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这幅图来自“十亿欧洲网络”

作者王新宇

编辑考虑得多周到

设计，付宏远

就现阶段纯电动汽车的产品动力而言，它不能满足现有消费者的所有出行需求，但时代的发展推动了“出行革命”的必要性。在这样的时间节点上，有必要有一种具有过渡功能的车型，混合动力车型的出现就具有了过渡功能。

简单地说，在这个阶段，所谓的混合动力汽车只不过是由燃料发动机和电动机组成的混合动力汽车。然而，发动机和发动机之间的组合问题充满了“内幕”，所以今天我们将揭开混合动力系统背后的故事！

混合系统的“P0-P4体系结构”是什么？

已经说了背景知识，让我们给你一个完整的介绍，关于基于特定模型的P0-P4混合体系结构的一般说法。这些知识不仅能帮助你在朋友交流中获得“汽车专家”的称号，还能帮助你擦亮眼睛，选择适合你需要的混合动力车型。

简而言之，“P0-P4”只是混合动力汽车上相对于发动机和变速箱的电机不同布局位置的简称。其中“P”代表电机，“0-4”代表电机的不同位置。

混合系统的最大助力:P0架构

P0机架电机位于发动机的皮带端。它的别名也叫BSG汽车。在结构上，它是一个位于发动机皮带端的起动发电一体化电机，通过皮带与发动机曲轴连接。这种连接也称为“软连接”

(混合系统P0架构)

P0架构电机比传统启动电机功率更大。例如，目前比亚迪车型的P0电机功率为25kW，而长城P8为15kW。它的最大功能有两个，一个是直接控制发动机的启动速度。在车辆行驶过程中，P0-frame电机可直接将发动机转速“推”至更经济、更合适的区间，然后启动点火。这不仅可以提高发动机的工作效率，而且可以有效地提高发动机参与时整个混合动力系统的平稳性。

P0架构的另一个优点是系统具有更高的发电效率。因为P0电机连接到发动机的皮带端，所以只要发动机运转，P0电机就可以持续发电并将其储存在电池中。当然，考虑到发动机“燃油发电”的转换效率，电机并不总是处于发电状态，混合动力系统会根据发动机的实时工况进行判断，并在发动机处于高效区间时开始发电。

从应用角度来看，P0架构被广泛应用于MHEV车型，这是常见的48V混合动力系统。从效果来看，它可以明显提高整个混合动力系统的工作效率，降低油耗。此外，由于电机布置并不复杂，P0框架电机将被添加到当前的主流车型中，其中最具代表性的是吉利Borrege的MHEV版本。

此外，P0架构不仅仅出现在MHEV车型上。例如，宝马X1根据P0汽车加入了节约模式，从而提高了城市之间的通勤效率。特别是当车辆在高速公路上行驶时，发动机本身处于高效工作状态，P0电机始终可以给电池充电。之后，这些电量可用于城市中的纯电动驾驶，以最大化整车的整体效率。

混合系统中的“非主流”:P1建筑

P1建筑电机也叫ISG电机，位于P0之后。P1建筑电机的设计可以说是所有混合架构中最“非主流”的。它的马达不是独立存在的，而是连接到发动机机体上的。电机的定子直接与发动机结合，而转子直接设计在曲轴上。这种连接方法也称为“硬连接”。

(混合系统P1建筑)

P1架构的优点是电机可以直接提供动力，结构更加紧凑，动力传输效率也比P0架构强。然而，它的缺点也非常明显:为了满足它的布局，整个发动机需要重新设计。这个过程的工作量基本上相当于重新开发一个电力系统。不仅设计复杂、成本高，而且后期维护也比较麻烦。

此外，P1框架的电机功率输出通过曲轴传递到变速箱，再传递到车轮，传动效率高于P0框架，但与其他布置相比，仍属于低效率类别。同时，由于它靠近发动机，P1发动机必然会受到发动机温度的影响。因此，这一框架目前很少在市场上应用。以前，只有老本田CR-Z和本田洞察。

混合系统的“主流”:P2建筑

P2发动机位于发动机和变速箱之间，动力通过变速箱直接输出到车轮。这种结构的最大结构特征在于电机前后都有离合器。通过两个离合器的配合，车辆可以实现纯电、纯油和混合运行三种工作模式。

(混合系统P2架构)

与前两种结构相比，P2结构电机具有更高的传动效率。同时，由于电机位于变速箱的输入端，动力可以充分利用变速箱中各个档位的传动比，从而实现更高的纯电动车速。此外，P2框架电机具有更高的成熟度，不需要重新设计发动机和变速箱体，可以有效降低成本。

然而，P2建筑也有明显的缺点。由于P2架构中的电机位于发动机和变速箱之间，对于横向发动机布局的车辆来说，尺寸太大，需要更高的系统集成度。同样，P2的发动机也必然会受到发动机变速箱工作温度的影响。

此外，当P2模式从纯电动模式切换到混合动力模式时，变速箱一端的离合器将首先切断动力连接，发动机一端的离合器将完成组合。此时，P2发动机将推动发动机至合适的速度并重新启动，最后连接变速箱一端的离合器。这也意味着在模式切换期间，车辆的电源将被中断，这要求车辆制造商具有整个系统的调节能力。

目前，大众主导的合资品牌PHEV车型大多采用P2架构来实现混合动力技术。由于P2建筑要求较高的轴向空间，大多数实际应用模型都是中型和大中型车辆。为此，ZYF为P2架构推出了自己的9AT变速箱。

中国混合系统的“网络红”:2.5架构

作为中国特色，P2.5框架更多地出现在自有品牌模型上。原因很简单。我们的大多数汽车都是紧凑型汽车。发动机舱和轴向空间不能容纳P2结构。因此，我们找到了另一种直接将电机设计到齿轮箱的方法。吉利是这个计划的缩影。

(混合系统2.5架构)

吉利的P2.5架构是将电机设计在双离合器变速箱上，并将电机的输出直接连接到变速箱的偶数轴上。换句话说，吉利混合动力车的电能也通过变速箱传递给车轮。发动机可以充分利用变速箱的偶数轴，这就是为什么吉利60kW发动机可以以120公里/小时的速度行驶。发动机的动力更多地通过奇数轴传递。

P2.5架构的最大优势在于研发难度低，系统体积小，完全可以满足现阶段独立品牌的需求。然而，由于电动机本身的低功率，车辆功率性能成为一个缺点。此外，由于吉利P2.5架构的整个混合动力系统取消了传统的起动电机，该系统只能使用P2.5架构的动力电机来起动发动机，因此车辆的硬件结构使得发动机每次起动时都要经过变速箱齿轮，这实际上也增加了离合器的磨损频率。

同时，当从纯电动模式切换到混合动力模式时，车辆需要相同的过程，这也意味着效率的降低也将增加挫折感。

混合动力汽车的上层:P3建筑

P3架构的电机位于变速箱的输出轴上，靠近车轮。因此，从某种意义上来说，P3发动机并不与燃油发动机的动力系统相连，而更像是一个独立的电驱动系统，位于变速箱的“后面”。从总体上看，系统采用并行混合架构。

(P3混合系统架构)

由于P3架构独立于燃油动力系统，更靠近车轮，因此电机需要配备固定传动比的减速器。这意味着P3架构的混合动力系统在动力性能上更接近电动汽车，在动力响应上更及时。同时，电动汽车的更紧密配置也意味着P3架构具有更高的动能回收效率。

然而，由于需要独立匹配减速器，这意味着系统将占用更多的空间。同时，P3电机可以直接将动力传递给车轮，因此发动机不能直接启动，行驶过程中不能考虑动力输出和反向充电。因此，P3架构需要结合P0架构来提高整个系统的工作效率。

比亚迪的第二代数据管理系统使用独立的P3架构。然而，第二代数据管理系统的真正反馈是“两车有电，没电”。因此，比亚迪在第三代数据管理系统中增加了P0架构，从而有效降低了第二代数据管理系统的缺点。

“独霸一方”混合动力汽车:P4建筑

与P3建筑相比，P4建筑应该被描述为“独立的”。与前四个“连接”发动机和变速箱的方案相比，P4发动机完全“启动了一个新的火炉”，并安装在后桥上。电机仅用于后桥的动力输出。我们经常可以看到“电动四轮驱动”是由位于后桥的电机实现的。

(混合系统P4架构)

P4结构的最大优点是整个结构不与动力总成刚性连接，同时实现了四轮驱动功能，避免了传动轴和差速器带来的效率损失和额外的车辆重量。然而，P4的发动机需要重新设计整个汽车后悬架结构。设计人员一方面要考虑电机和减速器的布局，另一方面也要考虑电机输出功率时后悬架结构的抗扭能力。开发难度和实施成本非常高。

需要明确的是，P4建筑基本上不是单独存在的。目前，P4建筑大多以P0+P4或P2+P4组合的形式出现。例如，宝马X1PHEV是通过P0+P4组合结构实现的混合动力形式，这意味着该车在纯电动模式下将具有后驱动的动态性能。

最后的

今天，文章中提到的P0-P4架构在PHEV模型中更常见。当然，这并不意味着只有PHEV车型会被装备，早期的混合动力汽车车型也有类似的混合动力架构。然而，考虑到整体效率优化，PHEV更适合P0-P4混合动力车。

同时考虑到综合效率的最大化，未来将有越来越多的PHEV车型采用P0+Px的组合，在提高效率的同时进一步满足消费者对混合动力车型的性能要求。

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