简单聊一聊吉利集团的P2.5混动技术

        前不久，我曾写过一篇***，里面有一个观点，那就是电动汽车是中、美、欧这几大汽车消费地区未来的主要技术方向。但在完全电动化前，混动汽车会存在相当长一段时间。混动汽车主要有两个技术方向：HEV（油电混合动力汽车）和PHEV（插电混合动力汽车）。这两种技术存在着各自的优缺点。
        如果说丰田当初研发THS是为了省油，那么现在各汽车厂家绞尽脑汁地上各种HEV和PHEV，更多则是为了越来越严的排放和环保法规。吉利集团也先后研发了CHS和P2.5混动系统。由于CHS不是本篇的讨论重点，先略过不提，我们来简单聊聊吉利的P2.5混动系统。

        严格说来，这里的吉利不是指吉利汽车而是指吉利集团，因为P2.5混动系统不是由吉利汽车单独研发的，而是由吉利集团研发的，这个系统不仅用在吉利车上，还将用于领克和沃尔沃的车型上。这套P2.5混动系统将成为未来吉利集团最主力的动力系统。
       吉利P2.5混动系统的核心部件是7DCT双离合变速箱。汽油发动机与双离合变速箱像普通纯燃油车一样正常耦合，发电/电动一体机则通过齿轮与双离合变速箱的偶数轴耦合。

       C1和C2是一体化的两个离合器，在一个时间点，汽油机的动力只能选择C1和C2中的一个耦合。电动机和偶数轴连接，并且布置在变速器齿轮之前，所以也会享受变速器对转速和扭矩的调节作用。
       纯电驱动：C1和C2断开，电动机直接通过偶数轴，经过变速器2/4/6档变速后驱动汽车。由于要通过三档变速，所以这个系统对电机的要求不高。

       纯发动机驱动：C1和C2就像正常的双离合变速器那样工作，这时，电动机可能被反拖发电。

       混合驱动：如果C1结合C2断开，发动机驱动奇数轴，电动机驱动偶数轴，双离合变速器在末端进行动力的合成，驱动车轮；如果C2结合C1断开，发动机和电动机同时驱动偶数轴，再经过挡位的选择，驱动车轮。

       需要指出的是：吉利P2.5混动系统不仅适用于PHEV，也同样适用于HEV。在9月初的成都车展上，我就在吉利展台上看到了以P2.5为基础的HEV混动系统，其外观与P2.5的PHEV一模一样，也是由1.5T三缸发动机，7DCT双离合变速箱，以及与变速箱整合到一起的发电/电动一体机组成。只是1.5T三缸发动机的参数由132KM，265NM变成了105KM，215NM；电机由60KM，160NM变成了40KM，130NM，百公里油耗仅为4.5L。HEV基本上就是PHEV把1.5T三缸发动机由奥托循环改成了米勒循环，并减小了电动机。由此可见，P2.5是一个万金油混动系统，像搭积木一样，使用不同模块便可以组成PHEV或者HEV。其设计思路非常先进。

1、动力不对称布局可能带来磨损不均
     吉利P2.5混动系统将电动机布局在偶数轴上，而汽油发动机则按换档要求与奇偶轴交替耦合。这就带来了一个问题：偶数轴在纯电动、混动、充电工况下即要承担电动机的负荷，又要承担发动机的负荷，而奇数轴最多只承担发动机负荷。两轴的负荷不同，在长时间运时后两轴的磨损必然会不同，怎样保持长期使用后的性能一致性将是一个问题。
2、滑磨启动对系统要求高
     所有的PHEV都有一个工况，纯电中高速行驶需要再增加动力时，会启动发动机与电机一起形成混合动力。由于没有P0电机，发动机还要需P2.5电机来启动，那么整个过程应该是这样：电机正在高速运转→离合器接合→电机带动发动机运转→发动机点火成功→发动机输出动力→发动机选择合适的离合器与电机一起完成动力混合，这个过程叫做滑磨启动。在这个过程中，高速运转的电动机与0速运转的发动机在短时间内完成同步运转和动力合成，这对控制系统特别是控制软件提出了非常高的要求，处理不好会造成发动机启动时，及启动后动力合成时车辆顿挫。
3、纯电动换档存在动力中断
     由于电机只与变速箱的偶数轴耦合，所以电机只能在2/4/6档之间进行换档，在换档的间隙，是没有动力传送到车轮的。当然，这是和P2/P3电动机布局与双离合变速箱配合的混动形式比较来说而存在的缺点。纯燃油车的AT变速箱换档时也存在动力中断的情况，与纯燃油车相比倒算不上缺点。
4、市区油耗偏高
     当然，这里所说的市区油耗偏高，是与丰田的THS及本田i-MMD等高效的HEV相比较而言。我认为其主要原因是插电混动的车较重和发动机燃油效率不及两田，而系统差距倒是其次。可能是博瑞GE PHEV用户较少的原因，我在小熊油耗上没有找到它的平均油耗，但我找到了博瑞GE MHEV的统计油耗及它前后5名产品的油耗如下：

1、效率高
        这套混动系统的核心部件，7DCT的传输效率高达96.8%，为整个系统带来了43.5%的节油率。吉利博瑞GE PHEV在B状态的油耗仅为百公里5.2L，与北京现代索纳塔9 PHEV的B状态油耗一样，低于蒙迪欧PHEV百公里5.5L的B状态油耗。

       这套系统的另一个优势则是高速时，电机可以解耦，发动机通过变速箱的第7档直接驱动车辆行驶，而不用反拖电机。这样设计最显著的好处就是高速油耗比两田的混动车低，你没有看错，吉利P2.5混动系统的市郊工况比两田的混动还要低！丰田凯美瑞混动版的市郊工况为百公里5.3L（工信部没有给出2018款的市区和市效工况，只给了一个综合工况，所以这里采用的是2016款的市郊工况）；本田雅阁混动版的市郊工况为百公里5.0L；而采用P2.5混动系统的博瑞GE PHEV市郊工况为百公里4.0L！

       当然，这个系统的市区工况是无法与两田的混动比的，不仅无法比，还被本田甩开几条街，离丰田要稍微近一点。
2、加速快
       首先要说一下，这个加速快是指在有限的堆料情况下的加速。因为进入电器化后，电动动力堆料比燃油动力堆料要简单得多。就电动机而言，100KW的电机比50KW的电机大不了多少。想要快，加电机和电池就可以了。但在电机不加大的情况下提高加速能力，这就是一个技术活了。大家都知道，目前应用在博瑞GE PHEV上的电机只有一台，而且只有60KW，160NM。这在高效混动系统中是不是最小的电机我不敢说，但应该算是比较小的电机了吧。就加速而言，博瑞GE PHEV除了比亚迪那几台电机200KW左右的车之外，基本没有比它更快的混动车了吧？我还真找到一台比亚迪秦，电机110KW，加速5.9S。

       当然，这也给它带来了一个劣势：为了追求加速能力，没有使用阿特金森发动机，从而让市区工况油耗偏高。
3、成本低
       这套混动系统只需要在原纯燃油车的基础上加一台60KW的发电/电动一体机，一套电控系统，一个电池群就行了。比其他品牌的混动车少一台或是两台电机，而且P2.5使用的电机功率更低，成本也更低。即使和两田、福特的功率分流式插电混动相比，成本也差不多。也就是说，即使国家和各地的插电混动补贴政策收回，吉利也可以按照现有补贴后的价格进行销售。
       成本低的另一个原因是：P2.5混动系统可以单独为发动机提供启动动力，不管是冷机启动还是行进启动都不需要借助外在动力。这是这套系统与P2系统的本质区别，我想也是吉利把它称为P2.5系统的原因所在吧。因为P2混动系统与双离合变速箱配合时无法用P2电机单独启动发动机，无法适用于现代混动技术对于发动机频繁启动的要求，因此必须要为它配一个P0或P1电机或是传统的12V启动电机才行。当然P2混动系统配AT变速箱也是可以不用单独配启动电机的。所以，当你看到有的车配了好几个电机，其实真的不是主机厂有多厚道，而是技术达不到，只是堆料罢了。必竞多一个P0电机多一份能耗，P0电机与发动机一般是通过皮带软性连接的，无法与发动机解耦。当车辆高速行驶不需要频繁启动也不需要为电池充电时，P0电机就成为发动机的累赘而白白消耗能量了。
4、行驶中充电速度可调整
       P2.5混动系统中，电机即是发电机，也是电动机，视情况转换角色。虽然同一个电机发电时的功率会低于电动时的功率，但对于最大6-7KW的充电功率来说，这个电机应对绰绰有余，这就为行驶时的充电功率调节带来了空间，也就是说，你希望充电充快点，那就把充电电流调高一点，如果你希望充电不那么快，那就把充电电流调低一点。
5、组合灵活
       这个系统是以7DCT双离合变速箱为核心，1.5T三缸发动机和发电/电动一体机相配合组成的混动系统。如果综合系统对动不需求不高，可以使用低功率的发动机和低功率的发电/电动一体机。同样，如果动力需求高，可以在变速器可承受的范围内换装更大功率的发电/电动一体机。

      说明：我没有长期使用过插电混动汽车，因此下面的建议也只是理论分析，请大家适当采纳。
1、尽量用小功率充电，尽量只充到90%左右的电量
        现代插电混动车基本上都使用三元锂电池，三元锂电池对充电电压和电流都非常敏感。当充电电流倍率由0.5C（2小时充满）提高到1.5C（40分钟充满）时，电池寿命下降了4倍。当单个锂电池充电截止电压提高0.2V时，电池的寿命也会下降4倍。注意，请大家看曲线，不管是充电电流还是电压，它们与电池的寿命不是等比关系，而是指数级的关系。

      因此，对于博瑞GE PHEV而言，建议大家在不着急的情况下尽量使用1.6KW（充电电流倍率约0.125C）或3.3KW（充电电流倍率约0.3C）的充电器进行充电，而少用6.6KW（充电电流倍率约0.6C）的充电桩充电，充电电量尽量充到90%就不充了（即把电压充至截止电压的90%）。同时，希望吉利在其官方充电桩上提供调节功能，比如功率可调，6.6KW的充电桩可选择用1.6KW充，或3.3KW充，或6.6KW充；还可选择充电量，比如充到电池容量的80%停止充电，或90%停止充电等功能。
2、不要把电池电量用光再充电
        车用三元锂电池寿命不仅受充电电压、电流的影响，也受放电电流、放电截止电压的影响。工程上通常认为，动力锂电池电量不应低于20%，放电倍率C值不应高于6。因此，在纯电行驶时，不要把电池耗光再充电，最好用到剩电池容量的20%时就充电。当然，博瑞GE PHEV在标定时，也将电池容量的20%作为保底电量，只要电池电量低于20%就强制充电，这个倒不需要额外多操心。
       对于另一个技术指标放电倍率，则通常是在设计一辆汽车时就决定好的。在PHEV中，最大的用电电器当然是动力电机，所以我们可以通过电机功率和电池容量来近似测算电机在全功率工作时电池的放电倍率。比如：博瑞GE PHEV的电池容量是11.3KWH，而它的动力电机为60KW，那么暂不考虑其他用电器时，它全功率工作时电池的放电倍率C=60/11.3=5.3，C值小于6，是比较安全的。但有的车辆在设计时电池的放电倍率远大于6，那就要注意使用情况了。比如，同样是11.3KWH的电池，给博瑞GE PHEV配一个113KW的电动机，它全功率工作时电池的放电倍率则变成C=113/11.3=10，C值远大于6，那么对电池的寿命将是一个考验，我们在用车时就要避免长期全功率使用。
      目前，我查不到有关于汽车锂动力电池的长期跟踪调查，只找到了丰田普锐斯镍氢电池的长期调查。这个调查表明，只要保持浅充放电，动力电池基本可以在车辆全寿命期正常使用。
3、无充电条件的车辆
      在论坛上经常看到有车友问：我在限行城市，为了绿牌需要买PHEV，但没有充电条件，可以买吗？答案是可以。我记得在沃尔沃XC90上市时，沃尔沃官方曾经推荐购买XC90 T8的客户在没有充电条件的情况下，每年只充电4次即可。通过研究博瑞GE PHEV的行驶策略可以发现：当电池低于20%时，车辆会强制为电池充电。而在平时当电池电量不是满电时，车辆会在发动机高效工作期间为电池充电。所以，不充电的博瑞GE PHEV完全可以当作一台高效的HEV来开，不同之处在于：博瑞GE PHEV没有使用阿特金森发动机，而且车比较重，市区油耗无法与两田比。
      吉利P2.5混动系统独树一帜，为混动领域打开了新的天地，有缺点，但优势也比较明显，是吉利将来的战略级技术，相信会得到不断的升级而扬长避短，至于它会成长为什么样的技术，我们只能等待吉利集团在后期通过产品给我们答案。
      最后，楼主只是一个汽车爱好者，很多地方不专业，有不对的地方请大家指正。