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來源：互聯網

雙擎（Twin Engine)是豐田汽車于1993年前后創立的概念，特指HEV混合動力（油電混合動力）。雙擎動力具備節油效果好、續航里程長的優勢，但也具備維修費用高、制造成本高等不足之處。

1993年，豐田創立了“雙擎”這一概念，并在1997年成功量產上市旗下首款雙擎動力車型一普銳斯。2012年，豐田將其油電混合動力技術中文名正式定名為“雙擎”，并分別于2013年、2017年申請注冊商標，并獲得了中華人民共和國國家工商行政管理總局商標局的注冊認定。隨后在2021年、2023年等時間段，吉利、奇瑞、長安等也先后推出了“雙擎”動力。

雙擎即是指油電混合動力，其可根據發動機以及傳動系統的連接形式的不同，分為串聯式、并聯式以及混聯式三種類型。而雙擎動力在工作時，則一般是靠電動機啟動車輛并進行加速，且等車輛速度達到發動機經濟性最好的區間時，還會自動轉換為發動機直驅。如今常見的雙擎除了有豐田汽車的THS之外，還有本田技研工業的i-MMD、吉利的雷神電混和長安的藍鯨iDD等。

名稱來源

豐田的混合動力系統同時擁有“發動機”和“電動機”兩大動力源，而且，其中的“電動機”不是輔助裝置，它可以單獨用來啟動和對車輛進行加速，因此，豐田的混合動力系統被稱為“雙擎”。2012年，豐田將其油電混合動力技術中文名正式定名為“雙擎”，并分別于2013年、2017年申請注冊商標，獲得中華人民共和國國家工商行政管理總局商標局的注冊認定。

歷史沿革

豐田雙擎

1960年代，豐田開始關注具有節能、輕量化、體積小且低排放等優良特性的燃氣渦輪發動機。相對而言，燃氣渦輪發動機的耗油量在高負荷時最低，而在低負荷時則會迅速增加。為了取長補短，讓重量輕、體積小的燃氣渦輪發動機能應用于負荷劇烈變化的汽車，混合動力系統作為一種有效手段受到關注。經過多年的不懈努力，豐田于1977年在第22屆東京車展上展出了“ToyotaSports800燃氣渦輪混合動力車”，該車被稱為豐田HEV開發的原點。

豐田汽車在1993年啟動了新項目“G21”，并提出了將燃油性能提升2倍的遠大目標。傳統的汽油發動機產生的熱量會消失，這將浪費大部分燃料中包含的能量。為了解決這個問題，豐田使用混合動力技術，開發同時擁有汽油發動機和電動機2個動力源的汽車，發揮兩者各自的優勢，就可以更高效地利用能源。

1993年，豐田汽車創立了“雙擎”這一概念。同時世界上首款量產HEV“PRIUS普銳斯”誕生了。它搭載了豐田的THS混動系統。它以發動機驅動為主，電機補足發動機效率不足的部分，業內稱其為“油混（HEV）”。豐田汽車官方稱之為“削峰填谷”，就是削掉發動機過剩的性能用于充電，然后將儲存的電力用于車輛驅動，填補發動機效率不足的部分。這套混動系統的核心就是作為動力分流結構的行星齒輪。

2012年，豐田將其油電混合動力技術中文名正式定名為“雙擎”，并分別于2013年、2017年申請注冊商標，獲得中華人民共和國國家工商行政管理總局商標局的注冊認定。

2015年，搭載了中國國產HEV動力總成的卡羅拉雙擎以及雷凌雙擎上市，豐田汽車混動和豐田“雙擎”兩個名字，正式進入消費大眾的視野。

2023年，上海國際汽車工業展覽會上，豐田宣布混合動力技術再次升級，發布全新中文命名——智能電混雙擎，同時推出第五代產品。和前幾代智能電混雙擎相比，第五代智能電混雙擎三電系統（電池、電機、電控）的智能化進一步升級。通過小型化、輕量化、精密化帶來超前的電動化高效率，實現更迅速的動力響應、更強勁的動力輸出、更持續的加速性能。全新開發的大容量鋰電池實現34%的小型化和44%的輕量化，電能輸出提升8%。高轉速電機（1.8L）能量損耗降低19%，輸出功率提升32%，實現“強電機”驅動。動力控制單元實現了功率密度大幅提升以及17%的輕量化，將能量損耗降低9.2％。電流輸出提升超過8%（從120A提升到130A），從而支撐更高階智能化的用電需求。智能進化方面，智能電混雙擎系統采用PSD行星齒輪結構，充分發揮發動機與電動機各自優勢，實現智能動力分配，全面提升電驅性能，實現全速域智能電混驅動。

其它“雙擎”

1896年，世界上第一輛混合動力汽車原型“阿姆斯壯大眾輝騰”誕生，但混動技術難度相對較高，市場需求也不大，而且在技術上也有很多不完善的地方，因此，在20世紀40年代時，關于混動汽車的研究就此停擺。

2013年，本田技研工業提出“地球夢科技”，與此同時第一代i-MMD混動系統隨之誕生。其通過一套雙電機串并聯混動結構，確立了本田在混動技術上的新思路，即以電機為主導，發動機為輔助的“電驅”形式。可以說，本田基本定義了電驅應該怎樣做，如何提升駕駛感受，如何實現極致節油，本田甚至將這套混動系統應用到了F1賽車上。這也充分詮釋本田對混動的理解：高能亦節能，混動也運動。

2021年，吉利發布了雷神電混技術平臺。基于雷神電混技術平臺，2023年，吉利又推出了全新一代雷神電混，而且，全新一代雷神電混將熱效率升級至44.26%。此外，據悉，吉利最新一代混動發動機熱效率進一步突破了46%，已獲得權威機構中汽研華誠認證中心的“能效之星”認證，將在2024年量產。

2021年5月18日，奇瑞“世界首創”全功能混動構型DHT正式下線。它擁有中國品牌首個雙電機驅動，可實現全功能9種工作模式，擁有全球品牌最多的11個組合擋位，采用了可提供更平順體驗的TSD雙軸驅動。

2021年6月，在重慶車展上，長安發布了全新藍鯨iDD混合動力系統；其作為全域智能油電雙驅系統，該系統擁有全速域、全場域、全溫域、全時域等優異表現，并且可實現同級領先的綜合續航里程1100km。

工作原理

雙擎車型的動力系統除了以往的發動機以外，還裝備了電動機這一動力源。有了兩大動力源之后，可以單靠電動機啟動車輛并進行加速，等達到燃油經濟性最好的行駛速度時，自動轉換為由汽油發動機驅動。通過巧妙組合并發揮發動機和電動機各自的特長，更好地平衡環保性能和行駛性能。此外，由于車輛本身具備充電的功能，所以無需利用外部電源充電。而且在駕駛和日常維護保養方面與普通汽車完全相同。

油電混合雙擎動力系統在起動汽車時，發動機并未工作，單靠能在瞬時提供最大扭矩的電動機，順暢的起動汽車。在需要開動暖氣進行駕駛的狀況下，發動機也有可能同時運轉。

在車輛啟動并達到一定車速之前，發動機還是不運轉，單靠電動機驅動車輛。也就是說，在達到發動機效率到達高速運轉之前，只利用蓄電池的電能驅動車輛。因此，這時不消耗汽油。

在正常行駛時，車輛可同時利用電動機和發動機，并將輸出功率和燃油經濟性始終保持在最佳狀態。在發動機啟動后，根據實際行駛狀況，自動分配“直接驅動車輪”和“用于發電”的這兩種動力。油電混合雙擎動力系統除了用于驅動車輛的電動機以外，還裝載專門用來發電的電動機。依靠這種技術，可巧妙組合并高效利用發動機的動力和由電動機提供的輔助動力。同時，通過精密控制這兩大動力的分配，實現最佳能量效率。并根據實際行駛狀況，自動控制發動機的轉數。

在全速行駛或在超車等需要強勁加速力時，車輛同時利用發動機和電動機這兩大動力，實現強勁順暢的加速性能。通過混合使用雙動力，油電混合雙擎動力系統的加速性能高出同等排量的普通汽車。

在減速制動時，電動機就可搖身變為發電機，將回收的能量儲存到HV蓄電池內。普通的汽車在減速時，制動摩擦后的車輛機械運動能量會轉化為熱能，并散失到大氣中。油電混合雙擎動力系統，可將車輛的機械運動能量轉化為電能，并加以再利用。

在停車時，發動機和電動機都會自動停止運轉。這樣就不會因為要保持怠速而浪費汽油，也沒有尾氣排放。

基本構造

雙擎動力即是油電混合動力，其基本構造包括發動機、電機、電池、混合動力控制系統等。以豐田汽車雙擎為例，其基本構造就主要有發動機、PCU（動力控制單元）、HEV變速驅動橋（包括電動機、發電機、動力分配裝置和減速回能機構）以及混合動力蓄電池這四大部分。

發動機

當前包括豐田雙擎在內的油電混合動力汽車使用的均是阿特金森循環發動機，而這類發動機的特點在于膨脹比大于壓縮比，這使得發動機的熱效率更高，燃油經濟性好。熱效率就是可以用于汽車行駛的能量，發動機靠燃燒做功產生能量，但燃燒產生的能量并不是全部都用來行駛，會有很大一部分在中途損失掉。熱效率高，就是說在一次做功中能量損失的部分更少，可以用于汽車行駛的能量更多。與普通發動機燒一樣量的油，阿特金森循環發動機能讓汽車跑的更遠，是比較省油。

PCU（動力控制單元）

發動機與電機各自在什么時候介入、什么時候退出、分別輸出多少功率，都是由這個PCU的模塊進行調配的，PCU控制著車輛行駛時的電動機的電流供給，實現車輛前進、加速和倒退，并且在需要時控制能量回收機構向電池充電。

HEV變速驅動橋

HEV變速驅動橋包括了電動機、發電機、動力分配裝置和減速回能機構，它可以對驅動力進行合理的分配，讓車輛的加減速更加平順。主要介紹動力分配裝置和減速回能機構：

動力分配裝置

PCU是負責發出指令的大腦，HEV變速驅動橋則是執行這些命令的系統，其中的核心便是動力分配裝置—ECVT，這也就是豐田汽車混動技術的核心。單從名字上看，你可能會以為他是CVT變速箱的一種，然而ECVT不僅不是CVT的一種，從嚴格意義上來講它連變速箱都不算，當然，它確實起到了傳統車型上變速箱的作用。

ECVT就是一個協調發動機與電機的動力分配裝置，它連接著電機、發電機、發動機和動力輸出軸，無論是電機還是發動機驅動車輛行駛，都需要通過它才能進行；并且，將發電機與發動機的能量儲存到電池中也需要通過它來進行。

減速回能機構

雙擎的減速回能機構就是制動能量回收系統。在剎車時，雙擎車型有兩種制動力，一種是傳統的液壓制動，而另一種則是再生制動，再生制動的制動力會帶動電機轉動，此時電機轉動是為了發電，所產生的電能將存儲到電池中以備使用。

動力電池

在油電混合動力汽車中，電池組不僅給車燈、儀表盤、空調等用電器提供能量來源，而且，在必要的時候，還為汽車提供動力源。所以電池組性能的優劣，在一定程度上決定了混合動力汽車的好與壞。而豐田雙擎的電池采用的是氫蓄電池，這種電池最大的特點就是沒有記憶效應，就是相比較于有記憶效應的鎳鎘電池來說，因為鎳鎘電池長期不徹底充電和放電的話則易在電池內留下痕跡，從而會降低電池容量，導致電池使用壽命縮短，而沒有記憶效應的鎳氫電池則不同。

鎳氫電池還在飛速的發展中，目前從經濟效益比來說，還是鎳氫最高，鋰電池（特斯拉7000塊電池組）雖然在容量和重量上比鎳氫電池上都有更有優勢，但是鋰電池要比鎳氫電池要貴了許多。

主要類型

雙擎即是指油電混合動力，根據其電機、發動機以及傳動系統之間的連接形式，可以分為混連式、并聯式以及串聯式三種類型。

串聯式

在油電混合動力汽車的相關結構當中，串聯式混合動力汽車的結構相對簡單，在產生能量時主要連接發動機和發電機，而其驅動環節則需要對減速機構以及電動機進行連接。在串聯式混合動力系統的實際運行過程當中，能量產生環節可以通過逆變器對產生的電能進行轉化，并向電動機提供，使其開展相應的工作，而對于多余電能則可在蓄電池當中儲存。在發電機停止工作或者電功率不足的情況下，蓄電池可以為電動機提供電能。在此結構當中，電機和發動機之間的控制保持獨立狀態，在較優工況下燃油發動機可開展相關工作，但由于能量的轉換需要具體經過機械能到電能，再到機械能這一過程，因此降低了其整體效率。對于串聯式混合動力系統而言，其主要對公交等大型車輛比較適用，而在車速較高以及功率較大的工況下，則無法起到良好效果。

并聯式

對于并聯式混合動力系統而言，其一般在插電式的混合動力車輛當中進行應用，需要同時將發電機、電動機連接減速機構，以此來有效驅動車輛，使其保持正常行駛。現如今，多數油電混合動力車輛都對此種結構進行采用，而該結構不僅相對簡單，還具有良好的動力性能與油耗水平。但該系統在發揮動力輔助作用時，往往需要受到蓄電池容量的限制。

混聯式

在油電混合動力汽車的三種結構當中，混聯式混合動力系統相對比較復雜，其對串聯式與并聯式結構的優勢進行了結合。在混聯式混合動力系統的實際運行過程當中，應對功率耦合裝置進行有效配備，從而實現發動機功率的分流處理，使其具體分為機械功率與電功率兩項組成部分，這樣可以使發動機功率得到合理利用，從而使其工作效率得到提高，其動力傳動系統如下圖所示。

與此同時，該系統還可結合傳動裝置與發動機之間的連接方式，將其具體分為輸入、輸出以及復合等分流式類型。其中輸入分流式系統在運行時，其行星傳動機構當中的兩部分構件需要分別連接電機與發動機，而第三構件則需要與另一電機和輸出端進行有效連接。在較低傳動比的區域，該結構的工作效率相對較高，而在高速狀態下，電機的轉速會有所加快，增大了電功率的實際比例，使電功率呈現出反向的傳遞路徑，進而有功力循環產生，降低了傳動效率。在行星傳動機構當中，輸出分流式系統的其中一個構件分別連接發動機與電機，而第二構件則需要連接另一電機，第三構件作為具體的輸出端。在較高傳動比的區域，該結構的工作效率也相對較高，而在低速狀態下，則會有功率回流現象產生，進而降低了系統的傳動效率。對于復合功率的分流式結構而言，其一般需要對雙行星排的耦合裝置進行配備，而其中的六個構架，有兩組需要相互進行連接，以此來形成四個獨立節點。在此過程當中，有三個構件需要分別連接兩個電機與發動機，而另外一個則作為輸出端口。此方式可以使輸入和輸出兩種分流模式的優點得到兼顧，而且能量流路線也相對較多。

主要特點

油電混合動力汽車是基于傳統內燃機汽車與電動汽車兩者之間的產物，因此既具有傳統內燃機汽車連續行駛時間長的特點，又具有電動汽車能量消耗低的特點。雖然油電混合動力汽車目前的發展還具有一定的局限性，但隨著科技的不斷進步，相信汽車行業將會帶給人們更大的方便。

優點

連續行駛時間長

與fcv相比，油電混合動力汽車具有連續行駛時間長的特點。電動汽車不僅價格較高，而且行駛的時間較短，使得其發展受到嚴重的制約。而油電混合動力汽車的出現，很好的解決了這一弊端，具有連續行駛時間長的特點。油電混合動力汽車的行駛能力與動力性比電動汽車更好，對于人們的出行就更加方便。人們的出行不再需要考慮電量的需求，充電的次數也較少，從而有效的節省人們的出行時間，給人們帶來方便的同時，還能夠有效的延長電池使用的壽命，減少電池的更換。

能量消耗低

與傳統內燃機汽車相比，油電混合動力汽車又具有能量消耗低的特點。傳統內燃機汽車對于能源的消耗較大，而且對環境的污染十分嚴重，還需進一步的發展。而油電混合動力汽車能夠充分發揮其自身的優勢，使得發動機的油耗和排放大大降低，既保護了環境，又降低的能源消耗。油電混合動力汽車的能量消耗低，不僅有效的保護環境，減少對環境的污染，同時還能夠為人們節省更多的成本支出，使人們的資金得到有效的保障。另外。這種新型汽車能夠充分利用傳統汽車的生產技術，制造商只需要添加工裝設備，從而也能有效的提高制造商的經濟效益。

缺點

價格升高

跟傳統燃油車相比，油電混合車因為在驅動系統方面多出電驅的存在，所以整車的生產成本就變高，自然也就把車輛售價給抬了上去。而在享受購車補貼方面，普通油電混合車（HEV）又不跟PHEV、FCEV、EV車型屬于一個范圍。

動力降低

油電混合車的動力在純燃油車的基礎上會下降一些，這主要是因為發動機和發電機共存時兩者的功率都下降了，導致車輛行駛的動力也隨之下降。

維修費用高

雖然很多人說油電混合車的保養費用不高，但是它車輛搭載的零件更復雜，后期使用若是出現了毛病，產生的修車費用會比普通燃油車更高。而且油電混合車所搭載的電池要是壞了，更換新電池的費用也不菲。

發展趨勢

油電混合動力汽車雖然得到了一定的重視，研究開發工作也取得了一定的進展，但要真正的廣泛應用到人們的工作生活中，還需要不斷地解決關鍵技術所存在的各種問題，不斷地進行實踐創新，使得油電混合動力汽車在各方面更加具有優勢，方便人們的出行。

提高電池的比功率

雖然油電混合動力汽車與電動汽車相比較，行駛的時間已經較長，但為了滿足汽車的加速以及面對各種復雜環境的需求，還需要不斷的提高電池的比功率。同時，對于電池的充電效率以及電池的使用壽命也需要進一步的提高，以滿足如今社會的需求。油電混合動力汽車中電池的比功率對汽車的正常行駛具有十分重要的作用，只有保證電池的比功率滿足汽車在加速或者爬坡過程中的實際需要，才能有效的保證汽車的正常行駛。另外，還要加強對熱能的管控，在電池進行充電的過程中，保持電池的均衡充電，從而避免出現電池的過充電現象，延長電池的使用壽命。

研發高性能電機

隨著科技的不斷進步，電機不僅只作為一項驅動單元，同時還在能量轉化中具有重要的作用。在進行電機的選用時，要綜合考慮各方面的因素。在對電機的研發工作中，也要不斷地提高電機的性能，從而保證其工作的高效性。電機的性能對于能量的轉化同樣重要，其工作的高校進行與驅動技術具有十分密切的聯系，系統中電機的功率不斷增大，驅動電路中的功率也應該具有更為嚴格的要求。在電機接下來的研發過程中，不僅要對電機的質量加以改進，讓其體積不斷縮小，同時對于電機的性能，也要得到顯著的提升。