谈国产双电机DHT混动系统(比亚迪/长城/广汽/奇瑞/东风)技术异同

如之前帖子所述，在国家政策引导下，目前已有(1+4)家车企公布了自家研发的“双电机同桥耦合DHT混动系统”（以下简称DHT混动）的车型落地量产/预量产计划。
这其中，1家已经实现车型量产交付（比亚迪），另外4家已经发布车型预量产计划（长城、广汽、奇瑞、东风）。

其它还有一些车企虽然也在研发DHT混动系统，但是目前还没有进入车型预量产阶段（包括但不限于：五菱、吉利、一汽、北汽等）。

对这些还没有进入预量产阶段的车企暂不予详细讨论，以下主要针对(1+4)家已经进入预量产/量产阶段车企的DHT混动系统，比较它们的技术异同。

一，这几家车企的DHT混动系统分别是什么？

(1)已量产/预量产的车企：
比亚迪：DMi混动-EHS；
长城：柠檬DHT混动；
广汽：绿擎混动-GMC第二代；
奇瑞：鲲鹏DHT混动；
东风：马赫DHT混动。
(2)尚未SOP的车企（预计最早于2022年量产）：
五菱：菱擎DHT混动；
吉利：GHS第二代混动；
北汽：魔方DHT混动；
一汽：尚未命名。
特别点名：
有两家国内车企目前仍然处于梦游状态，尚未开始自主研发DHT混动系统：
①长安：坚持迷信欧洲的落后单电机架构，P2单电机拿来主义一百年；
②上汽：上汽EDU第一代混动采用DHT架构，上汽EDU第二代混动却开历史倒车去拣起了P2.5单电机架构。

二、这五家(预)量产车企的DHT混动系统的相同点是什么？

1. 这五家车企的DHT混动系统都是由同桥双电机直接集成后与发动机进行动力耦合，从而实现A1-发电机独立直连驱动、A2-电机独立直连驱动、A3-增程式驱动、A4-发动机+电机同时直连驱动这4种动力源耦合模式，最大化地利用发动机、电机的不同高效区特性对全工况区间进行交叉覆盖。
与这一类混动系统架构形成对比的，是另外两类混动系统：
①单电机Add-on混动系统及其变种结构：
包括P0单电机、P1单电机、P2/P2.5单电机、P3单电机，以及(P0单电机、P1单电机、P2/P2.5单电机、P3单电机)+后桥P4电机的变种结构。
这种混动系统无法全部实现A1～A4这4种动力源耦合模式，或者无法在发动机/电机的高效区分别实现这4种模式。
吉利/领克epro混动系统、长安蓝鲸混动系统、上汽EDU第二代混动系统、大众汽车混动系统、宝马汽车混动系统、奔驰汽车混动系统都是属于这种类型。
②单增程式混动系统：
只能实现A2、A3这2种动力源耦合模式，无法让发动机、电机的高效区交叉覆盖全工况区间。
岚图free、赛力斯sf5、理想one都是属于这种类型。
下图显示了DHT混动系统在车辆能耗方面提高系统能量利用率的能力。

2. (比亚迪/长城/广汽/奇瑞)这四家的DHT混动系统都采用了扁线/油冷/高速电机，实现了电机的小型化、高效化、低损耗，电机功率密度高达5.6～6kW/kg，高效区从双85%到双90%以上。电驱动系统也做到了高度集成化，双电机的电控器不但与电机集成，而且从控制板层级已经合为一体，共用冷却系统。
例外：由于种种原因，东风的DHT混动系统暂时没有采用扁线电机，预计在下一代改型中会使用。
与之形成对比的是，采用另外两类混动系统的车企绝大多数都是使用较低效率、较低密度的圆线电机；有的车企还在使用分体式电驱动产品，还没有做到最基本的电驱动三合一。
3. 这五家车企的DHT混动系统都采用了混动专用发动机，包括阿特金森发动机与深度米勒循环发动机，热效率40%以上，BSFC最优值190～220g左右，排量1.5～2.0L。
（广汽、东风的满血版混动专用发动机预计今年底前开始量产，长城、奇瑞的满血版混动专用发动机预计今年底至明年开始量产。）
4. 这五家车企的DHT混动系统都能同时兼容HEV、PHEV车型，同时兼容两驱（前桥DHT双电机）/四驱（前桥DHT双电机+后桥P4电机）车型。

三、五家车企的DHT混动系统的区别是什么？

1.最大区别：
这五套国产DHT混动系统采用的动力传输档位路线不一样。
在动力传输方式上，DHT混动系统分为3个大类、4个小类：
(1)第一大类：单档传输路线
发动机、电机两个动力源都只有1个动力传输档位。
代表：本田i-MMD混动，比亚迪DMi混动，东风马赫DHT混动，五菱菱擎DHT混动，广汽GMC第一代混动；
该类型的拓扑示意图见下图。

(2)第二大类：无级传输路线
发动机、双电机三个动力源由行星齿轮组进行耦合，通过功率分流对三个动力源实现无级动力传输。
代表：丰田THS混动，通用voltec混动；
该类型的拓扑示意图见下图。

(3)第三大类：多档传输路线
发动机、电机两种动力源有2个以上动力传输档位。
该类型的拓扑示意图见下图。

根据换档结构的不同形式，这一大类下面又包括两个小类：
①第一小类：同步器换档结构
采用同步器、同步环、固定齿轮组进行换档；
代表：长城柠檬DHT混动，上汽EDU第一代混动；
该类型换档结构的示意图见下图。

②第二小类：行星齿轮换档结构
采用行星齿轮组进行换档；
代表：广汽绿擎GMC第二代混动，吉利GHS第二代混动，奇瑞鲲鹏DHT混动；
该类型换档结构的示意图见下图。

2. 这一点最大区别在本质上意味着什么？
(1)动力传输的平顺性不同：
单档传输类型的平顺性＞行星齿轮换档类型的平顺性＞同步器换档类型的平顺性。
(2)动力传输系统的零件复杂性/可靠性不同：
行星齿轮换档类型的零件复杂性＞同步器换档类型的零件复杂性＞单档传输类型的零件复杂性，
单档传输类型的可靠性＞同步器换档类型的可靠性＞行星齿轮换档类型的可靠性。
(3)动力源耦合模式的多样性/可玩性不同：
行星齿轮换档类型的耦合多样性/可玩性＞同步器换档类型的耦合多样性/可玩性＞单档传输类型的耦合多样性/可玩性。
在同步器换档类型、单档传输类型的DHT混动系统中，1号电机、2号电机分别担当GM发电机、TM驱动电机的角色。
在行星齿轮换档类型的DHT混动系统中，1号电机、2号电机可以分别担当GM/TM、TM的角色。
在行星齿轮换档类型、同步器换档类型的DHT混动系统中，发动机动力源有两种以上的动力输入模式；
在单档传输类型的DHT混动系统中，发动机动力源有一种动力输入模式；
在行星齿轮换档类型中，行星齿轮组的数量越多，发动机、1号电机的输入档位数量也就越多。
所以，这5家国产DHT混动系统的档位数量分别是：
奇瑞鲲鹏DHT混动：11档；
广汽绿擎混动-GMC第二代：≥3档；
长城柠檬DHT混动：2档；
比亚迪DMi混动：1档；
东风马赫DHT混动：1档。
3. 从上一点中，也就衍生出了以下区别：
(1)行星齿轮换档类型、同步器换档类型的DHT混动系统，对于控制软件算法的要求很高，如果仿真计算与参数标定稍微有一点偏差，在转速/扭矩匹配/换档过程中就容易发生动力顿挫情况。
(2)在单档传输类型、同步器换档类型的DHT混动系统中，1号电机、2号电机的角色分别是GM电机、TM电机；2号电机是主电机，功率大于1号电机，在100～160kW左右。
在行星齿轮换档类型的DHT混动系统中，1号电机、2号电机的角色分别是GM/TM电机、TM电机；一般1号电机的功率大于或接近于2号电机，在70～90kW左右。
也就是说，行星齿轮换档类型的DHT混动系统中的单个电机的最大功率低于单档传输类型、同步器换档类型的DHT混动系统，降低了两个电机的体积需求，降低了DHT内部的空间布置难度；同时，换档机构又增加了DHT内部的空间布置难度。

四、五家车企的DHT混动系统的量产/预量产车型能耗情况

（注： PHEV车型的综合油耗=纯电里程+一部分亏电里程的能耗加权平均值。 所以PHEV车型的 “亏电油耗”≠“综合油耗”。 对于PHEV车型而言，按照“亏电油耗”口径进行比较才有意义。 但是由于一部分车型尚未正式上市交付，所以目前它们还没有公布“亏电油耗”，需注意甄别“亏电油耗”与“综合油耗”这两个不同的口径。）

1. 比亚迪DMi混动系统：
A级轿车（PHEV）：亏电油耗3.8L
A级SUV（PHEV）：亏电油耗4.4L
B级SUV（PHEV）：亏电油耗5.3L
2. 长城柠檬DHT混动：
A-级SUV（HEV）：综合油耗4.6～4.7L
A-级SUV（PHEV）：综合油耗0.8L
A级SUV（HEV）：综合油耗4.9L
（预计年底前量产）
3. 广汽绿擎混动-GMC第二代：
A级轿车（HEV）：综合油耗3.6L
（明年中后期量产）
4. 广汽绿擎混动-THS第四代：
B级SUV（HEV）：综合油耗5.5L
（预计年底量产）
5. 奇瑞鲲鹏DHT混动：
B级SUV（PHEV）：综合油耗<1L
（预计年底前量产）
6：东风马赫DHT混动：
A级轿车（HEV）：综合油耗4.8L
（预计年底前量产）
其中，第2～6项的车型尚未正式上市交付，其油耗数值仅供参考，在批量交付后进行众测评估才能获知它们的实际油耗情况。

五、为什么这五家车企的DHT混动系统投放的车型种类不一样？

1. 从第四节中可知，这五家车企的DHT混动系统投放的车型种类分别为：
(1)比亚迪DMi混动系统： PHEV车型；
(2)长城柠檬DHT混动： HEV车型，PHEV车型；
(3)广汽绿擎混动-GMC第二代： HEV车型；
(4)广汽绿擎混动-THS第四代：HEV车型；
(5)奇瑞鲲鹏DHT混动：PHEV车型；
(6)东风马赫DHT混动：HEV车型。
2. HEV车型、PHEV车型的区别是什么？
(1)对于车企的区别：
①车型成本不同：
HEV车型 = DHT混动系统 + 微型电池/小电池（0.5kWh～1.8kWh）；
PHEV车型 = DHT混动系统 + 大电池/超大电池（8.3kWh～45kWh）；
所以，对于同一家车企而言，PHEV车型的成本会显著高于HEV车型，混动型电池的价格约为700～1100元每kWh。
②车型的新能源积分不同：
HEV车型的新能源积分 = 0分；
PHEV车型的新能源积分 = 1.6分；
在碳排放交易市场上，2020年新能源积分的售价是每分3000元。
所以，对于车企而言，它们考察的是①和②两项之间的成本差距汇总之后，最终的成本增加值能否对市场中的同类燃油车型/节油车型保持价格竞争力。
(2)对于消费者的区别：
①车辆购买成本不同：
PHEV车型购买时缴纳的购置税(国税) = 0；
HEV车型购买时缴纳的购置税(国税) = (车辆开票价÷1.13)×10%；
②车辆使用的全电里程与动力储备不同：
PHEV车型的全电行驶里程＞43公里，一般＞50公里；
HEV车型的全电行驶里程可以忽略不计。
由于大电池的存在，PHEV车型缓存于电池中的动力储备＞HEV车型。
所以，对于消费者而言，在车型级别类似、车辆能耗与动力性能类似的情况下，当车辆售价的浮动程度＜购置税数额时，PHEV的优势＞HEV。
3. 所以，车企会如何选择HEV车型、PHEV车型？
如五.2.(1)所述，车企会将自己的生产成本控制能力与市场中同类燃油车型/节油车型的差价进行比较：
(1) 当(五.2.(1).①+五.2.(1).②)的成本增加数值＜与市场中同类燃油车型/节油车型的差价时，它们就会选择生产PHEV车型；
(2) 当(五.2.(1).①+五.2.(1).②)的成本增加数值＞与市场中同类燃油车型/节油车型的差价时，它们就会选择生产HEV车型。
如果在第(2)种情况下，车企仍然生产PHEV车型，结果会怎么样？
结果就如同本田丰田，它们的PHEV车型比同类燃油车型贵7万以上，由于溢价过高导致销量比例极小：
丰田RAV4 PHEV 低配版：24.88万
丰田RAV4 燃油车 低配版：16.98万
本田CRV 燃油车 低配版：15.98万
本田CRV PHEV 低配版：27.38万
4. 这几家车企的双电机DHT混动系统将推广使用于哪些车系？
(1)比亚迪DMi混动系统： 王朝车系(轿车/SUV/MPV)；
(2)长城柠檬DHT混动： 哈弗、WEY车系(SUV)；
(3)广汽绿擎混动-GMC第二代： 传祺车系(A-级/A级/A+级车型)；
(4)广汽绿擎混动-THS第四代： 传祺车系(A+级/B级/C级车型)；
(5)奇瑞鲲鹏DHT混动：瑞虎车系(SUV)；
(6)东风马赫DHT混动：风神车系(轿车/SUV），小康车系，赛力斯车系，岚图车系；
(7)五菱菱擎DHT混动：宝骏车系(轿车/SUV/MPV）；
(8)一汽DHT混动：红旗车系(轿车/SUV）；
(9)吉利GHS第二代混动：吉利车系(轿车/SUV），领克车系(轿车/SUV）。

六、双电机DHT混动系统在乘用车市场大面积推广的转折点标志是什么？

1. 双电机DHT混动系统对国内车企的意义是什么？
(1)最重要的意义：
双电机DHT混动系统技术通过对燃油车平台的彻底改造，搭建了全新的混动专用平台，使整车在能耗、动力、平顺三大方面的表现全面超越燃油车。
采用双电机DHT混动系统后，由于不再需要燃油平台发动机、燃油平台变速箱，车辆动力系统的三大核心部件转变为：混动专用发动机、双电机DHT、混动专用功率型电池。
这种转变对国内车企意味着什么？
意味着在车辆核心部件上，国内车企不会再被卡脖子；
意味着欧美日韩老牌车企在燃油车核心部件上的垄断优势荡然无存。
①混动专用发动机：日美韩车企先行但是不垄断；欧洲车企既不先行也不垄断，技术进度反而落后于国内车企。
②双电机DHT：日美车企先行但是不垄断；欧韩洲车企既不先行也不垄断，技术进度反而落后于国内车企。
③混动专用功率型电池：中国、日韩企业平分天下，欧洲美国企业大幅落后。
(2)不太重要的意义：
满足新能源双积分要求、满足能耗限值要求。
这一点只是国家进行产业政策引导的一种方式。而这种引导的最终目的，就是落回到了第(1)点：让国内汽车行业在核心技术上不再受制于人，可以与欧美日韩车企在同一起跑线上参与竞技。
2. 双电机DHT混动系统对消费者的意义是什么？
双电机DHT混动系统的四项主要技术：
①混动专用发动机；
②双电机DHT；
③混动专用功率型电池；
④混动控制软件算法。
这是3大类硬件+1类控制软件，各家车企的最终系统实现效果，就与这(3大类硬件+1类控制软件)共4个方面的技术水平与研发能力有关。虽然各家车企在这4个方面的技术水平各有长短，从而导致整车落地后的系统效果各有高低，但是对于消费者而言，最重要的是：
采用双电机DHT混动系统的车辆，在能耗、动力、平顺三个维度的表现已经全面超越了燃油车。
3. 双电机DHT混动系统在乘用车市场大面积推广的转折点标志是什么？
分为三个等级的转折点：
(1)第一等级：搭载双电机DHT混动系统的HEV车型与同级别燃油车的价格基本一致；
(2)第二等级：搭载双电机DHT混动系统的PHEV车型与(同级别燃油车+购置税)的价格基本一致；
(3)第三等级：搭载双电机DHT混动系统的PHEV车型与同级别燃油车的价格基本一致。
达到以上三个转折点时，燃油车就不会被政府强制淘汰，而是被消费者自发淘汰。