五大国产混动系统（1）——比亚迪DM-i

首先我们明确下P0、P1、P2、P3、P4电机，P0电机位于发动机前端的轮系上；P1电机位于发动机后端与发动机曲轴相连；P2电机位于变速箱输入轴，与变速箱相连；P3电机位于变速箱输出轴上；P4电机与发动机的动力输出并没有连接，它被用来直接驱动无动力车轮。

一、什么是混动系统DM-i与DM-p？

作为国内最早研发插电式混合动力汽车（PHEV）的公司之一，比亚迪的DM系列（Dual Mode）经过数十载的发展，共推出了4代产品，分别是DM-I代、DM-Ⅱ代、DM-Ⅲ代和DM-i。在推出DM-i后，比亚迪将之前DM-Ⅱ代、Ⅲ代统称为DM-p（Powerful），主打动力性，DM-i（intelligent）路线则以经济性为主。凭借DM-i和DM-p双平台战略，比亚迪希望在插电混动市场上实现两条腿走路。

二、DM-i师承DM-I代？

从发布会公布的细节上看，DM-i混动架构就是DM- I代的升级版。

其中1是发动机，2是启动发电机isg，3是离合器，4是变速箱，5是电动发动机TM，6是主减速器，7是混合传动箱。

DM-i

熟悉混动系统的朋友们能看出来，实际上这套传递路径与本田i-MMD十分相似，都属于串并联结构。两者最大的不同在于电机和发电机的布置形式，比亚迪EHS采用的是电机/发电机异轴平行布置形式，本田最新第三代i-MMD的采用的是电机/发电机同轴布置的形式。

在这里希望大家区分一个概念：双模与混动

双模：即电动机与发动机可以同时驱动车轮工作（常见与BYD双模式混合驱动）

1、EV模式下，车辆会纯电行驶。减速制动时，车辆能够实现能量回收。

2、城市工况，道路拥堵时而电池馈电时，HEV串联模式，也就是增程模式可以获得更高的燃油效率，也就是说发动机只发电，而不参与驱动车轮，这个时候驾驶感受和纯电相同。

3、高速行驶时，发动机会直接驱动车轮。DM-i车型是没有传统变速箱的，而是通过高效的单级变速器直接驱动车轮。

4、遇到高负载工况时，发动机和电机共同发力，获得更好的加速性能。

混动：即混合驱动模式下，则是由发动机驱动发电用电机，将产生的电力供应给驱动用电机，驱动车辆前行，这种模式通常在突然加速的情况下触发。（常见与第十代雅阁混动）

DM-i与DM-I代同属于P1+P3构型，且发动机和电机都是单挡。区别在于DM-i的isg与发动机平行轴布置，而DM-I代与发动机同轴布置，节省了横向空间。高度的集成化，使DM-i比I代体积减少了30%，重量减轻了30%。

三、DM-i亮点：

1、热效率高达43%的1.5L阿特金森发动机（全球热效率最高量产发动机）

当前主流发动机热效率最多能做到40%，但DM-i插混专用1.5L发动机却达到了43.04%，突破了现阶段的技术极限。

目前骁云系列的发动机主要有两款，分别是主打经济性的1.5L插混专用发动机和兼顾高性能的1.5Ti插混专用发动机。1.5Ti发动机拥有12.5的压缩比，技术亮点在于其涡轮增压器采用了可变截面的设计，使得增压器能在更宽的转速范围内进行增压，即可保证在低转速工况下的增压效果，也不影响高转速工况下的排气压力。

热效率损耗

　　1、首先是比较基础的可变气门正时技术的应用，采用阿特金森循环（延迟关闭进排气），减少压缩行程的能量消耗，在膨胀行程保持不变，使得混合气体做功更充分，提高混合气体能量的利用率，减少排气损失。

2、其次在抑制爆震的前提下这台发动机拥有15.5超高压缩比，单纯的数据对比，会发现市场上极少有车型采用如此高的压缩比（常规内燃机压缩比为9~11），是的燃烧更加充分。此外冷却EGR系统得到了重新优化，把EGR率提高至25%，减少发动机在中低负荷工况下的进气损失，同时也降低了氮氧化物排放。

　　3、而在结构上也进行了部分改进，如取消了传统轮系，采用分体冷却技术，将发动机上的机械压缩机、机械真空泵、机械转向助力泵、机械水泵等全部电子化，将电动水泵与电子双节温器相结合，实现了缸体和缸盖的分体冷却。

通过高压缩比、应用电气化设计降低摩擦、分体冷却热管理等手段，发动机热效率进一步提升，为亏电情况下的低油耗奠定了坚实基础。在应用电气化设计降低摩擦方面，比亚迪取巧地减去了所有轮系，空调压缩机、水泵等附件都采用了电驱动，在算发动机热效率方面占优，但是仍需要消耗电能。

DM-i超级混动是以电为主的混动技术，具备快、省、静、顺、绿等多重优势；亏电油耗低至3.8L/百公里，可油可电综合续航里程突破1200公里，百公里加速时间比同级别燃油车快2-3秒；在提供无限接近纯电动车驾驶体验的同时，更无续航焦虑和充电焦虑。秦PLUS DM(图片|配置|询价)-i、宋PLUS DM-i和唐DM-i，三款新车自面世以来，凭借超低的油耗、超长的续航里程，以及越级的性能表现，受到了消费者的热捧，呈现供不应求的火爆局面。

2、高度集成化的EHS电混系统，电机最高效率达97.5%，电机功率密度达44.3kW/L：

DM-i超级混动的EHS电混系统配备了两个高性能、大功率的电机。一个用于驱动车辆行驶，一个用于高效发电。P1电机用来发电以及能量回收时的充电，P3电机负责动力输出。EHS系统根据驱动电机的功率分为三个版本，分别是EHS132、EHS145、EHS160，对应的发电机/驱动电机峰值功率分别为75/132kW、75/145kW、90/ 160kW。而与这三款EHS系统适配的发动机，也有2种，EHS132和EHS145采用1.5L骁云发动机，EHS160采用骁云1.5Ti骁云发动机，适配A级到C级全部车型。

EHS技术细节

　　首先来看EHS系统内部的一些特点，与第一代DM混动系统不同，DM-i将两个能达到16000转的高速电机并列放置，从而将整个混动专用变速器的体积减小了约30%，同时减轻了约30%左右的重量。而在电机方面，比亚迪采用了自研的扁线电机，从官方数据来看，扁线成型绕组技术可以让电机的最高效率达到97.5%，额定功率提高32%，高效区间（效率大于90%的区间）占比高达90.3%，质量功率密度达到5.8kW/kg。

同时还有自研的第四代IGBT系统，根据官方数据来看，其综合效率高达98.5%，电控高效区（即效率超过90%的区域）占比高达93%，极大的降低了电控损耗，提高效率。

最后就是油冷技术，EHS系统采用了领先的喷油冷却技术，它利用冷却油直接均匀的冷却扁线绕组，散热能力得以大幅增强。要知道一般限制电机功率很大一部分因素就在于散热能力，EHS采用的油冷技术可以把电机的功率密度提升32%。

种种技术的加持，这也是为什么体积小、重量轻的EHS132不仅能够爆发132kW最大功率和316N•m峰值扭矩，为秦PLUS DM-i带来7.9S零百加速体验，同时做到多用电，少用油，充分发挥以电为主的驱动优势，实现百公里低至3.8L的亏电油耗。

3、高安全性、高空间利用率的混动专用功率型刀片电池：

单个电池组由10片至20片刀片电池组成，电量将在8.3~21.5kWh之间，即理论纯电续航可设定在50~120km之间。从目前的产品矩阵来看，比亚迪将在同一车系上搭载“高低配”两套电池组，入门版续航在50km附近，而高配版则在120km附近。此外，未来的DM-i车型将拥有更大电池组，纯电续航也将轻松超过200km。

同时，刀片电池与生俱来的安全优势，面对最苛刻的针刺测试，刀片电池在电芯被刺穿的极端工况下，无起火、无冒烟，力证了其超高热稳定性。

DM-i功率型刀片电池采用了冷媒直冷技术，电池冷却液和散热冷媒直接打通，冷却板直接冷却电芯，就像冰柜一样，和过去通过水冷系统这个中间商赚了一圈差价的方式不同，直冷效率更高。

其次是先进的热管理系统，区别于传统的加热膜（大电流易干烧），采用脉冲自加热，即通过电池本身进行高频充放电实现电池内部生热效果，较传统液热也能提高10%。如果说传统液热方式是给电池放一个暖宝宝，那么脉冲自加热就是电池通过脉冲“运动”来“自我热身”，不仅效率高，也减少了能耗损失，进而提升电池工作效率，带来续航里程的升级。