车辆工程领域中混合动力技术的应用现状分析

引言

随着全球能源转型加速和“双碳”战略深入推进，混合动力技术凭借其兼顾节能减排与续航能力的独特优势，成为传统燃油车向新能源汽车过渡的重要技术路径，在乘用车、商用车等多领域展现出强劲发展势头和广阔应用前景。

一、车辆工程领域中混合动力技术的应用现

（一）技术路线呈现多元化发展态势

混合动力技术路线的多样性体现了市场需求的精准对接。串联式混动将发动机作为增程器，实现了动力系统与驱动系统的完全解耦，城市公交采用这一技术后，怠速油耗降为零，起步加速更平稳。并联式混动保留了机械传动路径，本田 i-MMD 系统在高速巡航时直接由发动机驱动，避免了能量转换损失，百公里油耗可控制在4 升以内。混联式的丰田THS 通过行星齿轮机构实现动力分流，既能纯电行驶又能混合驱动，在复杂路况下始终保持最优工作状态。插电式混动纯电续航普遍超过 100 公里，覆盖日常通勤需求，48V 轻混则以不到万元的成本增加实现了 15% 的节油效果。

（二）核心部件实现国产化重大突破

国产化进程正在改变混动产业的竞争格局。比亚迪刀片电池通过长条形电芯直接组成电池包，空间利用率提升 50% ，通过针刺试验验证了其卓越安全性，成本较三元锂电池降低 30%. 。长城 DHT 变速器集成了两个驱动电机和多挡位设计，可实现 9 种工作模式，传动效率达到 97% 。奇瑞第四代混动专用发动机热效率突破 44.5%，广汽传祺 2.0ATK 发动机热效率达到 42.1%，与日系品牌的差距缩小至2 个百分点以内。但在IGBT 芯片、高速轴承、高性能永磁材料等领域，国产替代率不足 40% ，特别是车规级碳化硅模块几乎全部依赖英飞凌、罗姆等国外供应商。

（三）市场渗透率保持高速增长势头

2025 年前两个月，插电混动车型销量同比增长超过 20% ，市场份额首次突破 15%。比亚迪 DM-i 技术将亏电油耗控制在 3.8 升 / 百公里，秦 PLUS DM-i 起售价降至 9.98 万元，实现了“油电同价”的市场突破。理想 L 系列通过增程技术解决了纯电动车的补能焦虑。商用车领域，宇通混动公交在北京、深圳等城市投放超过 2 万辆，单车年节油 1.5 万升。工程机械方面，三一重工的混动挖掘机在怠速和轻载工况下节油 35% ，物流领域的轻卡混动车型也开始批量交付。

（四）智能化集成水平不断提升完善

智能化正在重新定义混动系统的技术边界。基于深度学习的能量管理系统通过分析 10 万公里以上的驾驶数据，可精准预测驾驶员意图，提前 200 毫秒完成动力源切换，消除了顿挫感。高精地图与混动系统联动，车辆能够识别前方 3 公里内的坡度变化，上坡前提前提升电池电量，下坡时最大化能量回收。广汽新一代混动系统采用双电机串并联架构，系统总成重量降低 15%，体积缩小 20%。但这些先进技术主要搭载于 30 万元以上车型，15 万元以下的主流市场仍以基础混动功能为主，智能化配置的下放速度有待加快。

二、车辆工程领域中混合动力技术的应用优化措施

（一）加强核心技术攻关破解发展瓶颈

混动系统的技术突破需要聚焦关键环节精准发力。发动机作为混动系统的动力源，其热效率直接影响整车油耗表现，稀薄燃烧技术通过优化空燃比提升燃烧效率，可变压缩比技术则能够根据工况动态调整，实现性能与经济性的最佳平衡。固态电池凭借更高的能量密度和本征安全性，有望彻底解决当前液态电池的续航焦虑和安全隐患，但其界面稳定性和规模化生产工艺仍需攻关。碳化硅功率器件相比传统硅基器件，开关损耗降低 70% 以上，能显著提升电控系统效率，但国产化率不足 20% ，亟需突破材料制备和封装工艺。建立国家级创新中心能够打破企业间的技术壁垒，通过联合攻关加速技术成果转化，专项基金则为企业探索前瞻性技术提供资金保障。

（二）完善产业生态协同促进技术创新

产业链上下游的深度协同是混动技术快速迭代的关键驱动力。宁德时代与主机厂联合开发的 CTP 技术，通过取消模组结构直接集成电芯，体积利用率提升 15%，这种深度定制模式打破了传统的供需关系，实现了技术共创。测试数据共享平台的建立能够避免各企业重复进行耐久性试验和标定工作，将开发周期缩短 30% 以上。接口标准化不仅降低了供应商的开发成本，更重要的是提升了售后维修的便利性，消费者不再受制于特定品牌的配件垄断[1]。航空发动机的热管理技术、轨道交通的再生制动技术都可为混动系统所借鉴，跨界融合催生创新突破。产业联盟通过制定共同的技术路线图，避免了低水平重复建设，引导资源向关键技术领域集中。

（三）优化基础设施配套降低使用成本

基础设施的完善程度直接影响用户的使用体验和接受度。插电式混动车型日常通勤可依靠纯电模式，但充电便利性是关键，社区慢充桩解决夜间补电需求，商圈快充站满足应急充电，两者结合构建 15 分钟充电圈。车网互动技术让每辆混动车成为分布式储能节点，峰时向电网反向送电获取收益，谷时充电降低成本，既缓解电网压力又增加用户收益。高寒地区冬季气温常低于零下 20度，电池性能衰减超过 30% ，差异化补贴政策能够平衡地域差异，确保技术推广的公平性。二手车残值评估体系的建立消除了消费者对电池衰减的担忧，专业维修人才的培养和远程诊断系统则将维护成本降低 40% 以上，让混动车真正实现“买得起、用得好”。

（四）推动轻量化设计实现成本控制

轻量化与成本控制的双重目标需要系统性解决方案。铝合金车身相比钢制车身减重 30% ，碳纤维复合材料电池壳体减重达 50% ，每减重 100 公斤可降低油耗 0.3 升 / 百公里，轻量化材料的应用不仅抵消了电池系统增加的重量，还提升了整车操控性能 [2]。模块化平台的核心在于最大程度的零部件共享，大众MEB 平台通过标准化的电池包和电驱系统，可覆盖从紧凑型轿车到中大型 SUV的全系车型，单一平台产量达到百万级后，零部件成本下降 35%。入门级混动车型的推出打破了“混动即高端”的固有印象，通过简化配置、优化供应链，实现与同级燃油车相近的价格，让更多消费者享受到混动技术带来的节能效益，真正实现技术普惠。

结束语

混合动力技术正处于快速发展期，通过技术创新、产业协同和政策支持的有机结合，将在汽车产业绿色转型中发挥更大作用，为实现“双碳”目标贡献重要力量。

参考文献

[1] 李峥杰 . 浅析混合动力技术在车辆工程领域中的应用分析 [J].内燃机与配件 ,2019,(21):250-251.

[2] 刘冬梅 . 浅析混合动力技术在车辆工程领域中的应用分析 [J].内燃机与配件 ,2019,(20):229-230.