谋同而道不同——谈丰田THS与本田i-MMD混合动力系统

里约奥运会开幕式的“化繁为简”思路颇受称赞，但反过来说，“繁”是不是就不对呢？其实说白了，大家就是看效果说话。混合动力技术领域，丰田的THS混合动力系统采用“双电机+行星齿轮”的混联模式，无疑是“繁”中的杰出代表，实际上很多厂家也一直在尝试更简单的联接方式，但大部分的实际省油效果都不如人意，都开始让人怀疑用简单的联接方式是不是就做不到混联那么省油。

如果要找出“简”的坚定执行者，本田应该算一个，其最早量产的IMA混合动力系统用的就是简洁明了的并联方式，但后来的实际效果表明，它的省油效率还做不到混合动力领域的优秀水准，在市场上也没能走红。再继续开发新的混合动力系统，本田还是坚定走“简”路线，一口气推出单电机、双电机、三电机三种形式，其中双电机的i-MMD最为典型。本田将这套系统称为“SPORT HYBRID智能3模式混动系统”，由比较高功率的双电机和锂离子电池组合而成。厂家认为它们这套混合动力系统“更快、更顺、更远”，本田之所以对这套系统显得底气十足，是因为他们的雅阁混合动力车在美国EPA测试得出5.5L/100km，日本的JC08规则得出3.3L/100km的成绩，比丰田尊瑞的成绩都要好。这两家，真的可以说是“谋同而道不同”。早在i-MMD系统刚面世时，我曾写过一篇i-MMD和THS系统的推测文章（点击这里查看），到现在接触了更多准确信息，就可以更确切地说说它们有何差异。

有无行星齿轮是最重要差别

我一直觉得，行星齿轮是个非常神奇的机械发明，它在汽车上的应用非常广泛，从传动系统到变速箱都有它的存在，特别是丰田用行星 齿轮组合出THS混合动力系统后，行星齿轮是很多汽车厂研发自家混合动力系统的重要元素，包括通用以及早年的奔驰、宝马，但至今还没有出现特别成功的追随者。暂且不论本田是否要绕开丰田所构建的“行星齿轮+双电机”的众多专利壁垒，但有一点颇有意思——本田工程师似乎向来对行星齿轮不太感冒，比如经典的平衡轴5AT/6AT变速箱就没有行星齿轮（最新的10AT终于要用上行星齿轮），同样地，他们的i-MMD混合动力系统也没有行星齿轮。

行星齿轮有齿圈、行星轮、太阳轮三个基本机构，能同时容纳三个相互作用的“转动”，还可以有变速功能。丰田THS系统里，三个基本结构分别对应两个电机和发动机，通过行星齿轮分配动力走向，也因为行星齿轮能变化多端，可以有各种模式的动力分配，这个过程就是丰田THS系统里的ECVT。具体的结构和原理，我们之前有很多文章讲过，就不再赘述。使用行星齿轮让丰田THS系统在车速不快或者走走停停时，可以非常高效地将多余的动力“存”进电池里，所以它的市区油耗非常优秀。但有一点到目前为止还无法解决的是，即便通过行星齿轮有多种模式的动力走向分配，它在高速巡航时还无法直接让发动机直接驱动车轮，使得它的高速油耗效率比不上市区路况，实际使用丰田混合动力车型，就会发现它的市区油耗跟高速油耗很接近，是个比较有趣的现象（这也是坊间“丰田混合动力市区比高速省油”这一畸形观点的基础）。

本田i-MMD跳出了行星齿轮的思维条框，选择了非常简洁的原理：用发动机带动发电用电机，它给电池充电，或者直接给驱动用电机供电，驱动用电机驱动车轮，实为串联方式，而为了在高速巡航时最省油地让发动机直接驱动汽车， i-MMD还给发动机和车轮之间设计了一条传动路线，不过在中间加入一个离合器——必要时才接上让发动机直接驱动车辆，立马切换为并联方式。如此一来，平时做“供电”用的发动机，只需要按照它最省油的节奏运转——发动机也采用阿特金森循环，电池电量充足的话发动机甚至不需要运转，高速巡航时发动机直接驱动车辆的状态，本来就是理论上的发动机最省油状态，所以i-MMD虽然原理简洁，但确实是理论上很省油的一种逻辑。

植入本田i-MMD系统的雅阁混合动力车

植入丰田THS系统的尊瑞双擎

“大发动机+小电机+镍氢电池” VS “小发动机+大电机+锂电池”

原理上的差异，实际上还牵动了混合动力系统的各个环节。丰田用在尊瑞上的THS系统，使用一台2.5升发动机，功率为118kW，大电机功率为105kW，两者合力最大功率为151kW。而本田美版最新雅阁混动力车的i-MMD系统，则使用一台2.0升发动机，功率107kW，大电机功率为135kW，系统最大输出功率可以达到158kW。

两种搭配的思路差异在于：目前丰田THS系统里发动机承担更多的动力输出责任，而本田i-MMD则更依赖于电机承担动力输出责任，最新版的雅阁混合动力车比之前在国内展示的版本更显出这个特点——大电机功率更大，系统最大功率进一步提升。

至于电池的选择，如今锂电池逐渐成为很多混合动力车的选择，通俗理解是锂电池的性能更好。对比目前的尊瑞THS和雅阁i-MMD，我更愿意从“性能匹配度”和“成本匹配度”来理解，丰田THS主要采用镍氢电池，跟他早年大规模布局镍氢电池有关，通过规模效应控制出了可行的成本，尤其在中国市场通过合资建立镍氢电池厂更进一步降低了其国产混合动力车的电池成本，而且镍氢电池也有诸如浅度充放电能力更稳定的特点，也适合目前THS系统的需求，当然丰田也有在个别市场的高配普锐斯上使用锂电池，主要目的是从电池减重而留给增加的各种配置的重量，也还是从“性能匹配度”来考虑。i-MMD系统需要性能更强的锂电池来匹配大功率电机，而且没有上述规模背景，雅阁混动的开发总工程师反倒认为锂电池未来可以比镍氢电池更容易降低成本——因为镍氢电池要用更多的稀有贵金属。即将国产的雅阁混合动力车前期还是采用进口电池，接下来才会逐步实现国产，所以电池对于国产本田混合动力车的售价影响多少，还要看最终售价才知道。

驾驶感的抉择

说到驾驶，接触过丰田THS混合动力车的人应该会有这样的感受——除了一小段时间低速纯电动行驶，它开起来跟普通汽车没有明显区别。而本田i-MMD则在大部分时候是由电机直接驱动汽车，从驾驶角度来讲，电机有动力响应快而有力的优势，而且可以更平稳持久地输出动力，所以本田提出“SPORT HYBRID”概念，也是基于以上特点。总的来说，丰田THS和本田i-MMD对于营造驾驶感选择了不同的道路。丰田THS的驾驶特点在于他可以有传统汽车的特点——油门大发动机动静大，油门小动静一定小。本田i-MMD的特点在于动力响应好而且中后段加速更有力，像开更大排量的车，喜欢动力性能应该更偏向于i-MMD。

小结

造混合动力车的车厂不止一两家，但真要做好混合动力车，不是设计个原理原型就能做好的，它不仅要依靠新兴的电池、电机这些配套，更要看各家的机电整合能力，但更不能忘了最基本的基本——造传统汽车的底蕴，比如发动机本身的省油水平、整车安全性等等。所以，机会永远是留给有准备的人的。