，只有這樣才能使產(chǎn)品更具競(jìng)爭(zhēng)力。

（以上內(nèi)容來(lái)自北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院教授、國(guó)家乘用車自動(dòng)變速器工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任徐向陽(yáng)于2024年3月10日在新能源汽車創(chuàng)新技術(shù)論壇暨第十二屆汽車與環(huán)境系列論壇發(fā)表的《新能源技術(shù)路線再思考——燃油與電動(dòng)的關(guān)系》主題演講。）

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