就爱说实话[10] 为何日系混动能省油？

    《就爱说实话》是ZOL-汽车科技频道的一档全新系列，在每一期，我们都会来和网友们聊聊关于汽车那些事。网友们经常留言，就喜欢爱说实话、敢于说实话的编辑，既然网友们有需求，我们必然满足。读《就爱说实话》系列，那就是两个字“痛快”！

    第【10】期：《就爱说实话[10] 为何日系混动能省油？》

    【ZOL-汽车科技】引言：头几天我给大伙扒了一下关于工信部测油耗伪科学的外衣，《就爱说实话[9] 为何官方油耗超级低？》，提到了关于插电混合动力相关内容，我答应给网友们解答一下后面留下的问题，而且我看网友们回复，对于混动知识也很期待，下面正式开始吧。

--------------------------------------------------------------------------------

    首先声明啊，我绝对不是日狗。这篇文章主要就是为了给大家科普一些混合动力的内容，如果你们要喷呢，也看完了在喷哦。

    “混合动力”如今已经不是什么新鲜词了，越来越多的汽车厂商也都投入的力量去研发，并且陆续都上市了很多新车（当然了这里面也有相当一部分是为了政策而生的）。不过归根结底，我个人认为民用混合动力的目的是什么？说白了就是为了省油（超跑除外）。但是你会发现，市面上五花八门的混合动力车，但是真正能够省油的仅有日系厂商。

    而今天，我就要给大伙说说，为什么除了日系都在玩命搞插电；为什么这一票的插电混动车实际上都不省油；为什么丰田、本田的混合动力才能够省油；为什么日系高效省油国家也不给你补贴；为什么国家要扶植插电混动。

    第【9】期：《就爱说实话[9] 为何官方油耗超级低？》

    第【8】期：《就爱说实话[8] 看大众如何挣中国人的钱》

    第【7】期：《就爱说实话[7] 原来混合动力可以这样玩》

    第【6】期：《就爱说实话[6] 为何中国人痴迷大众车？》

    第【5】期：《就爱说实话[5] 为何不care大众排放门？》

    ......

    第【2】期：《就爱说实话[2] 大众在美作弊折射出什么？》

    第【1】期：《就爱说实话[1] 7车企简配ESP获利3.6亿》 

为什么除了日系都搞插电？

    关注车的朋友们会发现，除了日系之外的混合动力汽车，包括来自欧洲的奔驰、宝马、奥迪等，以及国内的比亚迪等，无一例外都采用了插电模式，这是为什么呢？后面我会逐步给大伙分析其中的缘由，一定要耐心看完。

欧洲搞插电是为了少被罚钱啊

    首先我们说说欧洲，或者说欧盟吧，他们对于汽车的排放标准是相当高的，特别是碳排放值，而采用了插电混合动力之后，在欧洲那套很逗比的标准下进行测试，碳排放值就会低了很多，从而就会降低碳排放超标过多带来的处罚。

    所以你看到现在，宝马5系、宝马X5、奥迪A3、奥迪A8、奔驰S、保时捷卡宴、沃尔沃XC90等很多车型都推出了插电版本。丰田是全球一线车企，混动技术是全球领先的，这一点毋庸置疑，之所以达到了今天成就，丰田用了10多年的时间去研发。而上面这些插电混动车，仿佛一夜之间就都跳出来了，难道混动说造就能造吗？

中国搞插电是因为政府白给银子啊

    而为什么中国以比亚迪为首的也要搞插电呢，那是因为在中国，国家正在大力扶植新能源产业。只要是纯电续航里程大于50km的插电混动汽车（油耗高的逆天也无所谓），就会获得一比补贴，当然了消费者购买这辆车，也会获得一比补贴，目前2015年是3.15万元。

为啥政府大把大把砸钱扶植插电？

    那么为什么中国要扶植插电呢，我个人觉得，国家认为电动以后是一个大趋势，搞电动具备弯道追赶的潜力。如果主推纯电动车有一个死循环：“因为没有充电桩，消费者不买纯电动。因为消费者不买纯电动，没人建设充电桩”。国家给插电式混合动力车提供补贴的重要原因是为了打破这种僵局。让一部分消费者先买既能烧油又能充电的车。消费者自然知道充电比烧油省钱，因此产生强烈的充电需求，从而带动去建设充电桩。充电桩多了之后，纯电动车才能逐渐普及。

    而日系的混动思路，其实是有所不同的。它依靠电机、电池来提升内燃机的工作效率，而且日系混动之所以能够高效，与它本身所采用的超高热效率的内燃机也有十分重要的关系。虽然说混动本质不分插电还是不插电，但是中日两国在研发思路上，是存在区别的。所以说，日系混动即便国产了，国家也依然不会给你补贴，因为你再高效，你也不符合国家对于新能源的定义。

    如果你觉得我说的啰嗦了，那么简单说，目前国内插电的最终取向是纯电，而日系（丰田）混动的最终取向是节油，而国家鼓励的取向是纯电。

    综上来看，目前大规模的搞插电，其实与国家大力扶植推动，政策导向作用是分不开的。（假如没有政府鼓励支持，不给补贴，比亚迪秦卖20万，丰田卡罗拉双擎卖15万，你买哪个？）既然插电能降低模拟工况下碳排放，还能给补贴，还能宣传超低恐怖油耗，那干嘛不插电呢。至于政策是否合理我们不予评论，至少车企与它对着干是极为不明智的。且不论插电混动现阶段能够否省油，从研发角度看，至少对于车企是有利的。

    其实我感觉，现在的插电混动车，随便在汽油车上面加个电机，加个电池，只要能纯电跑50km以上，哪怕你从不插电，或者不省油，就给补贴，感觉也挺逗的，看来国家真有钱啊，你们觉得呢？

先看看插电混动的真实油耗吧

    首先我们看下一些知名的汽车媒体给出的部分插电混动车型油耗数据吧，先看数据在分析背后原因。

     奥迪A3 e-tron是一款1.4T涡轮增压发动机+电机的这么一个插电混合动力汽车，但真实油耗数据是百公里8L多。这个数据基本上已经和1.4T汽油版相当，甚至还有点超，也就是说一点都不省油，而它的价格，几乎可以买1.5个汽油版A3了，或是买高性能的S3。

不高效原因1：行驶充电效率低   

    那么这一堆的插电混动车，为什么都不省油呢？在退一步说，电池一旦没了电，油耗里面原形毕露。首先来说，与它们的结构有很大关系。

    这种单电机直连式结构，电机即相当于发电机又相当于电动机，这样可以满足混合动力系统在不同工况下的工作。比如说纯电模式下驱动，那么内燃机与电机是断开的，由电池给予电能，再有电机传递动力。比如说动能回收，发电机发电，把电能充到电池。

    所以，单电机直连式的混动系统是比较简单的，而且便于拓展。简单点说，在任何一台车上面，在内燃机与变速箱之前加入一个电机，连接电池组，再加入一些电控复制，就可以成为了一台基本的混合动力汽车。

    不过这种结构简单的单电机直连式混动也有一些弊端，比如行驶充电模式，电机两端存在转速差才可以实现充电，这样效率是非常低的。而且，单电机直连结构在燃油与电力切换的时候平顺性比较差。

不高效原因1：普遍采用涡轮增压发动机

    除了充电效率低之外，如今你看到大面积的插电混动车，都采用了涡轮增压发动机，而本身涡轮增压发动机的效率就是低于自然吸气发动机的。同等排量下，一定是涡轮增压发动机更加费油。而且，一旦与阿特金森（米勒）循环的自然吸气发动机相比，差距就会进一步拉大。（后面我会给大家详解以丰田本田为首的日系混动是怎么玩的，以及日系为什么就能省油）

丰田混动怎样做的？

    目前来说，丰田和本田的两家的混动技术是比较出色的，能够实现较高的燃油经济性。首先我们说说丰田吧，最初的车型是普锐斯，如今已经发展到了第四代车型，并且在雷克萨斯上遍地开花。现在卡罗拉双擎和雷凌双擎都已经实现国产化。

    齿轮组的外环通过主减速齿轮连接到驱动轮，同时主电机（2号电机）也连接在这个外环齿轮上。齿轮组的太阳轮则连接次电机（1号电机）。发动机输出轴则直接与行星轮相连。可以看到，整套传动系统没有离合器、液力变矩器之类的东西，这个是变速器更加高效的原因之一。其次该变速器可以调节1号电机、2号电机、引擎的工作状态，达到最佳的动力输出，并一有机会就回收能量。

    这套系统被丰田注册了专利，到2017年就会到期。也许你会认为到期之后很多车企都会学过来？这套系统虽然结构并不复杂，但是如何实现多个模块的协同工作，或者说电控系统，是一个很考验技术的地方，丰田经过10多年的积累，已经做到很可靠、很出色，油电衔接非常平顺，绝对不是说把结构搬过来就能短期内做好的。

本田混动怎样做的？

    本田为了避开丰田的专利，自己也搞一套混动系统，俗称i-mmd，并且丝毫不必丰田的弱。在燃油经济性上，甚至略胜于丰田混动。但是目前国内并没有在销售，并且价格不便宜，很多人并不了解。而且在我看来，这套混动系统，更加能够像电动车靠拢，我个人更加看好这套系统。

    这套系统拥有3个模式：

    1、纯电模式，此时与纯电动车相同，发动机不工作。2号电机负责驱动车轮，另外，在此驱动模式下，车辆制动所产生的能量将被回收，重新充入锂电池组。

    2、混合动力模式。其运作模式为大致相当于一部增程式电动车。在此模式下，其发动机启动，但是并不驱动车轮而是给1号电机发电，给电池充电，用2号电机进行驱动。这样可以让发动机保持在最高效的区间运作。

    3、发动机驱动模式。比如高速巡航，此时发动机启动，直接驱动车轮。同时，为了在加速时候提供更大的动力，其电池组同时也处于待机状态，在需要时可提供电能给电动机，让电动机和发动机共同运作。

    在绝大多数驾驶情况下，i-mmd系统仅靠驱动电机就完全足以让车辆具有强大的加速性能，因此，不需要发动机的直接接入，发动机或是处于关闭的状态，或是处于最大热效率区间运转。而在较高速度进行巡航时，本田的i-MMD系统可以允许发动机直接连接到驱动轴进行驱动，而不必像丰田THS-II系统那般通过电动机进行调速等等，省去了没有必要的中间过程，提高了效率。

谁更强呢？

    由于本田的这套系统诞生的比较晚，在燃油经济上，代表车型雅阁混动已经超越了凯美瑞混动。在日本JC08 Mode测试循环下，本田混动燃效为30km/L（约合3.33L/100km油耗），而凯美瑞混动则为25km/L。虽然都是混动，但是两家的思路是不同的。现阶段，丰田的混动的思路是用汽油车做混动，而本田混动的思路是电动车做混动，进一步说，本田一旦插电，与目前的插电混动极为相似。

     丰田优势：成本低（卡罗拉雷凌已经国产化）、行驶平顺、燃油经济性好、可靠性高

     丰田不足：依然是内燃机思路去做混动

     本田优势：燃油经济性好、更加与电动车靠近

     本田不足：成本高、行驶品质可靠性还须检验、国内没卖

     所以如果从燃油经济性角度看，那一堆插电混动车简直就是逗比的存在，根本就不省油还整天打着省油的幌子说自己是混动，不就是一辆油电双动车吗？从结构角度看，汽油车加个电机、加个电池一旦没电立马原形毕露，这就叫混动了？所以我认为，现阶段这种插电混动车仅仅就是一个燃油车到电动车过渡品。

     从这里我们也能看到日系造混动理念的不用，就是为了实用，节油。而欧系的插电，则彻彻底底是为了排放法规。而中国的插电，则属于一个过渡产物。

     但是它有没有存在的意义呢，当然有了。因为燃油车到电动车是不可能一蹴而就的，中间必然存在过度，而他们就很好的弥补了这个阶段的空白。而且，插电混动车虽然不省油，但是一般动力都比较强劲，比如比亚迪秦，上海算牌子15万落地，你买不到比秦更快的车了。而且假如你能充电，你也能享受到电动车的优势，也不必担心电动车没电的尴尬。而它的优势，也就这样了。

为什么日系要用阿特金森/米勒循环？

    从丰田、本田的混动结构我们可以看到，他们并不是传统的单电机的直连式结构，它的结构更加复杂，从而也就克服了很多单电机直连式的弊端，动能回收模式以及行驶充电的效率都很高。而且还有一点就是前面我们提到了，均采用了阿特金森循环/米勒的自然吸气发动机。

    我们说传统的发动机，采用了奥拓循环，分为吸气、压缩、做工、排气四个冲程。奥拓循环是在吸满空气之后，进气门关闭，然后压缩、做功、排气这样循环。而阿特金森循环是怎样的呢，就是在吸气之后，它的进气门晚关闭，相当于把一部分空气排出去，或者说没有吸满一管空气。

奥托循环

    这里有人如果较真的话，会说这叫米勒循环，没错，最早的阿特金森循环是一套复杂的连杆来实现，使得它的膨胀比大于压缩比。后来在1940年的时候，米勒改进了这套结构，让进气门晚关闭，不过目的依然是实现膨胀比大于压缩比。所以具体怎么叫，我觉得没必要较真了。

阿特金森/米勒循环

    总之，这样做的好处是实现更高的燃油经济性，但是相应的动力会减弱。比如马自达的创驰蓝天技术，很省油，就是采用了可以在奥拓与阿特金森循环切换的工作模式。但是照顾到动力性，在地板油全力加速的时候，就必须要切回奥拓循环。

    但是呢，由于有了电动机的存在，它在一定程度上会添补动力的不足，所以阿特金森循环就可以实现全域。而内燃机本身是否具有高效率，对于一辆混动车是否省油也是至关重要的。所以说，拥有一套复杂、合理、完善的混动结构在加上高效率的发动机，使得日系混动能够在燃油经济性上拥有巨大优势。

为什么欧洲、中国不用阿特金森/米勒循环？

    现在你会发现，现在的汽车发动机，基本上涡轮增压已经占到了相当大的比重。也仅有日系几个厂商还在坚持自然吸气，比如马自达，而丰田本田已经都撑不住了（汉兰达和新思域都上涡轮）。而欧系、美系基本上就看不到了（大众1.6L即将被1.2T取代），即便是有，也是老掉牙的技术。

    为什么会掀起这股涡轮风呢，还是得从欧洲说起。欧洲由于有严格的排放要求，而采用了涡轮增压技术就可以在模拟工况下获得一个比较低的排放。而恰恰中国还有按照排量征收消费税的奇葩政策，所以说推广涡轮增压就是一箭双雕的办法。原本3.0L的排量，现在用2.0T就能获得，我干嘛非要用3.0L呢。所以排量由上到下，基本上已经全面涡轮化了。不久前刚刚出台的1.6L购置税减半的政策，未来相信一票的2.0L、1.8L发动机都将被1.6T、1.5T取代。

    涡轮增压的目的是什么，在不增加排量的情况下获得动力增强，但是油耗会相应提高，它的初衷与阿特金森循环是相冲突的，所以即便是在涡轮增压上面使用阿特金森循环，那也是窄域，就是涡轮起压之前的一小部分（比如汉兰达上面的8AR-FTS发动机）。

     所以说与混合动力匹配，最好的选择就是阿特金森循环的自然吸气发动机。工程师当然也知道这样，但是现在除了日系，基本上没有车企还能有像样的自然吸气发动机，因为他们都在搞涡轮了呀。用涡轮也是不得已而为之，但是燃油经济性，肯定是要打折扣的。

    我有话说：我觉得我写完之后，肯定有人骂我是日狗，其实并不是。我只是和大伙讲讲一些关于混合动力的知识。目前插电混动它不省油这是事实，有什么不能说的呢，如果我不说可能很多人以为就像厂家宣传的那样美好。丰田、本田的混动技术先进，介绍一下让大家了解先进的技术也是人之常情啊（不然恐怕有很多井底之蛙，天天说中华民族之骄傲，我是xxx车主我自豪）。

    现阶段看丰田的混动的确是最为成熟的，并且价格已经相当平民化了，可靠性也得到了认可（加拿大出租车司机用普锐斯行驶了150万公里）。但是它的设计思路确实与国家的目标不相符。如果丰田并不采取变化的话，未来在中国市场我并不十分看好。尽管它的确是好产品，但是在中国，你懂得，得国家说你好你才好，否则也就丰田粉支持你。

    不过话说回来，插电、新能源之所以在中国发展这么快，你们以为功劳在谁？当然是国家在大力扶植推动，要不是给补贴、上牌子、不限购、不限行你以为老百姓会买账吗？比亚迪秦为什么在上海卖的出去，还不是因为白给牌子。要是再没有补贴，20万买秦和15万买卡罗拉混动，你怎么选？傻子都知道。据悉，2020年国家可能全面取消补贴，届时恐怕就没那么美好了，所以留给中国车企的时间不多了，倘若一直依赖国家政策这跟拐杖，整天搞面子工程，琢磨怎么忽悠消费者，在网络舆论上哗众取宠，那么只会越走越远，与国外的差距也只会越来越大。混动并不是那么简单的，不然丰田不会用10多年时间研发才取得今天的成功。随着中国市场越来越成熟，忽悠、营销的效果会越来差，而产品的核心竞争力才是根本。

    我并不是危言耸听啊，混动诞生的早些年间，成本降不下来，价格比较高，所以购买的人很少。但是你看现在卡罗拉、雷凌双擎都实现国产化，入门版不到14万，4L多的油耗，同级别无对手，这价格很公道了（比补贴完的秦还要便宜），补贴不会一直有的，市场也不是慈善家，到时候消费者只会选择最适合自己的产品。