（本文转自微信公众号「辣笔小星」，作者： Xingwei。与原文相比略有删改，已获得作者授权。本文从技术角度解读了通用新一代混合动力技术。）
随着通用集团的三款新能源车型-凯迪拉克 CT6 PHEV 插电混动版，别克君越 HEV 混动版和雪佛兰迈锐宝 XL HEV 在国内上市或即将上市，厂商不仅召开了新能源技术体验营邀请媒体近距离体验相关技术，更是请来了业界大拿 Larry Nitz 先生介绍通用的新能源战略布局和相关驱动技术。
为什么说 Larry Nitz 先生是业界大拿呢？不仅因为他位居通用集团全球驱动系统部变速箱与电气化执行总监 (Executive Director, Global Transmission & Electrification) 的要职，更因为他 40 年在通用的工作经验涵盖了动力总成、变速箱以及几乎所有重要的新能源项目。其中就包括最早的 EV-1 双模混动汽车、Spark EV 纯电动汽车、凯迪拉克 ELR 及雪佛兰 Volt 增程式混动汽车。
他不仅持有超过 40 个专利，而且 4 次获得通用集团最高等级创新大奖 GM Boss Kettering Awards。他领导的团队还首次提出了模块化 DHT 专用混动变速箱理念（Modular Dedicated Hybrid Transmission），并且，以此开发的第二代雪佛兰 Volt 的混动变速箱不仅适用于 Volt 这样的增程混合动力车型，而且经过小幅优化，可以用于插电式混合动力车型如凯迪拉克 CT6 PHEV 或者混合动力车型如君越和迈锐宝 HEV 上。
下面我们就来具体聊聊该模块化 DHT 混合动力系统在君越和迈锐宝两款混合动力车型上是如何得到优化的。上图分别为别克君越 HEV 混动版和雪佛兰迈锐宝 XL HEV 混动版。
如下图所示，这套混合动力系统的核心包括位于车头部的电驱动模块以及 1.8L 发动机（1.8L Engine and drive unit）和位于车尾部的锂电池系统（Lithium-ion Battery System）。
电驱动模块
电驱动系统的设计仍然沿用了第二代雪佛兰 Volt 的主要设计理念。如下图所示，动力电机功率逆变器驱动模块 TPIM 和双电机（Motor A 和 B）集成在一起，这样省却了高压大功率三相交流电缆。来自锂电池系统的高压直流电缆连接器位于模块的上部（High-voltage connection to battery），逆变器与电机的连接被高压连接端子（High-voltage connection to power electronics）所取代并集成在模块内部，这样大幅降低了整体模块的体积。
如下图，由于电驱动模块整体体积非常紧凑，它可以和 1.8L 发动机一起从容的布置在迈锐宝和君越车型的发动机舱内。
为了混动车型以发动机为主电池容量小的特点，迈锐宝和君越的电驱动系统都相对雪佛兰 Volt 车型进行了相应的优化修改。如下表所示，主要的变化体现在节省了一组单向离合器 OWC（One Way Clutch）和双电机均为大功率的汝铁硼磁体材料电机。具体来说，由于混动车型的电池容量相对较小，因此纯电模式下仅保留了单电机驱动模式（1 motor EV）。对应的减少了单向离合器的使用，提高了系统效率。
同时对于电机磁体材料如下图所示，在混动车型注重电池电量维持以及燃油经济性，更经常出现的低速高扭工况，汝铁硼磁体材料的电机具有更低能耗损失，相对效率更高。而雪佛兰 Volt 增程混动车型则更注重电池电量消耗以及纯电续航里程，其扭矩输出在整个车速区间相对稳定，铁磁体材料电机具有更高的效率，且使用更少稀土材料成本较低。
如下图的电驱动模块剖面图所示，双电机定子绕线沿用了雪佛兰 Volt 的条状绕线设计 Bar Winding。这样的设计降低了电机工作时的噪音，提高了工作效率。但最重要的一点，如 Larry Nitz 先生所说，这样的设计使得全自动的电机生产成为可能。
如下图所示是之前 Larry Nitz 先生在美国马里兰州巴尔的摩 Baltimore 动力电机工厂介绍相应电机生产工艺的照片。图中相应的电机绕组即采用了条状绕线方式，可由自动生产设备制造。类似的生产线会否引入国内则有待时间的验证。
发动机
相应的迈锐宝和君越混动车型的发动机也针对混动应用需要更高效更大动力的特点进行了优化。如下图所示为相应混动车型所使用的 1.8L 发动机以及电驱动模块。其相比使用 1.5L 的雪佛兰 Volt 车型，发动机功率和排量更大，但是油耗则不升反降。这其中的原因就是通用集团采用了四种关键性的排气及热管理技术提升发动机的效率。
这四项技术分别是冷却废气再循环系统 Cooled EGR，电控节温器 Electronically ControlledThermostat，分体积紧凑耦合催化器 SVCC（Split-volumeClose Coupled Converter）以及 SVCC 对应的废气热回收系统 EGHR（Exhaust Gas Heat Recovery）。如下图所示，冷却废气再循环系统可以有效提升燃油效率，电控节温器可以优化抗爆震性能，分体积紧凑耦合催化器在满足排放需要的同时可以支持相应的废气热回收系统。
而如下图废气热回收系统细节可以看到，排气管可以按照阀总成 Valve Assembly 控制不同的模式让废气流过不同的管路。回收模式 RecoveryMode，废气流经热交换器 Heat Exchanger。旁路模式，废气流过旁路管 Bypass Pipe。
Larry Nitz 还提到，由于采用了阿特金森循环技术，该发动机的效率实在太高，导致不采用如上提到的排气及热管理技术，就没有足够的废热可以给驾驶舱热空调提供热源，发动机本身也需要很长的时间才能达到工作温度……
下图为该发动机的转速与效率对应表格，越绿的区域越低的数值表示越低的油耗。在新的测量体系制动油耗率 BSFC（Brake Specific Fuel Consumption）中，该发动机最经济的油耗区域达到了 224g/kWh 的优秀成绩。但是正如 Larry Nitz 在演讲中所说，只有真正使用该区域的工况才有实际意义。因此下图中看到的，所有三种混动工作模式：高续航里程模式 High Range、低续航里程模式 LowRange 和固定比例模式 Fixed Ratio 的工作点，几乎全部落在了最经济工作区域。
锂电池系统
相应的混动车型需要锂电池系统提供更多的功率，因此并未采用雪佛兰 Volt 所使用的大容量能量电池 Energy Battery，而是使用了 1.5kWh 功率电池 Power Battery。其内部采用的电芯数量也从 Volt 的 192 个减少到 80 个，并采用日本日立 Hitachi 的高功率方形电芯。散热方式也由原来 Volt 的水冷改成了目前的风冷方式。如下图所示为迈锐宝混动版所使用的锂电池组。内部电芯为日立 Hitachi 的方形电芯。可以看到电池组前侧的风冷冷却进风口。
由于电池组等电芯用量减少，以及工作模式为倾向于混合动力的电量维持模式，因此整个电池组的发热量相对雪佛兰 Volt 要小很多。因此风冷成为一个相对优化的设计。如下图所示，乘客舱内的空气由导风管组成的电池组进风口抽入电池组进行冷却。然后流出电池组的空气经由电池组出风口进入电池组上方的附件功率模块 APM（Accessory Power Module）的导风口。空气流过 APM 模块的散热鳍为 APM 模块散热。APM 主要用来将高压锂电池的电源转换成传统 12V 为传统用电器及电池供电。最后空气通过鼓风机排出后备箱。
对于电池组，上汽通用还计划在上海投资 17 亿人民币用于建设汽车电池组装厂。相信相应的电池组国产化后整体成本将进一步降低。
Larry Nitz 先生还提到，实际上通用集团一直在根据客户的需求调整新能源车型的开发。其背后秉承的理念就如下图所示的 EVness。它包含四个方面：智能电气化 Electrification、高效 Efficiency、节能 Economy 和环保 Environment。而在实际的操作中会碰到很多挑战。比如新能源车型是否会降低用户的驾驶感受或者会否因为一些节能技术的使用如低滚阻轮胎而降低安全性能。通用 EVness 的宗旨就是在节油环保 Effectiveness、驾控乐趣 Responsiveness 以及安全舒适 Smoothness 之间找到一个完美的平衡。
综上所述，通用用相关电驱动、发动机和锂电池技术，基于模块化 DHT 混合动力系统，针对别克君越和雪佛兰迈锐宝 XL 两款混动车型进行了极致的优化。没有了政策补贴的助力，通用想的是提升消费者的驾驶感受，以此让他们从心底里爱上混动。
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