專利面前 看吉利如何PK豐田混動技術？

　　[汽車之家 新鮮技術解讀]  在傳統內燃機汽車追求8AT、9AT、10AT……越來越多擋位變速箱的時候，其實混合動力技術早已將傳統變速箱丟掉一邊了，在燃油經濟性完爆內燃機的同時也實現了CVT變速箱一樣的無級變速能力，其中最有代表性的便是豐田的混動技術。然而，作為中國品牌的吉利并不認為這是外國人的專屬，這不，他們展示出了全新的混合動力技術……

● 合作者or競爭者？

　　在詳細了解吉利如何PK豐田的技術前，我們先來聊聊它們背后的故事，沒錯，在混合動力技術背后他們還有著另外一層關系。

　　故事應該先從豐田普銳斯的鎳氫電池說起。我們可以看到，即便是在鋰電池成為主流的今天，豐田依然堅持鎳氫電池的應用，比如最新的第四代普銳斯提供了鋰電池組和鎳氫電池組兩種方案。而如今國產豐田混動車型的鎳氫電池供應大多來自一家名為科力遠的公司。

　　2011年，不斷壯大的科力遠公司在日本收購了松下旗下的湘南電池工廠，這家電池工廠是給第一代普銳斯提供電池的企業。而2014年的第一天，吉利汽車與科力遠宣布了“在一起”，成立新公司共同研發CHS（China Hybrid System）混合動力技術平臺，它具備一定的擴展性，可以為油電混合動力（HEV）和插電式混合動力（PHEV）車型等提供總成技術。吉利占股49%，科力遠占股51%，所以對豐田供應商科力遠來說，這是在做一件挑戰自己甲方的事情！雖然吉利與科力遠研發的CHS混動技術離量產還差上一步，但豐田與科力遠這兩個合作伙伴顯然也走上了技術競爭的道路。

● 豐田的混動技術到底牛在哪？

　　我們知道豐田識最早研究混合動力技術的廠商，在1997年第一個量產了油電混合動力汽車——普銳斯。隨著豐田的混合動力技術不斷積累，其能夠實現無級變速的E-CVT技術也日趨成熟。

　　「取消了傳統變速箱？」當我們拋開豐田的這套混合動力總成后，你會發生它的機械機構沒有我們想象的那么復雜，而且相對于傳統內燃機車型來說，其動力總成體積并沒有太大差別。這套系統主要由發動機、兩臺電動機和一套行星齒輪組等構成。雖然傳統變速箱結構不見了，但卻能和CVT變速箱一樣能夠實現無級變速，所以豐田稱這套系統為E-CVT無級變速機構。

　　「沒有傳統變速箱怎么變速？」豐田混合動力的核心就在于這套行星齒輪的動力耦合原理，最終通過齒圈將動力輸出到主減速器以及車輪。其中，電動機1除了發揮起動機和發電機的作用外，還能通過與之相連的太陽輪起到調速器的功能，從而實現了無級變速功能。

　　其實，豐田的E-CVT在結構原理上來說并不復雜，而其難點在于這套混合動力系統的控制邏輯設計，例如何時啟用純電模式、何時發動機介入進行混合驅動、何時為電池組充電以及扭矩如何分配等等。如果在任何一個工況下的控制邏輯出現問題，豐田便無法實現混合動力所追求的節能性，即便是第四代普銳斯上代號為2ZR-FXE的1.8L發動機已經達到了40%的燃油熱效率。因此，豐田能夠實現這樣的混動技術完全得益于其近20年豐富的技術積累。

　　值得一提的是，任何一個廠家想要在混合動力結構上直接COPY豐田的E-CVT技術是不可能的，因為它早已被豐田申請為自己專利技術。那么吉利又如何追趕豐田的混合動力技術呢？

● 吉利為規避豐田混動技術專利煞費苦心，為什么？

　　從目前國內的新能源發展來看，由于國內充電樁系統還不夠完善，純電動車的續航里程問題一直飽受詬病，所以吉利必須要具備混動車型技術研發的能力，打造混動便成為了他們一個重要發展方向。

　　既然打造與豐田類似的混動技術門檻如此高，那吉利又為何還要基于行星齒輪組來研發混動技術呢？原因是吉利看中這種混動結構相比依靠離合器介入電動機扭矩的混動結構（例如現代索納塔九搭載的混動技術）在整體效能上要更具有優勢；另外，通過行星齒輪耦合發動機與電動機的方式不會產生頓挫感，能夠實現無級變速。

　　因此，他找到了上述所說的電池技術專家科力遠公司進行合作，依靠科力遠在電池技術和電池系統能量管理方面的優勢開始了混合動力系統的研發。

　　除此之外，我們在國家專利局的網站上看到了吉利申請了這樣一個專利，簡單的說其本質上與豐田的混合動力沒有太大的區別，而唯一的特點是吉利通過一套雙排行星齒輪組（豐田的動力分配機構為普通單排行星齒輪組）以及離合器的增加，繞過了豐田的技術專利。

　　吉利與科力遠研發的CHS混動技術由一臺發動機、兩臺電動機、一套雙排行星齒輪組以及多部離合器等構成，相比豐田的E-CVT結構在零部件數量上要更多一些，結構變得更復雜。

　　「CHS混動技術有什么優勢？」相對豐田的E-CVT技術，吉利與科力遠合作研發的CHS混動技術在結構上更加復雜。由此帶來的優勢是雙排行星齒輪組和鎖止離合器的加入讓混動系統的控制模式更為自由，從而降低了對發動機和電動機的耦合控制的難度。另外，雙排行星齒輪相比單排行星齒輪在齒比范圍上更為寬廣，能夠一定程度上降低對電動機的轉速要求。同時，缺點也較為明顯，即結構復雜度增加后帶來的可靠性和耐久性考驗則會成倍地加大。