（通讯员  邓辉）

讲座题目：透视新科技——混合动力汽车

主 持 人：胜  春

做客嘉宾：李开国，中国汽车工程研究院研究员级高级工程师。

          王  健，上海汽车集团股份有限公司教授级高级工程师。

讲座时间：2023年12月18日～12月24日

（备注：讲座视频可循环播放）

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透视新科技——混合动力汽车

讲座内容：

各位好，欢迎收看我们今天的《透视新科技》节目，我是主持人胜春。现阶段如果让您选一辆汽车，很多人可能会陷入犹豫当中，为什么呢？如果选传统的燃油汽车，会背负环保的压力。选纯电动汽车呢？又有续航里程的焦虑，现阶段混合动力汽车是最佳选择吗？通过短片进入我们今天的节目。传统汽车的主要动力源是燃油发动机，它承载着人们追求速度的激情，凝聚了科研和制造技术的精华。如今，在追求更快、更安全和更环保的赛道上，燃油发动机和电动机相结合的混合动力汽车，能给我们带来更强劲的动力，更低碳的出行吗？今天请来的两位嘉宾，一位是中国汽车工程研究院股份有限公司的研究员级高级工程师李开国，另外一位，是上海汽车集团股份有限公司教授级高级工程师王健。我们说混合动力，它到底混合了什么？混合动力车属不属于新能源汽车？混合动力汽车广义上的概念更广阔，它可以定义为两种不同的动力源组合起来的汽车。但是更狭义的，目前我们所说的混合动力汽车定义为的是，发动机和电机两者相结合，这样的汽车我们定义为混合动力汽车。我们通常讲的混合动力汽车是一个电驱动系统，和一个发动机系统、动力系统的混合，这两套系统构成了一个组合型的汽车的驱动系统，所以通常把这类汽车叫混合动力汽车。

目前，根据我们国家的《新能源汽车产业发展规划》，目前把可外接充电的混合动力汽车纳入了新能源汽车，不外接充电的，目前是纳入了节能汽车的范畴。国家也制定了一个政策，就是把插电混动汽车的入门门槛定为50公里，这么一个续航里程。也就是意味着只有达到这个入门门槛的插电混动汽车，我们才把它认为是新能源汽车。一辆汽车两种动力，接下来我们去了解一下，混合动力汽车的发展历程。19世纪末20世纪初，燃油汽车刚发明不久，效能和稳定性都不足。而当时的纯电动汽车电池能量密度低且非常笨重，电池很快消耗殆尽。1896年至1900年间，发明家哈利·E·戴，亨利·派彭，费迪南德·保时捷，先后发明了早期的油电混合动力汽车，以解决汽车的动力问题。此后，由于燃油发动机技术的不断进步，燃油汽车逐渐成为主流。混合动力汽车的研发日益边缘化，直至上世纪八九十年代，为了环保和应对能源危机，混合动力汽车的研发，才再次提上日程。一个是汽油的动力，再一个是电机的动力，在结构装置上多了，一定会加重汽车的负载。为什么它还能够节能，甚至还是新能源呢？

开车的人都有这么一个体会，就是在拥堵工况的时候，油耗会比较高。然后在畅通的时候，油耗又降下去了，这是为什么呢？就是在起步、刹车、换挡的时候，发动机所在的工作区域其实是一个低效区。然后我们混合动力的目的，就是将电机系统引入到这个系统当中来，在这种复杂工况下面，利用电机的特性来弥补发动机的运行的不足，从而使两者结合在一起。我们相当于车上有两个能量源，一个来自于传统的汽油机，一个是来自于我们电能，哪个能量效率更高，我们就用哪个，使两个的系统得到更有机的结合。从而使我们在行驶过程当中，能量的利用率始终处在一个高位，那么额外装置带来的消耗就被这个利用率给弥补掉了，它不是一个减法，反而是一个加法。混合动力汽车跟电动汽车对比的话，有优势吗？混合动力汽车和电动汽车各自都有各自的优势。对电动汽车来讲，目前老百姓最关心的问题，是两个问题。第一个是里程忧虑，第二个是冬天，标识里程大幅度缩短的问题。那么混合动力汽车，它不仅解决了节油的问题，而又没有里程忧虑，所以这样的话，对里程忧虑没有任何的负担，所以老百姓应该会非常喜欢，它们各自的优势是非常明显的。

在我们实际的用户当中，各种用户的情况不一样，有的适合于快充，有的适合慢充，那么我们的系统？插电式混合动力系统，通常来说都是用的220伏的家用电，只要一个普通的16安培的空调插座，就可以进行充电，那么极大地丰富了这种充电的便利性。同时又提供了一定里程的纯电续驶里程，在短途出行的时候没有发动机的介入，驾驶的平顺性、静谧性特别好。那么你需要一个长途旅行的时候，随时就走，不需要进行额外的充电，没有里程焦虑。同时在两者那么高效的结合的时候，又得到了一个油耗的降低，对于普通用户来说是一个很好的体验。较之于传统车来说，由于电机的加入，使整个汽车的平顺性和加速性得到了很大的提高，拥有无与伦比的驾驶性能。所以老百姓也愿意去选择混合动力汽车作为他的出行的选择，混合动力汽车跟纯电动汽车数据对比，我们请拥有丰富驾驶经验的人做了对比和实测，我们通过短片去了解一下。混合动力汽车和电动汽车的驾驶性能上有什么差别呢？这辆纯白色的家用汽车是纯电动汽车，与之大小相当的蓝灰色家用轿车是混合动力汽车，两辆汽车分别从静止加速到时速100公里，动力性能越好的车辆所用的时间越短。测试中，白色的纯电动汽车加速至时速100公里用了7.57秒。混合动力汽车起步时由电机推动，发动机随后介入，加速至时速100公里只用了7.32秒，而同级别的家用纯燃油汽车百公里加速时间为10秒左右。

从这次测试中看，混合动力汽车在动力性方面超越了传统燃油汽车，与电动汽车相当，那么它在低碳环保方面的表现又怎样呢？从汽车的（动力）测试的结果显示，混合动力汽车它的表现还是不俗的，在环保方面的贡献怎么样？混合动力最重要的一个优势就是节能。那么节能以后减少的就是二氧化碳，我们以一个A级车为例，一般一个A级车的每公里二氧化碳的排放，在200到210克左右。每年按两万公里算的话，一个混合动力节能50%左右的混合动力（汽车），它减少二氧化碳的排放，基本上就是2吨到2.1吨，什么概念呢？二氧化碳都是烧油来的，减少了2.1吨左右的二氧化碳，就意味着你这个车一年节约了800升到900升油，对环保来讲是减少了二氧化碳，对老百姓来讲就降低了油费，这是多好的事。事实也是这样的，我们做了一个简单统计，依赖于我们强劲的控制策略和用户良好的插电、充电的习惯，我们统计了2020年荣威品牌eRX5，单品牌在上海用户的综合的一个计算值。按照我们国家的法律法规的规定的折算方法，一年节省了5万吨的二氧化碳排放，折算成树可以得到275万棵树，那它节能环保的意义就很大了。

作为新能源汽车的插电混合动力汽车，电气化程度相对要高一些，那有电池安全隐患的一个问题，咱们靠什么技术来保障？它的安全，我们的整车企业和政府的主管部门，在电池安全管理上面，都做了很多措施。每个整车企业都建立了，就是车卖出去以后，对每个车进行了预警和监控，对你的整个运行数据，对你运行的工况完全是掌握的，同时我们国家的主管部门也建立了新能源汽车的大数据平台。我们大数据平台，跟每个车都是通过数据交互的，那么每个企业也把这些数据传给国家大数据平台，所以大数据平台能监控到国家每一个新能源汽车的，它实际使用的情况。包括电池的情况，包括电池包的情况，如果有电池包，有电流过流的问题，有温度过高的问题，它会提前预警，相关的机构和相关的企业也在建立预警模型。当你这个车的电池过流或者电池过热的时候，它会告诉你哪里会出故障，哪里会出问题，就是能避免我们电池因过热以后，热失控以后造成的新能源汽车起火的问题。国产混合动力汽车的研发，我们通过短片去了解一下。

1997年，日本推出世界上第一个大规模生产的混合动力车型。此后，日本的混合动力技术一直处于全球领先地位。2001年，中国将研发混合动力汽车，列入了“国家高技术研究发展计划”中，中国的混合动力汽车开始进入技术积累阶段。2010年，国家正式出台个人购买新能源汽车补贴政策和上牌指标政策，直接刺激了国内的新能源汽车市场，自主研发的插电式混合动力汽车技术日渐成熟。目前，国产混合动力汽车在研发上有哪些亮点？我们在产品的构型和多元（化）上面，是因为中国的汽车每个企业都做出了自己的特色，像我们每个整车企业都构建了自己的比较丰富的产业链。像我们的专用发动机，我们的混合动力变速器，包括我们的电机系统。第二个就是根据中国的消费者的特点，推出了不同需求的产品型谱。纯电里程的问题，有50公里的，有70公里的，有100公里的，有120公里的，这个是中国的企业在了解中国的消费者，这是外国的企业跟我们比是有差距的。第三个就是我们现在整个的成本，跟燃油车的成本差别已经不大了，这就是我们通过不断的创新，不断的努力，通过规模化的应用，让我们的消费者花更少的钱能买到更好的混合动力车。第四个我们特别可喜的就是我们混合动力的，专用发动机技术又取得了新的突破。

因为我们已经热效率已经突破了45%，45%是什么概念？就是现在基本上跟国际上的水先进水平是同步的一个概念。那是我们自主研发的技术。自主研发的，所以这些当然取得的成绩还有很多，因为一个车它有很多系统的组成，所以这里头从这几个方面展现出我们这些年取得的一些成就，还是令人可喜的，也是很欣慰的一点。作为咱们上汽的高工，你们生产的混合动力的汽车亮点在哪里？我们从第一代的混合动力，已经升级到了我们现在第二代的混合动力。第二代混合动力纯电有四个挡位，混合动力有六个挡位，加起来组合起来，提供了无限的组合的可能性，提供出无限的动力源源不断，使整个汽车的平顺性和驾驶性得到了极大的提升。另外在油耗方面，我们进行了更大胆的创新，结合个人驾驶习惯，道路数据，结合两者和汽车本身，电池、汽油各个状态进行优化，使我们整个的油耗得到进一步降低。而且它更懂你，它是一台智慧的车，它能对你的路径进行规划以后，进行智慧调节整个电池的使用，使效率更优化。您刚才用了一个词叫更懂你，就显得很诗意，您能说的更具体一点，给我们一些数据吗？

我们引入了一个叫驾驶员的一个评估系统，每个人的驾驶风格是不一样的，利用这套系统，它会默默地在后台调整各种各样的参数。如果你喜欢在这段路上平顺地驾驶，它就柔和地给你输出动力。有时候年轻人可能希望油门更猛烈一些，提供更好的推背感，更激情一点，更激情一点，它在这个驾驶循环里边读到了你的这个信号，它会默默地在后台，帮你改变这个驾驶的风格，使你人车合一。你每一脚踩下去，它都会爆发出你所希望的动力，从而使你更热爱上这个驾驶的过程。现在我们的汽车有一个很重要的功能，就是智能化的功能，它会把你的驾驶习惯和你未来出行可以预见的路程。给你通过人工智能计算，让你越开越好，越开越省油，越开越舒服，就是懂你，用这三个词儿来讲，就比较合适了。针对这个话题，我们来看一看我们记者编辑的短片。越来越强的动力，越来越节能的技术，越来越懂你的汽车，将近20年的积累，从研发设计到生产制造，国产混合动力汽车受到越来越多消费者的认可。2010年至2019年，插电式混合动力汽车保有量逐年增长。2020年国产插电式混合动力汽车，产销量分别为26万辆和25.1万辆，同比分别增长18.5%和8.4%。然而，同年整体新能源汽车的产销量分别为136.6万辆和136.7万辆。插电式混合动力汽车仅占新能源汽车产销量的19%左右，消费者对混合动力汽车还有什么疑虑呢？很多人在关注混合动力的汽车，也注意到它的环保的优势，是不是它的价格是混合动力汽车的痛点呢？

应该在十年前，这个问题老百姓担心，我们汽车产业界顾虑也在这儿，但是通过我们十多年的努力，其实这个担心和忧虑，不那么明显。我们现在以我们的丰田的普锐斯来讲的话，它其实跟燃油车的销售价格是差不多的，包括我们上汽的，包括国内自主品牌的企业里头，其实现在混合动力车的成本跟燃油车比的话，差别也不大，像我们比亚迪今年出来的秦（油电混动车型）也只卖10.58万，所以这个成本的忧虑或成本高这个问题。随着我们规模大，技术进步快，这样的话其实已经慢慢地在解决，但是目前对企业来讲，成本的压力肯定比燃油车会大一点。但我们企业，为了更好地推广这个产品，企业都做出了一些牺牲。目前的售价来说，和传统车在有燃油补贴和购置税补贴的情况下，其实已经相差无几了。那么反过来说，我们更强调的是一个用车成本。在随后几年当中，你整个车辆的使用的费用，会随着你的时间的推移会越来越觉得是合算的，而且我们更注重的是一个技术迭代。从我们第一代的产品到第二代的产品，成本下降了40%左右。我们的目标也就是为了给广大用户更好的体验，更好的价格，更低的用车成本。

维修、保养混合动力汽车当中，这方面表现怎么样？我本人也开过混合动力（汽车），也开了五年。从维修的角度来讲的话，我没有感觉它比燃油车有什么更特别的地方，其实维修使用成本，没有更特别的地方，保养复杂吗？保养也不复杂，但是这里头有一个风险，就是看电池会不会出现问题。当然根据我们目前的电池水平，这么多年使用下来，电池出的问题是非常少的，但是如果电池要出了问题的话，更换电池可能维修的成本要稍微高一点。这个问题分两方面来看，一方面我们在设计源头的时候，就强调了设计的可靠性，我们做了大量的实验，来保证整个系统的安全性、可靠性和可维修性。第二个就是在设计的时候，注重整个系统的便利化保养和可维修的程度的提升。其实我们现在的插电式混合动力汽车和传统车保养，几乎没有特别大的区别，甚至是由于我们插电式混合动力汽车发动机用得比较少，它的保养周期甚至要比传统车还来得更长一点。这个周期大概是？这个周期的话，通常来说是一万公里一次保养，如果你插电用得多的话，那可能可以适当地提到1.5万公里。整个的维修成本和保养成本，也是会有相应的下降的。

有一种说法，说在高速公路上行驶的话，混合动力汽车跑得越快的话，电和燃油却消耗得越多，显得反而不经济了，这种说法属实。这个说法，应该是在几年前是有这种说法的，特别是在混合动力技术，还没有提到更好的情况下，确实在城市工况节油比较明显。在高速公路上，确实存在着油耗更高的情况，但是这是我们早期的产品，混合动力技术和我们整个电控技术的提高，特别是混联技术的出现。其实现在我们在高速公路上这种情况是，第一是已经不存在了，第二在高速公路上它还是节油的。对于很多消费者而言，在了解混合动力汽车的时候，一种是分为是插电混合动力，一种是非插电混合动力，哪一个比较起来更具优势？从我角度来说，我更推荐的是插电式混合动力。为什么？插电式混合动力它提供了比混合动力一种多的选择，它就是有纯电的续驶里程。那么纯电来说，它的平顺性，它的经济性和它的驾驶性和传统车来说，还是有很大的区别的。通常来说，人们在开车的时候，更喜欢选择平顺的、安静的车，那么插电式混合动力既能满足短途出行的这种需求，也能满足长途出行的低油耗的需求。两者兼顾，而且售价又差不多，多一种选择，何乐而不为呢？如果有人真的想购买混合动力的汽车，买了之后开多久能够保证不被（其他）新能源汽车、纯电动汽车，甚至氢能源汽车所替代？

从家庭消费来讲，除了房子以外，汽车就是（保有时间）最长的，一般是十几年。但是根据我们现在我们汽车界对这个行业的发展规划和预判来讲，其实我们中国政府规定的就是《节能与新能源汽车（产业）规划》里头，到2035年的时候，我们的混合动力汽车的比例（将）达到40%，我们新能源汽车的占比是60%。你想想2035年以后，那么有发动机和电机结合的混合动力还会存在，从我个人的角度来讲，那么混合动力存在的时间还会比这个更长。所以对老百姓来讲，目前买混合动力，或者买插电混合动力不应该有忧虑。因为它有足够的时间让你使用，从厂商设计端来说，我们首先会保证它的使用寿命和传统汽车没有任何的差距，那么就在它的使用寿命的范围之内，你可以放心地去使用这台车。在这个情况下面，我觉得大胆地去拥有一款混合动力汽车是没有问题的。就目前而言，我国混合动力汽车这个研发，遇到的技术瓶颈和壁垒是什么？应该说通过国内的企业、高校和研究机构的共同努力，花了接近十来年的时间吧，我们的混合动力整个汽车的技术和关键的总成取得了重大的突破。我们的混合动力专用发动机的技术，就是讲发动机的热效率，基本上国内已经达到了43%，国外也就是44%的水平，我们的混合动力的专用变速箱，像我们王总的所在的上汽，我们的广汽，我们的长城，我们的长安，包括我们的比亚迪都取得了突破，而且水平都比较高，我们的传动效率都基本达到了95%以上，我们的电机技术也取得了很大的突破。

我们电机整个效率和体积转速都得到了很大的提高，所以从这三个关键总成来讲，跟国外的差距已经不大了。但是制约我们混合动力发展的短板或卡脖子的问题，肯定还是有的。其实跟我们所有行业一样，其实就是半导体和功率机件这两个问题。对我们来讲，我们中国还没有完全突破，对国外来讲还是依赖的，就我们的关键总成水平已经很高了。十多年前我们一直是很痛苦，因为我们想寻求一条突破的道路，那么经过这十几年的厂商的努力，中国的汽车行业交出了一份，还是比较出色的答卷，它突破了美国、欧洲、日本那些大牌厂商所设置的专业壁垒。就拿上汽而言，我们的插电式混合动力变速箱取得了一代、两代，这么两代的产品都获得了国内国际的专利授权。我们走了一条和别人不一样的道路，虽然这条路很坎坷，但是我们觉得很值得。只有这样一个自主创新和不断的迭代，才能使我自己掌握整个的设计、制造和整个的工艺的优化的过程，确保我们整个的汽车行业能够健康发展。

说到混合动力汽车未来的发展，很多人在想它还有多大的发展空间。我们做了一个叫节能与新能源汽车的技术路线图2.0版，到2030年或者2035年的时候，我们新能源汽车的占比是60%，传统的节能汽车的占比就是40%。其实从这个角度来讲的话，我们整个新能源汽车的规划里头都写出了路线图，如果你光在城市里跑，作为上下班来用。可能买纯电动车是比较好的，但是你又喜欢去做，追求美好的生活。在节假日，中国的长假又比较多的时候，你想做一个（长途出行）自驾游的时候，那么可能混合动力车是你的一个最好的选择。更具经济性。对，我们的城市公共交通，从目前来讲，可能就发展纯电动，可能是比较好的。但中国还有很大一块车的保有量，就是我们的物流，那么物流里头将来有可能会发展氢动力的，就是燃料电池汽车，和混合动力汽车，和柴油车并存的一种情况，相依共存。王先生怎么看呢？我们国家幅员辽阔，从海南岛开始跨越到热带、温带、寒带，还是有很多的特殊的工况。纯电动汽车或者是其他能源的汽车，是不能满足这些使用工况需求的。基于这样的一个前提条件的话，我们要研发更能满足不同工况需求的产品。比如说是在东北，比如说是在高原，那么我们就还是需要研发混合动力汽车，更好地满足更广阔的区域的人员的需求，我们需要不断的努力，去进一步接受迭代。

混合动力汽车未来的方向、走向，将会走向哪里？混合动力汽车作为汽车的一个形式之一，第一它肯定要用到网联和智能。所以混合动力汽车会向智能化发展，这是一个必然的趋势。第二个就是要向更加节能，更加节能就是要从两个效率，两个优化，要把我们的发动机效率做得更高，把我们专用变速箱的效率做得更高。那么两个优化，第一个就是怎么把我们两个动力系统结合好，第二个优化就是优化我们跟网联的结合，就是对我们行程的预计的优化。就是朝哪里走，应该怎么来安排我们的控制，是最优的两个优化。非常感谢两位做客我们今天的节目，也感谢您收看我们今天的《透视新科技》。如果你想关注我们更多的节目内容，可以下载央视频去收看我们过往的节目，我是胜春，咱们下期节目再见。