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本田式PHEV技术在中国成为主角

与本田的混合动力车(HEV)技术相近的插电式混合动力车(PHEV)正在中国崛起。PHEV全球排名第一的中国比亚迪(BYD)和浙江吉利控股集团(Geely Holding Group)采用相关技术。另一方面,有观点认为,凭借HEV席卷世界的丰田的技术优势在PHEV领域会有所减弱。在世界最大的PHEV市场中国成为主角的技术有可能成为世界主流。

迄今为止,中国企业的PHEV以串联方式为主流。发动机只用于发电,驱动力由电机提供。结构简单,整个系统的控制也相对简单。在日本车企当中,日产汽车采用的是这种方式。由于容易与纯电动汽车(EV)的零部件通用,中国企业在首次涉足HEV和PHEV时大多选择串联方式。

但串联方式仅靠电机驱动,具有在低中速域效率优异、但在高速域大幅恶化的课题。这是因为电机的效率在高速旋转域会下降。中国幅员辽阔,在遥远城市之间高速移动的需求很大。串联方式的PHEV效率恶化,续航里程变短,改善高速燃效成为一大课题。

中国各家车企关注的是本田的串并联式HEV技术“e:HEV”(图1)。其特点是主要利用串联方式,并通过设置离合器转换为并联方式。

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图1 比亚迪的插电式混合动力车(PHEV)“海豹07”

采用混合动力系统“DM-i”。(图片来源:日经Automotive)

一般的并联方式同时使用电机和发动机的驱动力,但本田则不使用电机的动力,将发动机的驱动力直接传递给轮胎。低中速域采用串联方式,在高速长距离移动时采用并联方式的发动机直驱,在全速度域易于实现高效率(图2)。本田从2013年发售的“雅阁”HEV开始采用。

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图2 丰田、本田和日产的系统比较

本田基于串联方式。(来源:日经Automotive根据本田的资料制作)

比亚迪从2021年开始在PHEV上采用与本田相似的串并联式“DM-i”。吉利此前一直采用配备3速变速箱的复杂PHEV,但从2024年推出的新一代PHEV技术“EM-i”开始,改用可称为本田方式的PHEV。

关于吉利改用本田方式的原因,吉利的原技术人员岛崎勇一解释说,“虽然结构比较简单,但根据行驶领域不同,可以分别使用电机和发动机驱动,可以发挥各自的优点”。

吉利在2019年前后研究新一代PHEV的方式,除了本田之外,还比较了丰田和日产的方式等。岛崎回顾当时的讨论,称“得出了在PHEV中本田方式能达到理想效率的结论”。

  

行星齿轮方式人气不高

另一方面,很多观点认为丰田的串并联式HEV技术“THS(丰田混合动力系统)”通过HEV兼顾了更高的燃效和成本,但在PHEV领域,其优势将明显减弱。这是因为在大部分日常行驶中使用的电动模式行驶时效率会降低。此外,行驶条件不同带来的发动机和电机的控制也很复杂。中国企业在PHEV的开发中还没有采用THS的例子。

THS在被称为动力分配机构的行星齿轮上连接发动机、电机和发电机,根据行驶条件改变发动机和电机的驱动力分配并传递到轮胎上。电机、发动机和发电机始终机械地连接在一起,电动模式行驶时,如果只有电机产生驱动力、同时使发动机和发电机停止,就会形成拖拽阻力。中国企业认为,在以电动模式行驶为主体的PHEV中,与发动机分离的本田方式更为适合。

  

转向PHEV寻求蓝海

在中国,PHEV开发竞争日趋激烈是因为纯电动汽车市场已成为红海(过度竞争市场)。很多企业涉足从外部采购电池和电机即可制造的纯电动汽车,据称现在在中国“谁都不赚钱”。另一方面,PHEV由于存在发动机技术的壁垒,涉足企业较少,被认为是一片蓝海。而且中国政府将PHEV定位为新能源车(NEV),与纯电动汽车同样享有优惠政策。

在中国,在纯电动汽车需求增长放缓的背景下,PHEV的销量正在急剧增加(图3)。2021年纯电动汽车销量为272万辆,PHEV为60万辆,差距很大。到2024年,纯电动汽车为710万辆,而PHEV为512万辆,两者的差距大幅缩小。

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图3 中国市场纯电动汽车和PHEV的工厂出货量

PHEV的市场份额正在迅速增加。(来源:MarkLines)

在中国PHEV增加的另一个重要原因是北方对纯电动汽车敬而远之。北方气温较低,纯电动汽车的续航距离会缩短,因此对PHEV的需求较高。

日本瑞穗银行商务解决方案部国际营业推进室国际营业推进第二组高级主任研究员汤进分析称,在中国北方的城市和山区,“PHEV比纯电动汽车更有需求”。此外,2022年中国政府停止了NEV的购买补贴,纯电动汽车普及,喜欢新技术和产品的早期采用者减少,这也被认为是纯电动汽车需求转向PHEV的背景。

在PHEV市场上,比亚迪的份额压倒其他公司。2024年乘用车销量中PHEV达到249万辆,超过了纯电动汽车的176万辆。瑞穗银行的汤进认为,“比亚迪的PHEV成本已经下降到能与发动机汽车竞争的水平”。

虽然PHEV在中国迅速普及,但从全球范围来看,仍然是一个小众的存在。比亚迪的电动汽车出口正在增加,但PHEV才刚刚起步。计划2025年底向日本出口PHEV进行销售。尽管如此,在美国,优待PHEV的加利福尼亚州撤销了零排放汽车(ZEV)规定等,PHEV的热潮正在消退。PHEV能否成为取代HEV的存在?这将取决于比亚迪能否在国外将PHEV的价格降低到媲美中国市场的水平。

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