混合动力简史（1）：从 IMA 到 i-MMD，本田的混动之路
「 混动简史」 的第一篇，说说本田。 去年年底，GeekCar 在苏州试驾过美版的雅阁混动版。当时那台车给我们留下了很深的印象，不插电、也没有快到没朋友的加速能力，但是却在性能和油耗之间做出了完美的平衡。 之前 GeekCar 的试驾文章里说过，一直以来本田都是玩自然吸气的高手，但是在这辆混动车上，发动机在大部分时间里都不输出动力，而是在给电池充电。电动机变成「 主角」，而且还是两台，而自吸却成了「 幕后工作者」。 本田给那次活动定的主题是「 变奏」，如果按照上面那样解读，这个主题倒还是挺贴切的。 那次的试驾稿其实有很多东西都没写到，比如，讲解 PPT 里的一张图片引起了我的兴趣，那上面画有本田所有的新能源车型。看了那个图才知道，原来本田在这方面的探索还是挺多的。我们平时提起混动，首先想到的几乎都是丰田，但本田的混动之路却很容易被忽略。 在这张图上，左下角的那辆车就是本田的第一款混动车型。在 1997 年的 J-VX 概念车上，这套叫做 IMA 的混动系统第一次出现，1999 年，J-VX 量产上市，名称变为 Insight，从此开始，虽然技术上经过了几代更新，但是 IMA 的本质原理并没有太大变化，先后搭载到了思域、雅阁、CR-Z 以及讴歌品牌车型上。 那么 IMA 到底是什么技术原理呢？它的英文全称是 Integrated Motor Assist，首先，它属于并联式混合动力系统，发动机是主要的动力来源，电机为辅。（串联：发动机不参与驱动车辆，而是给电机提供动力，由电机驱动；混联：发动机和电动机都可以作为车辆动力来源，可以纯电行驶）IMA 系统的电机放置在发动机和变速箱之间，属于盘式电机，体积小巧轻薄，但是，这套系统只能算是中度混动，它的电动机在整体系统里的地位并不高，在起步的时候，电机辅助发动机驱动，在低速行驶（40km/h 以下）时，发动机气缸可以关闭，只依靠纯电驱动，加速的时候，电机不参与工作，高速行驶时，仍然是发动机提供动力，而电机扮演了辅助的角色。 上面所说的「 纯电驱动」，应用在某些车型上，比如混动版飞度。基于歇缸技术，发动机可以根据行驶工况关闭气缸的供油与进排气，低速巡航时，可以实现纯电行驶。但是，由于发动机曲轴和电机在这个过程中仍然相连，所以尽管供油停止了，但气缸和曲轴仍然保持运转，还是会消耗一定的能量。 而在丰田的混动系统里，发动机和电动机可以完全切断连接，在这个层面上来说，丰田的 THS 要比 IMA 更加先进。 搭载了 IMA 系统的本田混动车型也有几款引进到了中国，包括造型很怪异的 CR-Z，但是，过高的价格让这些车型在路面上十分稀有。比如，老款的飞度混动版售价高达 18 万，几乎可以买两台普通版本的飞度，这样的价格显然没有吸引力。 好了，说到这儿，该引入之前提到的「 变奏」 主题了。 众所周知，丰田在混合动力技术上有不可逾越的壁垒，也许是意识到 IMA 无论如何也无法和 THS 抗衡，于是本田开始走不同的混动路径，而且这一走就走出了三条，他们提出了三种不同档次的混合动力解决方案： 用于紧凑型车的：使用一颗电机的 i-DCD（Intelligent Dual Clutch Drive，智能双离合驱动）系统，主要用在飞度、思域等车型上。 用于中型车的：使用两颗电机的 i-MMD（Intelligent Multi Mode Drive，智能化多模式驱动）系统，主要用在雅阁等车型上。 用于大型车的：使用三颗电机的 Sports Hybrid SH-AWD，主要用在讴歌 RLX 上，新一代的 NSX 使用的就是这套技术。 这种细分方案的好处是，可以根据不同车型的定位以及需求，来适配不同的混动系统，这显然要比过去的一揽子方案更有针对性。因为每个车型都有他们各自对于动力以及经济性、操控性的要求，应该具体问题具体分析。 而在这三种方案里，最有意思的其实还是我们体验过的 i-MMD 系统，在非插电混动系统里，这套 i-MMD 算是非常有「 想法」 的。通过它，本田完成了对于丰田 THS-II 系统的「 反超」。 如果说丰田的 THS-II 是「汽油机和电动机不同比例的混合」，那 i-MMD 就是「不同模式间的切换」，它兼顾了动力和经济性。搭载了这套系统的本田车，在大多数时候更像一辆增程式电动车：就像开头所说，它的发动机在大部分情况下都不直接输出动力，而是在给电池充电。只有在高速巡航的时候，发动机才会给车子提供行驶的直接动力。 这意味着，以前在混动系统里处于配角地位的电动机，在 i-MMD 里变成了主角。如果说丰田是用传统汽油车的思路去做混动，那本田这次就是在用电动车的思路去做混动。 在我们对雅阁混动版的测试中，它的油耗的确比较让人满意，甚至比同级别的凯美瑞混动油耗更低。从理念到实际效果，本田在和丰田的对抗里，完成了从追赶到超越的过程。 如果没有之前十多年 IMA 系统的经验教训，相信本田的这次「 变奏」 不会实现。从这个角度来看，一家车企要想做新能源，或多或少还是要有些「 历史积淀」。
为什么说本田做了一套有想法的混合动力系统？
「 其实我一开始没想拿什么奖，因为我来试驾一个混动车，是为了看看他真实的体验怎么样，而不会为了抠 mpg 数值牺牲一辆车应该体验的东西。但是让我特别惊喜的是，这辆车用不那么温柔的方式驾驶，油耗也会那么低。」 上面这段话看着像广告吗？挺像的，但这不是我说的，而是在今天本田雅阁混动技术试驾会上，某位得了最低油耗奖的媒体老师说的。而我得了第二名，成绩是 55.1MPG。 MPG 是啥？就是每加仑汽油可以跑多少英里的意思。这次我们体验的是本田的 i-MMD 混动系统，而它的载体是一辆美版雅阁混动，所以是以 MPG 为单位来计算油耗的。 那我这个 55.1 的成绩换算成我们语言是多少呢？大概是 4.2 升/百公里。尽管试驾路段和我的驾驶风格都有利于低油耗的产生，但是把一辆雅阁车做到这样的油耗水平，也绝对可以归为省油那一类。 第一名的老师在分享驾驶心得的时候说，「 我就是把它当成正常汽车去开的」。事实上，如果不刻意关注仪表盘上的能量流动指示，如果不告诉你这是一辆混动车，如果再顺便把你耳朵堵上，你还确实是感觉不到什么异常，因为动力的切换非常平顺，很容易让人忘了它的混动身份。 以上的铺垫已经足够长了，下面进入正题，说说这套被叫做 i-MMD 的混合动力系统到底是怎么工作的，以及它的研发思路和我的思考。 更像增程电动车 在 8 月份的一篇文章里，我们介绍了讴歌的 RLX 的混动系统，当时我把它称为是市面上最复杂的混动。事实上，本田把自己的混动技术分为三个等级，RLX 上的那套属于高级，而这次体验的 i-MMD 系统，就属于中级方案。 这套混合动力系统由一台 2.0L 阿特金森循环发动机、双电机（电动 CVT）、电动助力制动系统、动力控制单元（PCU）、智能动力单元（IPU）、1.3kWh 锂电池组共同构成。 什么是「 双电机」？就是一台发电用电机 + 一台驱动用电机，它们被装在电气式 CVT 无级变速箱里。它们很薄。 为什么是双电机？这里就要提到它的四种运行模式：纯电、混动、发动机直驱，以及能量回收。纯电模式很好理解，就是由驱动电机提供动力。而在混动模式时，并不是像大多数混动系统那样由电机和发动机共同驱动车辆，而是由发动机带动发电电机产生电力，经由 PCU，传导至驱动电机，最终的结果还是由驱动电机提供动力。 这就是它「 更像增程电动车」 的地方：这个发动机在大部分情况下，都不直接输出动力到车轮，而是在给电池充电。只有在高速巡航的时候，2.0 排量的发动机才会给车子提供行驶的直接动力。 本田的工程师说，在纯电模式下，如果从起步开始轻踩油门，可以慢慢加速到 110km/h。而发动机直驱的工作区间一般是从 70km/h 到 180km/h。在这个速度区间里，车子还会在发动机直驱和混动、纯电模式之间不停的自动切换。根据测算，在这个过程中，纯电驱动可以占到 1/3。控制发动机动力是否直接转化为驱动力的，是一套发动机直连式离合器。 简单的说，电动机在从零到最高速之间都可以提供动力。而发动机会在 70km/h 以后才直接给车子提供动力。在实际驾驶时可以发现，纯电、混动（增程）、发动机直驱这三种模式切换的依据是路况、电池电量以及驾驶风格。 1.3kWh 的锂离子电池的续航里程只有个位数，但是经过发动机的「 增程」，电量会一直保持在一个比较适中的水平，这样就保证了在任何时候都可以进入纯电模式。而在刹车以及下坡等情况下，回收的动能同样可以给电池充电。试驾开始的时候，电池处于满电状态，在后面的行驶过程里，电量指示格一直在中点上下浮动，不会太空，也不会太满。另外，在 D 挡的下面，我还发现了一个 B 挡。本田方面的解释是，挂入这个档位，会加大动能回收的力度。 然后再来说说其他一些让我觉得它像电动车的地方：本田方面给出的这辆雅阁混动版 0-60km/h 的加速时间是 3.9 秒，在我们的实测中，成绩是 4.1 秒。而这个 0-60 的计算风格，和很多纯电动车类似。本田工程师的解释是，「 我们更注重它在中低速区间的加速能力」。另外一个有意思的例子是，这辆车其实是没有转速表的。 i-MMD 的设计思路 相比来说，这辆雅阁混动更适合市区路段的行驶，因为此时更多的是由电动机提供动力。到了高速工况下，由于发动机也成为动力来源，和传统燃油车相比，能耗的优势就不会像市区条件下差距那么大。 另外，这辆车的综合动力水平其实并不是很强，并不像比亚迪秦那样拥有「 变态」 的加速能力，甚至在我主观感受来看，加速时的推背感比同事的那辆凯美瑞混动版还要弱一些。这就有必要提到它的动力参数：综合马力 199 匹，发动机最高输出 143 匹马力，电动机最高输出 169 匹马力，电机最大扭矩为 307 牛米。 结合它的工作模式来看，这个动力水平确实不算「 出格」，因为汽油机和电动机很难同时发力。不过从另一个角度来说，电动机在中低速区间可以获得很好的扭矩输出，而发动机直驱模式下，又能保证车子的高速行驶能力，算是充分利用了二者的特性。 在技术讲解会上，本田工程师也提到了它和丰田 THS II 混动系统的区别，他言简意赅的总结说，丰田那套系统是「 汽油机和电动机不同比例的混合」，而这套 i-MMD 是「 不同模式间的切换」。 我特别想听本田的工程师聊聊在技术的背后，是什么样的设计哲学在驱使着。他们的回答是，希望能达到世界上绝对领先的燃油经济性，同时保持本田一贯的驾驶乐趣。 自然吸气发动机一定程度上来说是本田的灵魂所在，但是在这套混动系统里，发动机却换了一种角色，躲到了幕后。这种改变值得玩味。 这套混动系统预计在 2016 年实现国产，但是搭载的车型还没有定论，并且也并没有任何进口的计划。因此，这次试驾实际上更偏向于技术交流，这从 PPT 上的各种图表就可以感觉到。甚至在晚宴上，本田的日籍工程师还会问我们对于比亚迪秦的看法，拿不准媒体提出的技术问题时，还会特意跑到旁边桌和同事交流。 这不是一套完美的混合动力解决方案，但却是一套有想法的方案，所以有时候你不得不佩服日本人的「 匠心」。做混合动力不难，难的是保持自己的风格。