演講人：日期:內(nèi)燃機(jī)與電驅(qū)動(dòng)技術(shù)結(jié)合目錄CATALOGUE01技術(shù)基礎(chǔ)概述02技術(shù)結(jié)合機(jī)制03性能優(yōu)勢(shì)分析04應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)例05挑戰(zhàn)與解決方案06未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)PART01技術(shù)基礎(chǔ)概述內(nèi)燃機(jī)工作原理簡(jiǎn)化了四沖程結(jié)構(gòu)，曲軸每轉(zhuǎn)一周完成一次做功，但燃油經(jīng)濟(jì)性和排放控制較差，多用于小型機(jī)械或摩托車(chē)。二沖程循環(huán)柴油機(jī)壓燃原理渦輪增壓技術(shù)包括進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)階段，通過(guò)燃燒混合氣推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，廣泛應(yīng)用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。通過(guò)壓縮空氣產(chǎn)生高溫點(diǎn)燃柴油，熱效率高于汽油機(jī)，但需高壓噴油系統(tǒng)和復(fù)雜后處理技術(shù)以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。利用廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪增加進(jìn)氣壓力，提升功率密度并降低油耗，但存在渦輪遲滯問(wèn)題，需與電驅(qū)動(dòng)協(xié)同優(yōu)化。四沖程循環(huán)（奧托循環(huán)）電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)核心組件動(dòng)力電池組以鋰離子電池為主，需解決能量密度（如固態(tài)電池）、快充能力（800V高壓平臺(tái)）和循環(huán)壽命（BMS優(yōu)化）等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。永磁同步電機(jī)具有高功率密度和效率（>95%），但依賴稀土材料（如釹鐵硼），需開(kāi)發(fā)無(wú)稀土電機(jī)（如開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)）以降低成本。電控系統(tǒng)（MCU）通過(guò)矢量控制算法精確調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速，集成熱管理、能量回收（制動(dòng)回饋效率可達(dá)20%）等功能。功率電子器件SiC/GaN逆變器可降低開(kāi)關(guān)損耗，提升系統(tǒng)效率3%-5%，但需解決高成本和高頻電磁干擾問(wèn)題。結(jié)合背景與需求全球碳排放法規(guī)（如歐七、國(guó)六B）倒逼車(chē)企采用混動(dòng)技術(shù)，平衡排放合規(guī)性與用戶續(xù)航焦慮。政策法規(guī)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)擅長(zhǎng)高速巡航（熱效率40%+），電機(jī)彌補(bǔ)低速扭矩不足（0轉(zhuǎn)速峰值扭矩），兩者協(xié)同可優(yōu)化綜合能效。性能互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)石油資源不可再生性促使“油電共生”過(guò)渡方案，PHEV/REEV可兼容現(xiàn)有加油站和充電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。能源轉(zhuǎn)型需求010302純電動(dòng)車(chē)型電池成本占比超40%，混動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)減小電池容量（如10kWhPHEV）降低整車(chē)售價(jià)，加速市場(chǎng)滲透。成本與市場(chǎng)平衡04PART02技術(shù)結(jié)合機(jī)制混合動(dòng)力架構(gòu)類型并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)械耦合裝置共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，系統(tǒng)具備獨(dú)立或協(xié)同工作模式，適用于高速巡航與急加速場(chǎng)景，結(jié)構(gòu)復(fù)雜度較低但能量傳遞效率受機(jī)械損失影響。串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)僅驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)為電池組充電，由電動(dòng)機(jī)單獨(dú)提供驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)全工況電驅(qū)動(dòng)化，適合頻繁啟停的城市路況，但存在二次能量轉(zhuǎn)換損耗問(wèn)題。功率分流式混合動(dòng)力系統(tǒng)通過(guò)行星齒輪組實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力動(dòng)態(tài)分配，可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)至高效區(qū)間，綜合熱效率提升顯著，但對(duì)控制算法精度要求極高。能量管理控制策略基于規(guī)則的控制策略預(yù)設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)啟停閾值與扭矩分配邏輯，通過(guò)查表法快速響應(yīng)駕駛需求，實(shí)時(shí)性優(yōu)異但難以適應(yīng)多變的實(shí)際路況條件。瞬時(shí)優(yōu)化控制策略采用等效燃油消耗最小化算法，每毫秒動(dòng)態(tài)計(jì)算最優(yōu)功率分配比例，需配合高精度SOC預(yù)測(cè)模型，對(duì)處理器算力要求嚴(yán)苛。全局優(yōu)化控制策略結(jié)合行駛路線高程數(shù)據(jù)與交通預(yù)測(cè)信息，運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法生成全行程能量分配方案，可降低系統(tǒng)整體能耗，依賴高精度導(dǎo)航數(shù)據(jù)支持。集成接口設(shè)計(jì)要點(diǎn)高壓電氣安全防護(hù)動(dòng)力電池組與電機(jī)控制器間需設(shè)置多重絕緣監(jiān)測(cè)回路，采用橙色波紋管標(biāo)識(shí)高壓線束，所有接插件必須滿足IP67防護(hù)等級(jí)要求。振動(dòng)耦合抑制方案在發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)連接處布置主動(dòng)減震器，采用橡膠-金屬?gòu)?fù)合懸置結(jié)構(gòu)，通過(guò)有限元分析匹配不同轉(zhuǎn)速下的固有頻率特性。共享發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液循環(huán)與電機(jī)油冷系統(tǒng)，通過(guò)分區(qū)流量控制閥實(shí)現(xiàn)溫差精確調(diào)節(jié)，鋁制集成式散熱器需進(jìn)行CFD流場(chǎng)仿真優(yōu)化。熱管理協(xié)同設(shè)計(jì)PART03性能優(yōu)勢(shì)分析燃油效率提升效果通過(guò)內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)的協(xié)同配合，優(yōu)化能量分配，減少內(nèi)燃機(jī)低效工況運(yùn)行時(shí)間，顯著提升整體燃油經(jīng)濟(jì)性。混合動(dòng)力系統(tǒng)協(xié)同工作利用制動(dòng)能量回收系統(tǒng)將車(chē)輛減速時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)，減少燃油消耗，提升能源利用率。能量回收技術(shù)應(yīng)用在車(chē)輛怠速或低速運(yùn)行時(shí)自動(dòng)關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，避免無(wú)效燃油消耗，降低綜合油耗。智能啟停技術(shù)集成010203排放控制與環(huán)境效益01.尾氣排放大幅降低電動(dòng)機(jī)輔助驅(qū)動(dòng)可減少內(nèi)燃機(jī)高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間，從而降低氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）等有害物質(zhì)排放。02.清潔能源兼容性電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可與可再生能源（如太陽(yáng)能、風(fēng)能）發(fā)電結(jié)合，進(jìn)一步減少全生命周期碳排放，提升環(huán)保效益。03.城市工況優(yōu)化在頻繁啟停的擁堵路段，優(yōu)先使用純電模式運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)零排放，改善局部空氣質(zhì)量。動(dòng)力輸出優(yōu)化特性扭矩響應(yīng)速度提升電動(dòng)機(jī)可瞬時(shí)輸出最大扭矩，彌補(bǔ)內(nèi)燃機(jī)低速扭矩不足的缺點(diǎn)，增強(qiáng)車(chē)輛加速性能與駕駛體驗(yàn)。動(dòng)力系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)可獨(dú)立或聯(lián)合工作，提供多模式動(dòng)力輸出方案，適應(yīng)不同路況和駕駛需求。平順性顯著改善電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可平滑內(nèi)燃機(jī)的功率波動(dòng)，減少換擋頓挫，提升行駛穩(wěn)定性和乘坐舒適性。PART04應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)例乘用車(chē)領(lǐng)域典型案例插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)（PHEV）通過(guò)內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)低速純電驅(qū)動(dòng)、高速燃油輔助的模式，顯著降低城市工況下的油耗與排放，例如某品牌SUV車(chē)型綜合續(xù)航可達(dá)800公里以上。高性能混合動(dòng)力跑車(chē)結(jié)合渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)與高功率電機(jī)，實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)扭矩輸出與極致加速性能，部分車(chē)型0-100km/h加速時(shí)間突破3秒，同時(shí)兼顧日常駕駛的經(jīng)濟(jì)性。增程式電動(dòng)車(chē)（EREV）以內(nèi)燃機(jī)作為發(fā)電機(jī)為電池組充電，電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，解決了純電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航焦慮問(wèn)題，同時(shí)優(yōu)化了能源利用效率，典型車(chē)型的百公里油耗低于2升。商用車(chē)應(yīng)用實(shí)踐冷鏈物流車(chē)能源管理集成內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組與大容量電池組，在冷藏設(shè)備持續(xù)供電的同時(shí)，通過(guò)智能溫控算法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)動(dòng)力輸出，確保貨物恒溫運(yùn)輸且碳排放減少25%。重型卡車(chē)雙模驅(qū)動(dòng)方案針對(duì)長(zhǎng)途運(yùn)輸場(chǎng)景，開(kāi)發(fā)柴油機(jī)與電機(jī)智能切換系統(tǒng)，在山區(qū)路段啟用電動(dòng)助力，平原路段切換至高效內(nèi)燃機(jī)模式，有效平衡動(dòng)力需求與燃油經(jīng)濟(jì)性。城市公交混合動(dòng)力系統(tǒng)采用并聯(lián)式混合動(dòng)力架構(gòu)，在頻繁啟停的工況下回收制動(dòng)能量，降低柴油機(jī)怠速損耗，實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)顯示燃油效率提升30%以上。非公路設(shè)備擴(kuò)展工程機(jī)械混合動(dòng)力挖掘機(jī)采用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵與電機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的組合方案，回轉(zhuǎn)動(dòng)作能耗降低40%，整機(jī)噪音水平下降15分貝，特別適用于城市夜間施工。農(nóng)用拖拉機(jī)多能源系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于工況識(shí)別的動(dòng)力分配策略，在翻耕等高負(fù)荷作業(yè)時(shí)啟用柴油機(jī)，在轉(zhuǎn)場(chǎng)或輕載時(shí)切換至純電模式，單日作業(yè)能耗成本下降18%。港口AGV雙動(dòng)力架構(gòu)結(jié)合LNG發(fā)動(dòng)機(jī)與輪轂電機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重載集裝箱搬運(yùn)的零排放電動(dòng)驅(qū)動(dòng)與長(zhǎng)續(xù)航燃?xì)廨o助，設(shè)備綜合運(yùn)行效率提升22%。PART05挑戰(zhàn)與解決方案技術(shù)兼容性問(wèn)題動(dòng)力系統(tǒng)集成內(nèi)燃機(jī)與電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同，涉及復(fù)雜的扭矩分配、能量管理及控制算法優(yōu)化，需開(kāi)發(fā)智能混合動(dòng)力控制單元（HCU）以協(xié)調(diào)兩者工作模式。熱能管理差異內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生高溫廢氣而電機(jī)需低溫環(huán)境運(yùn)行，需設(shè)計(jì)分區(qū)域冷卻系統(tǒng)或熱隔離技術(shù)，避免相互干擾導(dǎo)致性能衰減。能量回收兼容性電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的再生制動(dòng)需與內(nèi)燃機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)無(wú)縫銜接，需優(yōu)化液壓制動(dòng)與電制動(dòng)耦合邏輯，確保平順性與能量回收效率。采用通用化架構(gòu)降低研發(fā)成本，例如共享底盤(pán)、懸架等部件，同時(shí)允許靈活適配不同比例的內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)組合。模塊化平臺(tái)設(shè)計(jì)優(yōu)先選擇區(qū)域性供應(yīng)商減少物流成本，并通過(guò)規(guī)?；少?gòu)降低電池、電機(jī)等核心部件單價(jià)。供應(yīng)鏈本地化引入使用階段的能耗與維護(hù)成本評(píng)估模型，平衡初期投入與長(zhǎng)期收益，例如優(yōu)先采用高耐久性電池以降低更換頻率。全生命周期成本核算成本控制策略基礎(chǔ)設(shè)施配套需求混合能源補(bǔ)給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)同時(shí)支持燃油加注與充電樁的復(fù)合型站點(diǎn)，需規(guī)劃合理的空間布局與電力擴(kuò)容方案，避免資源沖突。智能電網(wǎng)協(xié)同開(kāi)發(fā)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)（V2G）技術(shù)，使混合動(dòng)力車(chē)輛在閑置時(shí)段向電網(wǎng)反饋電力，提升基礎(chǔ)設(shè)施利用率并降低用電峰谷差。標(biāo)準(zhǔn)化接口推廣推動(dòng)充電插頭、通信協(xié)議等關(guān)鍵接口的行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，減少因技術(shù)碎片化導(dǎo)致的重復(fù)建設(shè)與兼容性成本。PART06未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)方向混合動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化通過(guò)改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)的協(xié)同控制策略，提升能量轉(zhuǎn)換效率，例如采用智能啟停技術(shù)、再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)燃油經(jīng)濟(jì)性與動(dòng)力性能的平衡。01燃料電池集成應(yīng)用探索氫燃料電池與內(nèi)燃機(jī)的互補(bǔ)模式，利用燃料電池的高能量密度特性為電動(dòng)機(jī)供電，內(nèi)燃機(jī)作為增程器，解決純電動(dòng)車(chē)型的續(xù)航焦慮問(wèn)題。材料與輕量化技術(shù)研發(fā)高強(qiáng)度復(fù)合材料、鋁合金框架等輕量化方案，降低整車(chē)重量，同時(shí)優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)熱管理技術(shù)以減少能量損耗。智能化能量管理基于大數(shù)據(jù)和AI算法開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)能量分配系統(tǒng)，實(shí)時(shí)分析駕駛工況、路況及用戶習(xí)慣，自動(dòng)切換最優(yōu)驅(qū)動(dòng)模式（純電、混動(dòng)或燃油優(yōu)先）。020304市場(chǎng)滲透預(yù)測(cè)商用車(chē)領(lǐng)域（如物流卡車(chē)、工程機(jī)械）因續(xù)航和動(dòng)力需求，傾向于采用內(nèi)燃機(jī)與電驅(qū)動(dòng)的深度結(jié)合方案；乘用車(chē)市場(chǎng)中高端車(chē)型優(yōu)先搭載高性能混動(dòng)系統(tǒng)。細(xì)分領(lǐng)域優(yōu)先級(jí)

0104

03

02

消費(fèi)者對(duì)環(huán)保認(rèn)知增強(qiáng)及政策補(bǔ)貼引導(dǎo)，推動(dòng)電驅(qū)動(dòng)技術(shù)從“政策驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)向“需求驅(qū)動(dòng)”，尤其在年輕群體中形成品牌偏好。用戶接受度提升在基礎(chǔ)設(shè)施完善的發(fā)達(dá)地區(qū)，電驅(qū)動(dòng)技術(shù)滲透率將顯著提升，而新興市場(chǎng)因充電網(wǎng)絡(luò)不足，混合動(dòng)力車(chē)型仍占據(jù)主流，形成“過(guò)渡技術(shù)”的長(zhǎng)期需求。區(qū)域差異化增長(zhǎng)隨著電池技術(shù)成熟和規(guī)模化生產(chǎn)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成本降低，混合動(dòng)力車(chē)型價(jià)格將接近傳統(tǒng)燃油車(chē)，加速市場(chǎng)替代進(jìn)程。成本下降驅(qū)動(dòng)普及政策法規(guī)影響分析全球范圍內(nèi)逐步提高車(chē)輛碳排放限值，倒逼車(chē)企加大混動(dòng)與純電技術(shù)投入，內(nèi)燃機(jī)技術(shù)需通過(guò)電氣化改造滿足合規(guī)要求。碳排放