在汽车动力技术体系中，混合动力车（Hybrid Electric Vehicle，简称 HEV）作为传统燃油车与纯电动车之间的重要过渡车型，凭借对燃油消耗的优化和对行驶性能的平衡，已成为汽车市场中兼具实用性与经济性的重要品类。与纯电动车（BEV）依赖外部充电补充电能不同，HEV 的电能主要通过车辆自身的燃油发动机、制动能量回收系统等方式产生，无需额外外接充电设备，既保留了燃油车加油便捷的优势，又通过电驱系统的介入降低了燃油消耗与尾气排放，在当前汽车动力技术应用中占据着独特且重要的地位。
HEV 的核心价值在于通过 “油 – 电” 动力的协同工作，突破传统燃油车单一动力源的局限性，实现动力输出与能耗控制的最优平衡。其并非简单地将燃油发动机与电动机进行叠加，而是通过复杂的动力耦合机构、智能控制系统以及能量管理策略，让两种动力源在不同行驶场景下实现高效配合，例如在低速起步、拥堵路况等燃油发动机效率较低的场景中，优先依靠电动机驱动车辆，减少燃油浪费；在高速巡航、急加速等需要大动力输出的场景中，燃油发动机与电动机共同工作，提升车辆动力性能。这种 “按需分配” 的动力管理模式，使其在满足用户日常出行需求的同时，有效降低了使用成本与环境影响。
一、混合动力车（HEV）的定义与分类
（一）核心定义
混合动力车（HEV）是指同时搭载两种或两种以上动力源（通常为燃油发动机与电动机），并通过相应的动力控制系统实现动力源协同工作，以满足车辆行驶需求的汽车。其关键特征在于：电能主要通过车辆自身的能量回收系统（如制动能量回收）或燃油发动机带动发电机产生，无需依赖外部充电桩进行充电，即 “非插电式”；动力输出由两种动力源根据行驶工况灵活调配，而非单一动力源持续工作。
（二）主要分类
根据动力源的连接方式、动力耦合机构的结构以及动力分配策略的不同，HEV 主要可分为以下三类：
- 串联式混合动力车（Series HEV）
串联式 HEV 的结构特点是燃油发动机不直接参与驱动车辆，仅作为 “发电机” 为动力电池充电或直接为电动机供电，车辆的行驶完全依赖电动机驱动。其动力传递路径为：燃油发动机→发电机→电能（存储于电池或直接供给电机）→电动机→驱动车轮。这种结构的优势在于燃油发动机可始终运行在最高效率区间，减少燃油消耗；缺点是动力传递路径较长，能量转换过程中存在一定损耗，且对电动机的功率要求较高，高速行驶时动力性能易受限制。典型应用车型如早期的丰田普锐斯 C（部分版本）、宝马 i3 增程版（虽归类为增程式，但结构与串联式 HEV 相似）。
- 并联式混合动力车（Parallel HEV）
并联式 HEV 的核心特征是燃油发动机与电动机可分别独立驱动车辆，也可共同驱动车辆，两种动力源通过动力耦合机构（如离合器、齿轮组）直接连接至驱动车轮。其动力传递路径有三条：一是燃油发动机单独驱动；二是电动机单独驱动；三是燃油发动机与电动机共同驱动。该结构的优势在于动力传递效率高，能量损耗少，高速行驶时可依靠燃油发动机的高效区间实现低油耗，同时电动机的介入能提升急加速时的动力响应；缺点是需要复杂的控制系统来协调两种动力源的工作状态，避免动力冲突，且燃油发动机的工作区间受行驶工况影响较大，低速时效率提升有限。常见应用车型如本田 Insight、大众途观 L HEV 等。
- 混联式混合动力车（Power-split HEV）
混联式 HEV 结合了串联式与并联式的结构特点，通过更为复杂的动力耦合机构（如行星齿轮组）实现燃油发动机与电动机的灵活耦合，既可以让燃油发动机不直接驱动车轮（串联模式），也可以让两种动力源共同驱动车轮（并联模式），甚至可实现燃油发动机、电动机分别驱动不同车轮的工况。其优势在于动力分配的灵活性极高，能根据不同行驶场景（低速、高速、急加速、制动等）自动切换最优动力模式，最大限度兼顾油耗与动力性能；缺点是结构复杂、制造成本高，对动力控制系统的精度与可靠性要求严苛。目前市场上主流的 HEV 多为混联式结构，如丰田普锐斯、雷克萨斯 CT200h 等。
二、混合动力车（HEV）的核心技术原理
HEV 的正常运行依赖于 “动力源协同工作” 与 “能量高效管理” 两大核心技术，其技术原理可从动力耦合、能量回收、能量管理三个关键环节展开分析。
（一）动力耦合技术
动力耦合技术是实现燃油发动机与电动机动力协同输出的核心，其作用是将两种动力源的动力按照行驶需求进行分配、合成或分解，确保动力传递的平顺性与高效性。不同类型的 HEV 采用的动力耦合机构不同：
- 串联式 HEV 的耦合机构较为简单，主要通过发电机与电动机之间的电能传递实现 “间接耦合”，无需机械结构直接连接两种动力源；
- 并联式 HEV 多采用离合器、齿轮组或双离合器等机械结构，实现燃油发动机与电动机动力的 “直接耦合”，例如通过离合器的结合与分离，切换 “发动机驱动”“电机驱动” 或 “联合驱动” 模式；
- 混联式 HEV 则以行星齿轮组为核心耦合机构，通过太阳轮、行星架、齿圈的不同转速组合，实现动力的 “无级分配”。以丰田普锐斯的 THS 混合动力系统为例，行星架连接燃油发动机，太阳轮连接发电机，齿圈连接电动机与驱动车轮，通过控制发电机与电动机的转速，可灵活调整燃油发动机的输出转速与扭矩，使其始终运行在高效区间。
（二）制动能量回收技术
制动能量回收技术是 HEV 实现 “节能” 的关键技术之一，其原理是在车辆制动或滑行时，将车轮的动能通过电动机转化为电能，并存储于动力电池中，实现能量的循环利用。在传统燃油车中，制动时车轮的动能主要通过制动蹄与制动盘的摩擦转化为热能，最终散失到空气中，造成能量浪费；而在 HEV 中，当驾驶员松开加速踏板或踩下制动踏板时，控制系统会将电动机切换为 “发电机” 模式，利用车轮的反拖力带动电动机旋转发电，同时产生一定的制动力（即 “再生制动”），既实现了能量回收，又辅助了车辆制动。
制动能量回收系统的核心部件包括电动机（兼具发电功能）、动力电池、能量回收控制器以及制动协调控制器。为确保制动过程的安全性与平顺性，系统需精确协调 “再生制动” 与 “机械制动” 的制动力分配：低速轻制动时，优先依靠再生制动回收能量；高速重制动时，机械制动为主、再生制动为辅，避免因再生制动效率不足导致制动距离延长。
（三）能量管理策略
能量管理策略是 HEV 的 “大脑”，其作用是根据车辆的行驶工况（如车速、加速度、电池电量、路况等），制定最优的动力源工作模式与能量分配方案，实现 “油耗最低、动力最优、电池寿命最长” 的目标。能量管理策略的核心逻辑包括以下几点：
- 电量维持策略：确保动力电池的电量始终维持在合理区间（通常为 20%-80%），避免过充或过放影响电池寿命。当电池电量低于下限值时，控制燃油发动机带动发电机为电池充电；当电池电量高于上限值时，减少充电，优先使用电能驱动；
- 工况匹配策略：根据车速与负荷调整动力源工作模式。例如，低速（如车速低于 20km/h）、低负荷（如匀速行驶）时，仅使用电动机驱动，避免燃油发动机在低效区间工作；中高速（如车速 50-100km/h）、中负荷时，燃油发动机单独驱动，同时带动发电机为电池补电；急加速、高负荷（如超车、爬坡）时，燃油发动机与电动机联合驱动，提供最大动力输出；
- 效率优先策略：通过控制燃油发动机的转速与扭矩，使其始终运行在燃油消耗率最低的区间（即 “经济工况区”）。例如，当需要小功率输出时，若燃油发动机运行在低效区间，系统会优先使用电池电能驱动，待需要大功率输出时再启动发动机并使其进入高效区间。
三、混合动力车（HEV）的核心部件构成
HEV 的核心部件除了传统燃油车的燃油发动机、变速箱（部分车型简化或取消）、底盘、车身等，还新增了电动机、动力电池、动力耦合机构、能量回收系统以及混合动力控制器等关键部件，这些部件共同构成了 HEV 的动力系统与控制系统。
（一）动力源部件
- 燃油发动机
HEV 的燃油发动机与传统燃油车的发动机在结构上基本一致，但在性能参数与控制逻辑上有所优化，以适应 “间歇工作” 与 “高效运行” 的需求。其特点包括：排量通常较小（如 1.5L、2.0L），以降低基础油耗；压缩比更高（部分车型可达 13:1 以上），提升燃烧效率；采用可变气门正时（VVT）、可变排量机油泵等技术，进一步优化不同工况下的效率；可根据能量管理策略实现 “启停控制”，即车辆怠速或低速滑行时自动熄火，减少怠速油耗。
- 电动机
电动机是 HEV 的核心电驱部件，兼具 “驱动” 与 “发电” 双重功能（部分车型采用独立的驱动电机与发电机）。HEV 常用的电动机类型为永磁同步电动机，其优势在于功率密度高、效率高（高效区间可达 90% 以上）、体积小、重量轻，能满足车辆对动力响应与空间布局的需求。电动机的功率与扭矩参数需根据车辆的动力需求匹配，例如紧凑型 HEV 的驱动电机功率通常在 30-60kW，扭矩在 150-300N・m，可确保低速起步时的动力充足性。
（二）能量存储与管理部件
- 动力电池
HEV 的动力电池主要用于存储制动能量回收产生的电能，并为电动机提供动力，其特点是 “小容量、高充放电倍率”（区别于纯电动车的 “大容量、低倍率”）。目前主流的动力电池类型为镍氢电池（Ni-MH）与锂离子电池（Li-ion）：镍氢电池的优势在于安全性高、循环寿命长（可达 2000 次以上）、耐过充过放能力强，适合频繁充放电的工况，早期丰田普锐斯等车型均采用镍氢电池；锂离子电池（如三元锂电池、磷酸铁锂电池）的优势在于能量密度高、重量轻、充放电效率高，近年来逐渐成为 HEV 动力电池的主流选择，例如本田 i-MMD 系统采用的锂离子电池。HEV 动力电池的容量通常较小，一般在 1-3kWh，仅需满足短时间的电驱需求，无需长时间续航。
- 电池管理系统（BMS）
电池管理系统是动力电池的 “管家”，主要功能包括：实时监测电池的电压、电流、温度等参数，确保电池工作在安全区间；估算电池的剩余电量（SOC）与健康状态（SOH），为能量管理策略提供数据支持；均衡电池单体之间的电压，避免因单体电压差异导致电池寿命缩短；在电池出现过充、过放、过温等异常情况时，及时切断电路，保障电池安全。
（三）控制与耦合部件
- 混合动力控制器（HCU）
混合动力控制器是 HEV 的 “中央控制单元”，负责接收来自车辆各传感器（如车速传感器、油门踏板传感器、制动踏板传感器、电池状态传感器等）的信号，根据预设的能量管理策略，向燃油发动机控制器（ECU）、电动机控制器（MCU）、电池管理系统（BMS）等发送控制指令，协调各部件的工作状态。例如，当驾驶员踩下加速踏板时，HCU 会根据加速踏板开度与当前车速，计算所需的总动力，然后分配燃油发动机与电动机的输出比例，确保动力输出平顺且高效。
- 动力耦合机构
如前文所述，动力耦合机构是实现燃油发动机与电动机动力协同的关键机械部件，不同类型的 HEV 采用不同结构的耦合机构：串联式 HEV 无直接机械耦合，主要依靠电能传递；并联式 HEV 多采用离合器、齿轮组；混联式 HEV 多采用行星齿轮组。以行星齿轮组为例，其通过太阳轮、行星架、齿圈的相互啮合，可实现动力的 “分流” 与 “合流”，例如将燃油发动机的动力一部分用于驱动车轮，另一部分用于带动发电机充电，或让电动机的动力与发动机动力叠加，提升总动力输出。
四、混合动力车（HEV）的性能优势与使用注意事项
（一）核心性能优势
- 燃油经济性突出
HEV 通过电驱系统的介入，有效降低了燃油发动机在低效区间（如低速、怠速）的工作时间，同时通过制动能量回收减少了能量浪费，其燃油消耗相比同级别传统燃油车可降低 20%-40%。以丰田普锐斯为例，其 NEDC 工况油耗可低至 4.3L/100km，而同级别传统燃油轿车的油耗通常在 6-8L/100km；本田 CR-V HEV 的 NEDC 工况油耗约为 5.5L/100km，同级别传统燃油版 CR-V 的油耗约为 7-9L/100km，显著降低了用户的日常使用成本。
- 动力响应更迅速
电动机具有 “瞬时扭矩输出” 的特性，无需像燃油发动机那样经历转速提升的过程，因此 HEV 在低速起步、急加速时，电动机可快速介入，弥补燃油发动机低转速时的扭矩不足，提升车辆的动力响应速度。例如，当驾驶员踩下加速踏板时，电动机可瞬间提供最大扭矩，带动车辆快速起步，随后燃油发动机逐渐介入，确保高速行驶时的动力持续输出，使车辆的加速性能（如 0-100km/h 加速时间）相比同级别传统燃油车提升 5%-15%。
- 行驶平顺性与静谧性更佳
HEV 在低速行驶时（如城市拥堵路况），可仅依靠电动机驱动，避免了燃油发动机的振动与噪音传入车内，显著提升了行驶静谧性；在动力切换过程中（如从电机驱动切换为发动机驱动），混合动力控制器会通过精确控制动力耦合机构与发动机转速，使动力切换过程平顺无顿挫，改善了驾乘体验。此外，HEV 的发动机启停控制更为平顺，避免了传统燃油车启停系统启动时的抖动感。
- 无需依赖外部充电，使用便捷性高
与插电式混合动力车（PHEV）和纯电动车（BEV）不同，HEV 的电能完全通过车辆自身产生，无需寻找外部充电桩进行充电，用户的使用习惯与传统燃油车基本一致，仅需定期加油即可，尤其适合充电设施不完善的地区或长途出行场景。同时，HEV 无需配备大容量动力电池，车辆的整备质量相对较轻，对底盘承载能力的要求较低，且电池成本与维护成本也低于 PHEV 和 BEV。
（二）使用注意事项
- 定期维护核心电驱部件
HEV 相比传统燃油车新增了电动机、动力电池、动力耦合机构等电驱部件，这些部件的维护需遵循专业规范。例如，动力电池需定期检查电压均衡性与密封性，避免因电池单体老化或进水导致故障；电动机需定期检查绝缘性能与轴承磨损情况，防止电机烧毁或异响；动力耦合机构（如行星齿轮组）需定期更换专用润滑油，确保动力传递的平顺性。建议用户按照车辆手册的要求，在授权 4S 店进行定期保养，避免因非专业维护导致部件损坏。
- 避免长时间高负荷工况，保护电池寿命
虽然 HEV 的动力电池采用 “小容量、高倍率” 设计，但其循环寿命仍受充放电次数与工况影响。长时间高负荷工况（如频繁急加速、长时间爬坡）会导致电池频繁处于高倍率放电状态，加速电池老化；长时间静置（如车辆停放超过 1 个月）会导致电池亏电，影响电池容量。建议用户尽量避免频繁急加速、急制动，车辆长时间停放前可将电池电量维持在 50% 左右，并定期启动车辆进行充电，延长电池使用寿命。
- 注意制动系统的特殊性
HEV 的制动系统结合了 “再生制动” 与 “机械制动”，制动踏板的脚感与传统燃油车有所不同（部分车型制动踏板行程偏软），用户需适应其制动响应特性，避免因脚感不适应导致制动距离判断失误。此外，当动力电池电量满电或系统出现故障时，再生制动功能可能会暂时失效，此时制动完全依赖机械制动，制动效果可能会有所变化，用户需提前预判，确保行车安全。
- 关注低温环境下的性能变化
低温环境会对 HEV 的动力电池性能与燃油发动机启动产生影响。一方面，低温会导致动力电池的充放电效率下降，电驱系统的动力输出可能会有所减弱，油耗也会相应增加；另一方面，低温会导致燃油发动机启动困难，且发动机升温速度较慢，车辆启动后需适当怠速预热，待发动机与电池温度升至正常区间后再正常行驶，避免因低温启动导致部件磨损加剧。
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