混合动力汽车：工作原理、结构、优缺点及须知

什么是混合动力汽车？

由于燃油经济性和低排放，混合动力汽车已成为购车者的热门选择。丰田普锐斯虽然并非首款混合动力汽车，但它引入了双电机并联混合动力系统，为混合动力汽车的商业成功铺平了道路。

但不同类型的混合动力汽车是如何工作的？它们之间又有什么区别？

平行混合

并联式混合动力系统同时使用汽油发动机和电动机来驱动车轮，两者可以协同工作，也可以单独工作。丰田于 1997 年在日本的普锐斯车型上首次引入了这种系统，该系统在汽油发动机和前轮之间安装了两台电动机，并使用了一个小容量电池组（0.8–1.4 kWh）。

该系统采用“动力分配”功能，将两种动力源结合起来，仅向车轮输出扭矩。在低速或轻载情况下，车辆可以纯电动行驶；而当需要更多动力时，汽油发动机则会启动。

再生制动系统可回收高达 30% 的能量，从而实现令人印象深刻的燃油消耗：丰田普锐斯或卡罗拉混合动力车每升油耗可行驶 17-23 公里。

在车辆频繁启停的城市交通环境中，行星齿轮传动装置能实现最高效率。该装置取代了传统的变速箱，可以连续调节传动比，从而优化电能利用，降低油耗。

系列混合动力

与并联式混合动力系统不同，串联式混合动力系统结构更简单。汽油发动机仅用于驱动发电机，为电池充电，而车轮则完全由电动机驱动。这种配置类似于柴油电力机车，在匀速行驶时效率最高。

然而，串联式混合动力汽车由于行驶过程中动力需求变化较大，需要更大容量的电池。在美国，一些车型，例如宝马i3 REx、Fisker Karma以及即将上市的Ram 1500 Ramcharger，都采用了这种系统，但数量并不多。

插电式混合动力汽车（PHEV）

插电式混合动力汽车（PHEV）是并联式混合动力汽车的升级版，配备容量更大的电池，可通过电网充电，使车辆能够在一定里程内（根据EPA 2024年的数据，续航里程在11至82公里之间）纯电动行驶。雪佛兰Volt（2011-2018）是该领域的先驱，帮助许多用户实现了日常纯电动出行。

像丰田普锐斯Prime、RAV4 Prime以及现代、起亚和Jeep 4xe等车型一样的插电式混合动力汽车（PHEV）都采用了并联式混合动力系统。然而，如果没有定期充电，这些车型的运行方式与普通混合动力汽车类似，但车身更重、价格更高。

轻度杂交

轻度混合动力汽车使用功率不足以单独驱动车辆的电动机，该电动机通常位于发动机和变速器之间或集成到启动系统中。

该系统使用小型电池来存储再生制动或发动机过剩动力产生的能量，以辅助加速并节省燃料，但效率低于完全混合动力系统。

轻度混合动力系统通常以 48V 运行，其性能优于传统的 12V 系统，但成本低于全混合动力系统（280-400V）。