混动汽车
混动汽车（Hybrid Vehicle），又称复合动力汽车，是指拥有两种以上动力源，使用其中一种或多种动力源提供驱动力的车辆。一般指油电混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，简称HEV）。
1900年，费迪南德·保时捷制造出了世界上第一辆混合动力汽车“Semper Vivus”。1977年，丰田汽车推出了一款基于其经典车型丰田Supra的混合动力概念车Sports 800 Hybrid。1997年，奥迪duo、第一代丰田普锐斯和本田第一代Insight等混动车型上市。2001年，中国科技部启动了“国家高技术研究发展计划”中的电动汽车重大专项，用于研发设计混合动力汽车。2008年，比亚迪L3研发、制造并量产的第1款插电式混动汽车F3DM上市，2015年，全球前十的插电式混合动力汽车中，有三款中国品牌，其中比亚迪的“秦”和“唐”的销量占据全球前两位。2023年9月，工信部等七部委发布《汽车行业稳增长工作方案（2023-2024年）》，鼓励企业采用绿色低碳的混合动力技术路线。
混合动力汽车在驱动系统上改进，增加由高压动力电池、电机组成的电动动力驱动线路。根据混合程度，内燃机在电池电量不足时启动或全程启动，动力电池辅助内燃机运行。混合动力汽车主要配置有内燃机、动力电池、动力驱动单元、DC/DC转换器等。混合动力汽车可按混合动力汽车驱动连接方式、混合度、能否外接电源进行充电等方式进行分类。其中按混合动力汽车驱动连接方式可分为串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车、混联式混合动力汽车。
简史
世界混合动力汽车的发展
1900年，25岁的费迪南德·保时捷制造出了世界上第一辆混合动力汽车“Semper Vivus”。Semper Vivus是一辆真正意义上的串联式混合动力汽车，它采用汽油机为发电机提供能量，使用两个前轮轮毂电机作为驱动力行驶。1902年，德国工程师和发明家亨利皮珀发明了并联式混合动力，而在后期研发中，他还开发出早期的电池动力管理系统。1915年，在纽约车展之上，新兴汽车制造商Owen Magnetic生产的6缸混合动力车型首次发布。
1966年，为了缓解日益严重的空气污染，美国国会通过了一项议案议案，提倡开发和使用低油耗及纯电动车型。1969年，通用汽车汽车为了响应政府号召，推出了一款名为512系列混合动力试验车。20世纪70年代，石油危机席卷全球，这加速了混合动力技术发展。1977年，丰田汽车推出了一款基于其经典车型丰田Supra的混合动力概念车，命名为Sports 800 Hybrid。Sports 800 Hybrid并不是传统意义上的混动，它采用的是燃气轮机＋电动机的并联形式。1989年，奥迪展出了在100 Avent Quattro基础上研发的duo试验车，这辆车采用了2.3L五缸发动机驱动前轮，两台电动机驱动后轮。1997年，奥迪在基于A4 Avent的基础上，将第三代duo正式量产。不过duo并没有被市场所接受，最终走向了停产。同年上市的混动车型还有第一代普锐斯和本田技研工业第一代Insight。
2001年，普锐斯正式进入美国市场，因其油耗表现及可靠性，其车主可以获得最高2000美元的联邦税。2005年，福特汽车公司在北美车展上发布了Fusion hybrid原型车。2007年，在北美车展上，通用展示了雪佛兰沃蓝达的概念车。2008年，在洛杉矶车展上，福特汽车公司正式发布了第一代的Fusion hybrid车型（Fusion即是中国的“福特蒙迪欧”）。2010年，雪佛兰沃蓝达进行了量产，是当时第一家量产出增程式混合电动车的厂家。
中国混合动力汽车发展
2001年，中国科技部启动了“国家高技术研究发展计划”中的电动汽车重大专项，用于研发设计混合动力汽车。2008年，比亚迪L3研发、制造并量产的第1款插电式混动汽车F3DM上市，F3DM是世界范围内首款上市销售的双模电动车。2013年12月17日，搭载了双擎双模技术的比亚迪全新混动车型秦正式在中国上市，秦是比亚迪第2款量产的插电式混动汽车。2015年，在全球排名前十的插电式混合动力汽车中有3款自主品牌产品。其中，插电式混合动力汽车以比亚迪为代表，“秦”和“唐”的销量占据全球前两位。2020年，中国发布了《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，其中特别提到到2035年，传统能源动力乘用车将全部转化为混合动力，占比达到100%。2023年9月，工信部等七部委联合印发的《汽车行业稳增长工作方案（2023-2024年）》中，明确提到了鼓励企业以绿色低碳为导向，探索混合动力等技术路线。
功能原理
混合动力汽车与传统汽车相比，主要的改进是在车辆的驱动系统上，即在传统汽车的内燃机、变速器、传动轴到车轮的驱动线路上，增加了一套由高压动力电池、电机组成的电动动力驱动线路。在车辆行驶时，根据混合动力汽车设计的混合程度，通常会由动力电池先通过电机输出动力来驱动车辆，当电池存储电能不足时，内燃机再自动启动参与车辆的驱动。也有部分混合动力汽车内燃机是全程启动的，动力电池输出的动力仅仅用于辅助内燃机平滑运行。
结构
混合动力汽车具有传统汽车与纯电动汽车的双重部件。配置有内燃机、动力电池、动力驱动单元、DC/DC转换器，如果是插电式混合动力汽车还配置有车载充电器等。由于动力电池、DC/DC转换器等部件与纯电动汽车在结构原理上并无区别，但是动力驱动单元的设计却是混合动力汽车的中心，既是车辆混合动力驱动形式的反映，也是一辆混合动力汽车技术性能的重要体现。在混合动力的车型中，中度、重度混合动力其内部在传统内燃汽车基础上主要增加有高压动力电池组和改进的变速驱动单元，并为特定车辆需求增加一些其他附属部件。
主要分类
按混合动力汽车驱动连接方式分类
根据混合动力汽车上2种驱动设备的动力传递关系，混合动力汽车分为串联式、并联式和混联型三种。
串联式混合动力汽车
串联式混合动力又称“增程式”电动汽车。串联是指发动机的动力与电机的动力在传递路径上是串联关系。串联式混合动力汽车的工作方式是发动机驱动发电机为电池充电，发电机与动力电池为电机提供电能，电机再驱动汽车，车轮只与电机有机械连接。发动机长时间保持在最佳工作状态，进而达到减排的效果。它是一种发动机辅助型的电动汽车，主要是为了增加车辆的行驶里程。由于在发动机和发电机之间的机械连接装置中没有了离合器，因而它有一定的灵活性。串联式混动汽车动力传递的结构简单，它需要三个动力装置：发动机、发电机和电机。
并联式混合动力汽车
并联式混合动力汽车，是指电机和发动机并行排布，二者的动力传递路线相对独立，通过不同的离合器分别驱动车轮。发动机产生的驱动力与电机产生的驱动力在离合器或变速器上进行机械叠加混合，而不像串联式混合方式只是在电能上的混合。从概念上讲，并联式混合动力电动汽车是电力辅助型的燃油车，可以采用发动机单独驱动、电力单独驱动，也可以共同驱动三种驱动模式。并联式混合动力，保留了常规汽车的动力传递形式，以发动机为主要动力源，在发动机动力不足时电机加入到驱动中，让发动机尽量靠近最有效率状态，进而达到节油的效果，效率也更高。电机同时也是发电机，当发动机提供的功率大于驱动电动车所需的功率或者再生制动时，电机工作在发电机状态，对动力电池充电。并联式比串联式混合动力电动汽车的电机的体积要小，即使在长途行驶时，发动机的功率可以达到最大，而电机的功率只需发出50%功率即可。
混联式混合动力汽车
混联式又称功率分流式，结合了并联和串联两种形式的优点。在并联式的基础上，增加了一个独立的发电机。在发动机与电机共同参与驱动的过程中，发动机也可以通过发电机对电池进行充电，使车辆能以串联和并联两种形式工作。混联式混合动力汽车兼具并联和串联混合动力汽车的工作模式。混联式混合动力电动汽车在结构上综合了串联式和并联式的优点。与串联式相比，它增加了机械动力的传递路线，与并联式相比，它增加了电能的传输路线。混联式混合动力电动汽车的结构复杂、成本高，随着控制技术和制造技术的发展，现代混合动力电动汽车更倾向于选择这种结构。
按照混合度分类
混合度指电机功率占动力系统总功率的百分比（动力系统总功率为蓄电池给电机的功率和发动机的功率和），分为微混合、轻混合、中混合、重混合四种。
微混合
混合度小于或等于5%的称为微混合动力，微混合又称停启（Stop-Start）式，在交通拥堵的城市，可以实现节油率5%~10%。微混合动力车型的电机基本不具备驱动车辆的功能，一般是用作迅速启动发动机，实现停启功能，例如Smart Smart Fortwo MHD（双人迷你型混合动力汽车）就属于这种类型。优点是汽车结构改变很小，成本增加很少，易于实现；有可能成为乘用车的标准设置；主要缺点是当停车需要空调时，不起作用；推广“停启式”结构，需要提高公众的节能意识；学术界有人认为“停启式”算不上混合动力系统。
smart for Two MHD、别克君越ECO-Hybrid等属于这种类型。其优点是汽车结构改变很小，成本增加很少，易于实现，成为很多乘用车的标准设置。其主要缺点是当停车需要空调时，由于发动机需要工作，所以大多数情况下没有启停功能能起作用的工况。
轻混合
混合度在5%~15%的为轻度混合动力。在这种类型中，发动机依然是主要动力，电机不能单独驱动汽车，只是在爬坡或加速时辅助发动机驱动，同时具有制动能量回收和“停启”功能；发动机排量可减少10%~20%，节油率可达到10%~15%；技术难度相对小，成本增加不很多。轻混合动力汽车的特性：车辆停止时，关闭发动机；起步和加速时电机起辅助发动机作用；减速/制动时，发动机依据传统电控发动机系统控制而执行断油模式，并将获得的再生制动能量充入蓄电池。典型车辆如奔驰S400混合动力早期款汽车。
中混合
混合度在15%~40%的为中度混合动力。中度混合动力的车辆一般采用100V以上的动力电池，混合度在30%左右。与轻度混合动力系统的不同之处在于，中度混合动力系统采用的是高压动力电池和电机。在车辆加速或者大负荷工况时，电机能够辅助内燃机驱动车辆，补充内燃机本身动力输出的不足，提高整车性能。这种系统的混合程度较高，在城市循环工况下节省燃油可以达到20%~30%。
典型代表的技术有通用旗下BAS（Basic Assist System）系统的君越混合动力、梅赛德斯奔驰为smart开发的一套名为MHD（Micro Hybrid Drive）的怠速熄火系统，以及奇瑞汽车合作研发的BSG（Belt-driven Starter/Generator）系统。这种驱动系统的特点是由曲轴皮带驱动的启动/发电机取代了传统内燃机的发电机，由这个新型的启动/发电机提供车载电力系统的同时，还能快速启动车辆的内燃机。
重混合
混合度在40%以上的为重混合动力。中混合和重混合这两类车型可由电机或发动机单独驱动，普锐斯就属于此类。重混合动力汽车的电机和发动机可以分别独立或联合驱动车辆，低速起步、倒车和低速行驶时可以纯电动驱动，同时具有制动能量回收和“停启”功能；电机的功率约为发动机功率的50%，节油率可达到30%~50%；技术难度较大，成本增加多。典型车型有凯迪拉克CT6插电式混合动力汽车、丰田普锐斯混合动力汽车。
按能否外接电源进行充电分类
按能否外接电源进行充电，分为插电式混合动力汽车（PHEV，Plug－in Hybrid Electric Vehicle）以及非插电式混合动力汽车。
非插电式混合动力汽车
非插电式混合动力汽车不能外接充电，蓄电池的电能在下降一定数值（比如60%）时，由发动机工作带动高压发电机给蓄电池充电，充电时发动机处于高效率工况下。
插电式混合动力汽车（PHEV）
插电式混合动力汽车（PHEV）是介于电动汽车与燃油汽车两者之间的一种车型，它既有传统燃油汽车的发动机、变速器、传动系统、油路、油箱，也有电动汽车的高压电池、电机、控制电路。插电式混合动力汽车的电池容量比较大，可以独立为电机供电，以纯电动模式行驶比较长的距离，并提供充电接口，可以通过停车场的380V或家庭220V交流电源对其动力电池充电，不用启动发动机驱动发电机也能充电。比亚迪F3DM和雪佛兰volt，以及长春一汽新能源汽车公司下线并投人市场的奔腾B50插电式混合动力轿车都属于这种类型。
其它分类
按照辅助驱动装置或能量存储装置的类型可分为油电混合动力汽车即狭义上所讲的混合动力汽车（Hybrid Electrical Vehicle）、液压混合动力汽车（Hydraulic Hybrid Vehicle）、压缩空气混合动力汽车。
液压混合动力汽车
液压混合动力汽车以电池、电机作为发动机动力的辅助动力，是节能环保型汽车的一种型式。由于其对电池性能的要求高，限制着混合动力汽车的推广进程。故开始有人研究用液压贮能器替代电池，用液压马达替代电机，开发液压混合动力系统，创造出节能环保型汽车的另一种形式。液压混合动力系统主要适用于城市公交客车、城市出租车、城市垃圾回收车辆及山区车辆，对于频繁产生的刹车动能及下坡势能及时回收，在起步及上坡时释放能量，从而降低能耗。还可以替代车辆上的缓冲器，提高车辆制动器的寿命，增加车辆的安全性。
压缩空气混合动力汽车
2010年，PSA集团公司的两位工程师穆卡德姆和安德雷·亚尔斯，共同创立了一个名为混合空气动力学的项目。他们将一辆微型汽车的发动机与民用运输机的液压系统连接起来进行实验。这套“空气混合动力系统”通过一个液压泵和活塞地将氮气压缩到一个名为“高压蓄能器”的存储舱中。当高压蓄能器工作时，它会释放出高压气体，这些气体借助液压油推动液压泵向相反方向运动，进而驱动车轮前行。在这个过程中，液压泵起到了传统汽车发动机的作用。这套混合动力系统可以根据行驶工况在传统动力和空气动力之间进行切换。在爬坡或高速公路等路况下，传统发动机将发挥主要作用。此外，制动回收系统可以将刹车时产生的多余能量转化为电能等，当这些能量未能成功地为氮气再次加压时，传统发动机也会发挥作用。
主要特点
混合动力汽车（Hybrid Vehicle）是指拥有两种以上动力源，使用其中一种或多种动力源提供驱动力的车辆，也叫复合动力汽车。一般是指油电混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，简称HEV），即采用传统的燃油机（柴油机或汽油机）和电机作为动力源，也有的发动机经过改造使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙和乙醇燃料等。
环境影响
混合动力车耗油量只占普通轿车的70%，每年可以减少约378升的燃料消耗，相应减少约832千克二氧化碳排放量。若中国汽车年销量的10%（约38.3万辆）为混合动力车，每年可减少约1.45亿升燃料消耗，减少约31.8万吨二氧化碳排放量。汽车排量与油耗的关系十分密切。与排量为2.0升的汽车相比，排量为1.3升的汽车每年可少消耗294升燃油，相应减少647千克二氧化碳排放量。
发展现状
世界
美国主要以中高端车型的汽油机和驱动电机混合动力技术开发为主，日本主要以丰田汽车和本田技研工业开发的混合动力技术为主，欧洲主要以柴油混合动力车型为主。具有代表性的混合动力车型包括通用的Precept、福特的Prodigy、日产汽车公司的Tino、奔驰的S400 Blue Hybrid，凯迪拉克的Escalade等。在混合动力技术方面，福特汽车公司和丰田汽车公司主要研发双ISG+行星轮系混合动力系统，通用汽车公司主要研发BSG+PHEV技术，克莱斯勒汽车公司主要研发高端的串联式混合动力系统，大众主要开发ISG+PHEV技术，雪铁龙公司主要研发BSG+ISG+AMT+Clutch混合动力系统，宝马主要开发ISG+AT技术，广汽本田公司主要开发ISG+CVT技术。
中国
中国在新能源汽车自主研发中，重点聚焦核心技术、系统集成和关键部件，形成了纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池汽车“三纵”和电动机驱动系统、整车控制系统、动力蓄电池/燃料电池“三横”的研发格局。中国已建立混合动力电动汽车技术平台和产学研合作体系。在电池技术方面，中国自主研制出6-100A・h氢电池和锂离子动力电池，性能接近国际水平。中国还掌握了百千瓦级燃料电池内燃机技术。中国一汽、东风、长安、比亚迪等国内汽车企业已将混合动力电动汽车作为主流产品，部分车型已实现批量上市。
比亚迪是中国的混合动力fcv生产商。2008年，比亚迪推出搭载第一代双模技术的F3DM，成为中国自主插混技术的先驱。2013年，第二代双模技术产品具备全时电四驱，百公里加速5s内，油耗低于2L，被称为“542”黑科技标杆。2018年，第三代双模技术产品经过全面优化，采用全新动力架构，将插混产品性能提升至新高度。比亚迪通过多年的技术积累和创新迭代，掌握了新能源汽车领域的核心技术，引领性能提升。中国汽车产业逐渐缩小与汽车发达国家的差距，在新能源汽车研发和产业化方面走在世界前列。
发展趋势
类似于纯电动汽车，集成电动底盘、轻量化技术、车辆智能化技术是插入式混合动力汽车的发展方向。插电式混合动力汽车也是欧美豪华车品牌推广的主要车型。
标准规范
参考资料
新能源才是真未来 混合动力的前世今生.新疆频道_央广网.2024-01-27
从宋车族看比亚迪车型轻量化和模块化技术发展.新浪汽车.2024-01-28
F3DM开启比亚迪新战略 未来规划多款双模电动车.中国新闻网.2024-01-28
“十二五”期间新能源汽车产业发展回顾.国家发展和改革委员会网站.2024-01-28
低成本高性价比 广汽丰田智能电混双擎重塑混动市场格局.新浪汽车.2024-01-28
比亚迪秦正式上市 售价18.98-20.98万元.凤凰网汽车.2024-01-28
电动汽车有了新排放标准.中国质量新闻网.2024-01-28
新能源汽车生产企业及产品准入管理规定.中国政府网.2024-01-28