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[汽車之家新能源] 在發(fā)燒友和技術(shù)控眼中，新能源車更像一件藝術(shù)品，每一個(gè)核心部件都是其精髓所在。聊到純電動(dòng)車，他們會(huì)問你電池廠商或是電芯的供應(yīng)商，這可以視作車輛的第二品牌；聊到混合動(dòng)力汽車，他們會(huì)問你是“P幾”，這些黑話究竟代表什么意思呢？今天就跟大家科普下混合動(dòng)力汽車不同類型的電機(jī)架構(gòu)。

目前行業(yè)內(nèi)對(duì)于電機(jī)架構(gòu)的應(yīng)用方式各有不同，對(duì)于不同架構(gòu)下的具體應(yīng)用和解釋也略有不同，本文的出發(fā)點(diǎn)是梳理p0-p4架構(gòu)的基本原理以及應(yīng)用方式，以及不同組合方案的目的。

●P0-P4電機(jī)的定義與解析

在混合動(dòng)力汽車中，按電機(jī)位置的不同可分為P0-P4和Ps架構(gòu)，其中P代表電機(jī)位置（Position），不同位置的電機(jī)扮演著不同的角色，發(fā)揮的作用與車輛能耗、動(dòng)力性有直接關(guān)系，到底哪款混合動(dòng)力車型更適合你呢？

◆P0架構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單、成名早

P0架構(gòu)的電機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前端，其通過皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連，搭載P0電機(jī)的車型可以做到在等紅綠燈發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)的時(shí)候帶動(dòng)空調(diào)的機(jī)械壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟停、制動(dòng)能量回收發(fā)電，以及輔助動(dòng)力輸出。

『博世48V MHEV系統(tǒng)』

P0架構(gòu)的技術(shù)和結(jié)構(gòu)比較簡單，應(yīng)用也相對(duì)廣泛，許多司機(jī)朋友上車就關(guān)閉的自動(dòng)啟停系統(tǒng)就是典型的P0架構(gòu)，而自動(dòng)啟停的歷史可以追溯到上世紀(jì)70年代。與配備自動(dòng)啟停功能的車型相比，P0架構(gòu)采用較大功率的BSG（Belt-driven Starter/Generator；皮帶傳動(dòng)啟動(dòng)/發(fā)電一體化電機(jī)）電機(jī)，并配備了一塊容量更大的電池，能夠勝任帶動(dòng)壓縮機(jī)與輔助發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的工作。

在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，P0電機(jī)能夠單獨(dú)帶動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)工作，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速時(shí)間；車輛起步或加速時(shí)，P0電機(jī)能夠輔助發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，幫助發(fā)動(dòng)機(jī)快速擺脫低效工作區(qū)間，節(jié)油的同時(shí)能有效提升駕乘質(zhì)感。因?yàn)镻0電機(jī)通過串聯(lián)的方式將動(dòng)力傳遞給車輪，所以電機(jī)沒法撇開發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輪，也就沒有純電行駛模式。另外，由于P0電機(jī)通過皮帶與曲軸柔性連接，所以給發(fā)動(dòng)機(jī)加力、回收動(dòng)能功率的天花板較低。

『2020款改款馬自達(dá)CX-5 2.5L 自動(dòng)四驅(qū)智尊型』

奧迪SQ7 TDI和馬自達(dá)i-Eloop弱混系統(tǒng)屬于P0架構(gòu)，由于P0架構(gòu)傳遞效率較低、電機(jī)無法直驅(qū)車輪，在新能源車領(lǐng)域P0電機(jī)通常以輔助的身份出現(xiàn)，后文會(huì)有相應(yīng)的解析和案例。

◆P1架構(gòu)：單獨(dú)開發(fā)/高度集成

P1架構(gòu)的電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端，它取代了傳統(tǒng)的飛輪，在繼承飛輪儲(chǔ)存發(fā)動(dòng)機(jī)做功沖程外的能量和慣性的功能外，P1電機(jī)與P0電機(jī)功能相似，同樣支持發(fā)動(dòng)機(jī)啟停、制動(dòng)能量回收發(fā)電、輔助動(dòng)力輸出。

『本田IMA混動(dòng)系統(tǒng)』

與P0架構(gòu)相比，P1架構(gòu)更加緊湊，其電機(jī)被整合在發(fā)動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)，在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的體積、機(jī)艙內(nèi)的布局，因變速箱不同需要有相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，所以P1電機(jī)的研發(fā)和制造成本相對(duì)較高。存在即合理，往往高投入對(duì)應(yīng)高回報(bào)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸充當(dāng)了P1電機(jī)的轉(zhuǎn)子，動(dòng)力傳遞效率更高，節(jié)油效果好，對(duì)駕駛性能提升也更加明顯。另外，在下坡路段P1電機(jī)可通過電磁場(chǎng)調(diào)節(jié)施加輔助制動(dòng)力矩，以此提升安全性。

雖然所處位置不同，但P0架構(gòu)和P1架構(gòu)同病相連，只要電機(jī)旋轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸就必須旋轉(zhuǎn)，這樣電機(jī)沒辦法單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輪，也就沒有純電行駛模式。在動(dòng)能回收和滑行模式下，也因?yàn)楸仨殠?dòng)曲軸空轉(zhuǎn)而浪費(fèi)動(dòng)能，因內(nèi)燃機(jī)隨動(dòng)還徒增了噪音和振動(dòng)。

『奔馳M254發(fā)動(dòng)機(jī)』

『2020款改款奔馳E級(jí)（進(jìn)口）』

日前，奔馳在海外推出的E350車型采用了代號(hào)為M254的2.0T 4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，并在電氣化改造過程中加入了48V輕混技術(shù)，其搭載的ISG電機(jī)最大功率為12kW，峰值扭矩為180N·m，在車輪起步、加速時(shí)緩解了渦輪遲滯的表現(xiàn)。這套系統(tǒng)是典型的P1架構(gòu)，官方將電動(dòng)機(jī)命名為“ FAME”（模塊化發(fā)動(dòng)機(jī)），有外媒猜測(cè)這套電動(dòng)機(jī)將會(huì)在其他PHEV車型上出現(xiàn)。

◆P2架構(gòu)：模塊化設(shè)計(jì)/節(jié)油性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛

P2架構(gòu)的電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間，因?yàn)椴槐叵馪1電機(jī)一樣整合在發(fā)動(dòng)機(jī)外殼中，所以布置的形式可以更靈活。該架構(gòu)可在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間配備1-2個(gè)離合器，具體可分為三種布局方式：①電機(jī)布置在離合器前的單離合結(jié)構(gòu)，電機(jī)起到助力、駐車發(fā)電和啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用，與P1架構(gòu)相似；②電機(jī)布置在離合器后的單離合結(jié)構(gòu)，電機(jī)可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛，制動(dòng)能量回收發(fā)電以及助力；③電機(jī)布置在雙離合結(jié)構(gòu)中間，電機(jī)即可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛，還可啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或進(jìn)行駐車發(fā)電。

P2架構(gòu)的兼容性比較強(qiáng)，能與所有變速箱匹配（包括手動(dòng)變速箱），是目前混合動(dòng)力車型應(yīng)用較為廣泛的架構(gòu)，許多零部件供應(yīng)商都有成熟的解決方案。以博格華納的P2電機(jī)模塊為例，它集成雙質(zhì)量飛輪和發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器，可斷開離合器、電機(jī)直驅(qū)車輛，它可在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的情況下將內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力車輛轉(zhuǎn)換成混合動(dòng)力車型，這意味著車企能夠以更少的投資、更短的時(shí)間以及更大的靈活性來擴(kuò)展車輛的動(dòng)力組合，豐富混合動(dòng)力車型的產(chǎn)品線。

『奧迪A3 e-tron動(dòng)力系統(tǒng)』

『2017款?yuàn)W迪A3新能源(進(jìn)口)Sportback e-tron舒適型』

奧迪A3 e-tron是采用P2架構(gòu)的代表車型，該車搭載1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)搭載了一臺(tái)最大功率75kW的永磁同步電機(jī)。該車動(dòng)力電池容量為8.8kWh，NEDC工況下純電續(xù)航里程為50km。

◆P3架構(gòu)：動(dòng)力傳遞高效，占用空間大

P3架構(gòu)的電機(jī)位于變速箱輸出端，其純電驅(qū)動(dòng)和動(dòng)能回收的效率高，急加速的效果非常直接。功能方面，P3電機(jī)可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收、純電驅(qū)動(dòng)車輛。因?yàn)殡姍C(jī)無法與變速箱或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行整合，需要占用額外的體積，所以P3架構(gòu)比較適合后驅(qū)車，有充足的空間予以布置。

與P0、P1和P2架構(gòu)相比，P3架構(gòu)的動(dòng)力傳遞路徑不經(jīng)過變速箱，純電驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)能量回收的效率更高，同時(shí)還降低變速箱的工作時(shí)長，有助于延長其使用壽命。但問題同樣明顯，P3電機(jī)沒法實(shí)現(xiàn)駐車充電，在戶外露營等使用場(chǎng)景缺點(diǎn)就暴露無遺了。

代表車型為比亞迪秦PHEV車型，該車是以P3電機(jī)為核心的并聯(lián)混動(dòng)，在配合原先的大容量電池設(shè)定，既滿足中國對(duì)于PHEV車型50km的純電續(xù)航能力，又能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)性能疊加起來，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的動(dòng)力輸出。