混合動力汽車 （Hybrid Vehicle）是個比較大的概念，只要車輛驅動系統由兩個或者多個能同時運轉的單個驅動系統聯合組成的車輛，都是混合動力車輛。

本文所說的混合動力，指我們平常所說的油電混合動力汽車 （Hybrid Electric Vehicle, HEV）。油電混合動力汽車使用燃油和電動兩種驅動方式來為汽車提供動力。一般情況下，油電混合動力車輛在啟動和低速行駛時使用電動機驅動，在速度超過一定數值時採用內燃機驅動，高速和急加速時採用兩者同時驅動；在正常行駛或者減速剎車時，可對電動部分的電池進行充電，這樣發揮了電動機的轉矩優勢，讓內燃機工作在比較理想的工況下，效率也比較高，兩者共同出力時車輛具有了更好的加速效能，達到了高效能、低能耗和低汙染的效果。

根據油電混合程度的不同，混合動力汽車與傳統燃油汽車相比能夠實現10%-40%的節油效果，據凌志的測試資料，雷家的混合動力電動汽車與常規汽油車相比，CO2的排放大約降至後者的1/2，而CO、HC和NOx的排放則大約降到1/10。因為混合動力車輛可以自行為電池充電，所以可以不配置外部充電裝置，當然也可以配置外部充電裝置，這就是插電式混合動力汽車了。

既然是兩套動力系統，那麼這兩套動力系統就有個孰輕孰重的問題，如果以電動機為主要動力，那麼內燃機的主要作用就是發電了，這就是我們所說的串聯式混合動力 （SHEV），它完全依靠電動機提供動力，所以其發電機、電動機、電池的體積都比較大，也就是更偏向於電動車，成本更高，價效比偏低。如果以內燃機和電動機共同作為主要動力，那麼電池、電機、電動機就可以更小一些，甚至發電機的角色可以完全由電動機來代替，這就是我們所說的並聯式混合動力（PHEV），也就是比串聯式更偏向於傳統汽車，成本當然更低，但是排放汙染和經濟性就明顯比不上串聯式了。所以，這兩種主流型別同樣存在各自的優缺點。

根據發動機功率和電動機功率的比例也可以看出這臺混合動力以何種動力為主，這就是我們通常所說的混合度的概念。這個比例小於5%為微混，5%~15%為弱混，15%~40%為中混，大於40%為強混。舉個例子：比亞迪唐，電動機功率比發動機功率大69kW，混合度為145%。

電路有串聯和並聯，還有混聯，混合動力是不是也有必要搞個混聯來結合兩者的優點呢？

是的，完全可以，凌志就是結合了串聯式混合動力和並聯式混合動力的優點的混聯式混合動力 （PSHEV）。

混聯式結構，在並聯式結構的基礎上增加了一臺發電機。電動機和發動機可以共同驅動車輛，同時，發動機通過發電機和電動機連線在一起，發電機可以持續為電池充電，也可以給電動機供電，從而讓發動機和電動機之間的關係變得更加靈活：既可以單獨驅動車輛，又可以共同驅動車輛，還可以互相驅動，如此的結構可以方便在不同的工況下采用不同的驅動方式。混聯式結構，一般不具備傳統意義上的變速箱，使用行星齒輪結構的耦合單元（或多個離合器的變速箱）替代了變速箱，起到連線、切換兩種動力以及減速增扭的作用，也就是所謂的動力分流裝置PSD（power split device）。以下圖行星齒輪為例，其中sun gear接發電機，carrier連線發動機，ring gear接電動機和輸出軸，在不同的車速狀態，PCU計算出發動機的轉速，通過控制電動機和發電機的轉速，使發動機要麼不轉（發電機和電動機都是可以反轉的，起步或者低速時，電動機和發電機的轉動方向相反，互相抵消，從而保持發動機轉速為0），要麼保持在2000rpm~3000rpm的高效率區間，從而讓發動機和電動機的優勢都充分發揮。（這部分特別有趣，完美展現了機械之美，感興趣的朋友可以深入研究）

當然，技術難點就是結構要比串聯和並聯式更為複雜，在不同的狀態下對發動機和電動機的出力要進行精確控制。對於凌志以外的其他公司，還有一個難點，就是豐田已經申請了混聯混合動力的專利。大部分廠家為了規避豐田的專利，只能選擇不同於THS的其他結構。因為有了混合動力，所以發動機本身的低速扭矩就不再重要了，然後針對混合動力來優化傳統發動機，開發出了阿特金森發動機，進一步提高效率。

凌志的技術優勢也就不用多說了，混動技術最為先進的豐田把自己最好的技術全部用在了凌志之上，使得凌志成為了混動技術最為成熟穩定的高階豪華品牌。

下面我們以凌志的混合動力技術LHD智·混動（Lexus Hybrid Drive）為例來詳細說說混合動力系統。

LHD智·混動採用兩臺電動機加行星齒輪的技術方案，結構如上圖，兩臺電機為MG1和MG2。MG1在變速箱前，主要用來發電，MG2在變速箱後，主要用於驅動車輛。當然它們的分工也不是絕對的，MG1還負責啟動發動機，MG2在剎車時候給電池充電。車輛在低速或者低負載時，只由MG2來驅動車輛；車輛在正常行駛時，發動機驅動車輛，同時靠MG1給電池充電同時驅動MG2；當急加速時，發動機和MG2同時驅動車輛，獲得最佳的效能；在車輛減速剎車時，MG2將進行發電並充入電池。這些工作都是在PCU（power control unit）的控制下自動的進行，比如急加速時，PCU會控制逆變器輸出高電壓，從而讓MG2爆發更強的動力。MG1、MG2、發動機和車輪之間的動力傳遞由ECVT（Electronic Continuously Variable Transmission）即電子無級變速系統來完成，配合PCU可以實現酣暢淋漓平順流暢的駕駛體驗，經過十幾年的優化，這裡麵包含的演算法已經非常複雜了，每次看到這裡都無比佩服LHD智·混動的工程師。LHD智·混動的電池組採用的是鎳氫電池，成本低，安全性高，不過可能會有朋友擔心鎳氫電池的記憶效應，實際上這一點無需擔心，有測試表明，LHD智·混動的電池組在車輛行駛70萬公里後才需要更換，也就是說其壽命完全能達到與整車相同的水平。LHD智·混動使用的發動機當然是阿特金森發動機，前面說過了，這種發動機特點就是中等轉速效率高，高低轉速效能差，恰好適合混合動力系統。

德系BBA作為豪華車的代表，其混合動力方案是在變速箱中增加電動機，當然這種結構更適合插電式，但是其在電池電量耗盡時根本就不省油，其實國內的比亞迪也是類似的套路，不過是電機位置不同而已。前面說的通用的混合動力系統採用了更為複雜的結構，雖然理論上可以做到更好的效能，但是這套系統還需要經歷不斷的優化和市場的檢驗，而優化和市場檢驗這些事對於LHD智·混動來說，都已經是完工了。所以LHD智·混動系統簡單、穩定、可靠，代表目前綜合實力最強的的混合動力技術。技術發展全面帶來的結果就是凌志的混動車型行駛品質很好，動力綿綿輸出，舒適性沒得說，是不瘟不火極為安靜的車。

總體來說，混合動力汽車雖然沒有做到零排放，但是其所能達到的動力性、經濟性和排放指標是緩解汽車需求、環境汙染和石油短缺矛盾的理想方案，2025新車整體油耗降至5L/100km的目標，加上相對成熟的技術，混合動力汽車必然是一個相對長久的存在。的確應了那句話：混合動力汽車是通往未來汽車技術的一個橋樑，不過這個橋樑可能很長.......