日本混合動力乘用車產業(yè)技術現(xiàn)狀分析

朱新明

比亞迪汽車工業(yè)有限公司，廣東深圳 518118

混合動力汽車(Hybrid electric Vehicle，HEV)，是指具有兩個和兩個以上的動力系驅動車輛，且其中至少一個動力系能夠提供電能。相對于傳統(tǒng)燃油汽車，混合動力汽車能夠有效地提高能源效率并減少二氧化碳排放和揮發(fā)性有機物排放?；旌蟿恿κ亲罱咏鼈鹘y(tǒng)汽車的新能源汽車，也是能夠較好地平衡“能耗-成本-排放-續(xù)駛里程-動力性”等維度的，一種比較實際并且容易落地的技術方案。面對愈來愈高的汽車能耗標準和排放法規(guī)限制，不同國家和汽車制造商紛紛將焦點轉向包含混合動力汽車在內的非傳統(tǒng)燃油汽車，混合動力因此成為汽車產業(yè)界的超級熱點之一。混合動力可以使車輛保持發(fā)動機驅動汽車的特點和優(yōu)點，又可以通過電機驅動來提高燃油經濟性和降低排放，混合動力在當下具有特別重大的經濟意義和產業(yè)意義及社會意義，其被業(yè)界以及政策制定視為中短期內解決節(jié)能減排問題的最佳選擇。

一般認為，日本是全球混合動力技術競爭最激烈同時也是混合動力乘用車市場最成熟的國家，分析日本混合動力乘用車產業(yè)與技術現(xiàn)狀及技術發(fā)展趨勢，為產業(yè)發(fā)展和市場預測提供一定的參考意見。

日本混合動力產業(yè)政策概覽

自日本環(huán)境危機和石油危機后，日本的汽車產業(yè)政策發(fā)生了重大調整，一方面發(fā)布了一系列節(jié)能環(huán)保政策，包括1979年發(fā)布的《節(jié)約能源法》；另一方面調整了產業(yè)整車的指導思想，提出國內產業(yè)結構要向節(jié)能型和技術密集型產業(yè)結構形態(tài)轉換。1998年日本通過了《應對全球變暖法》，明確全社會均應履行二氧化碳減排義務，同年修改了《節(jié)約能源法》。為降低汽車二氧化碳排放并加強日本汽車工業(yè)的技術能力和競爭力，日本內閣于2008年7月發(fā)布《創(chuàng)建低碳社會的行動計劃》，明確“下一代汽車”包括普通混合動力汽車（HEV)、純電動汽車（HEV)、插電混合動力汽車（PHEV)、燃料電池汽車（FCEV)、清潔柴油汽車（CDV)、天然氣汽車（NGV)等車型。2010年，日本經濟產業(yè)省牽頭“下一代汽車戰(zhàn)略研究會”發(fā)布《下一代汽車戰(zhàn)略（2010)》，該文件是針對發(fā)展下一代汽車的戰(zhàn)略規(guī)劃類文件。2014年，日本經濟產業(yè)省發(fā)布《汽車產業(yè)戰(zhàn)略（2014)》，提出要“加速下一代汽車的普及”。2018年，日本經濟產業(yè)省組織成立“汽車新時代戰(zhàn)略委員會”，提出“面向2050年xEV戰(zhàn)略”，包括BEV、PHEV、BEV、FCEV等4類型電動汽車，強化對“電動化的支持”。提出到2050年，日本車在全球市場爭取實現(xiàn)溫室氣體減排80%，其中乘用車減排90%左右，xEV減排100%。由此不難看出日本對混合動力汽車的重視程度。

2022年日本混合動力乘用車概況

混合動力汽車的分類有多種，從“是否插電”這個大類角度來分類的話，目前混合動力乘用車主要包括插電混合動力（PHEV）和非插電混合動力（HEV）兩大類，本文所述為非插電混合動力包含弱（輕）混（Mild Hybrid）和中混（Medium Hybrid）及全混（Full Hybrid）等各類型混合動力。

日本混合動力汽車市場較為成熟，近年混合動力汽車銷量占所有汽車銷量的比例為1/3左右。表1為2017～2022年日本混合動力車乘用車市場概況表；表2為日本主要混合動力汽車車系企業(yè)及其市場情況；表3為日本混合動力汽車市場的主要汽車制造商表及其市場份額；表4為日本2017年到2022年各年度內HEV與PHEV的占比情況。從表1可以看出，2017年～2020年日本混合動力汽車市場緩慢下降并在2020年降幅較大，年市場銷量大概為100萬臺左右，而2021年以后驟增后轉而趨于穩(wěn)定，年市場銷量增加到150萬臺左右。日本的混合動力汽車絕對占比較高，高于其它主要汽車制造國?；旌蟿恿^對占比在2022年達到了35%的歷史高值。

表1 2017-2022年日本混合動力車乘用市場概況

表2 2017-2022年日本主要混動車系企業(yè)及其市場情況

日本混合動力市場主要由其日系品牌支撐引領，近年來非日系品牌開始慢慢占據(jù)一小部分市場，主要的原因是非日系品牌的PHEV開始進入該市場。

從表3可以看出，日本混合動力汽車制造商以其本土品牌為主。從2017年到2020年這四年間，日本混合動力汽車市場被日本本土企業(yè)全部壟斷；2021年以后，歐洲部分車企或者汽車品牌進入了日本，但是日本本土汽車品牌依然占據(jù)絕對市場地位。

表3 2017-2022年日本主要汽車制造商表及其市場份額

從表4可以看出，日本的混合動力汽車以HEV為絕對主力，2020年以后的PHEV也獲得了一定發(fā)展，但是占比相對較低。

表4 2017-2022年日本各年度HEV與PHEV的占比情況

日本2021年混動變速器概況

混合動力變速器作為混合動力的核心，較大程度上能夠影響混合動力乘用車的成本、能耗、排放、NVH性能。因此，研究和分析混合動力變速器，對于了解和分析混合動力汽車現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢具有非常重大的指導性意義?；旌蟿恿ψ兯倨魇腔旌蟿恿ζ嚨年P鍵核心，具有不同功率/扭矩特性的多種動力源經過混合動力變速器的耦合傳動功能。

目前日本范圍內，混合動力汽車所采用混合動力變速器主要可以分為兩大類：

（1）Add-on混合動力變速器 即基于傳統(tǒng)自動變速器改造的添加式混合動力變速器，又稱為P型混合動力變速器，簡稱為AHT（Add-on Hybrid Transmission）。其中Add-on混合動力變速器可以根據(jù)傳統(tǒng)自動變速器的差別及電機位置進一步進行分類（P0和P4式混合動力所采用的電機與變速器沒有物理連接裝配關系，但是按照習慣也將P0和P4納入到P型混合動力變速器范疇）。

（2）混合動力專用變速器 根據(jù)發(fā)動機與電機等不同動力源的扭矩/功率等動力特性，充分利用發(fā)動機和電機的特性和優(yōu)點，深度耦合發(fā)動機和電機的動力。其中，又可以根據(jù)耦合機構的差異將DHT可以分為功率分流混合動力DHT（Split DHT，PS-DHT）和平行軸混合動力DHT（Multi-Mode DHT，MMT-DHT）。

日本豐田設計制造了現(xiàn)代意義上的第一臺混合動力DHT并大量搭載，直接帶動了同時代日系車企混合動力技術的發(fā)展，引領世界混合動力汽車技術的發(fā)展潮流。與此同時，日本的混合動力變速器類型也是相對紛繁復雜。

按照上述原則對日本混合動力乘用車所搭載的混合動力變速器類型進行詳細分類。

AHT與DHT情況分析

對PHEV和HEV進行進一步分析，提煉其變速器的類型，表5為日本2017年到2022年混合動力變速器概況及對比；表6為日本2017年到2022年HEV搭載變速器概況及對比；表7為日本2017年到2022年PHEV搭載用變速器概況及對比：

表5 日本2017-2022年混合動力變速器概況及對比

表6 日本2017-2022年HEV搭載變速器概況及對比

表7 日本2017-2022年PHEV搭載變速器概況及對比

可以看出，2021年以前的日本混合動力汽車所搭載變速器以DHT為主，2021年及以后的DHT占比下降到60%左右。筆者認為主要原因是日本車系2020年后混動快速化發(fā)展造成的，除豐田和本土及日產外的其它日產品牌快速推進燃油車的混動化尤其是微混化，此外歐洲汽車品牌也開始在2021年進入日本市場。日本本土品牌的車型重點偏向于HEV，而歐洲品牌的車型重點偏向于PHEV。

2.PS-DHT及平行軸-DHT情況分析

對以上DHT再進一步分析，比較PS-DHT/MMTDHT的類型，2017年～2022年日本PS-DHT及MMTDHT情況分析見下表8：

表8 AHT與PS-DHT及平行軸-DHT占比圖

從上表可以看出，日本混合動力變速器以PS-DHT為主，這主要原因是日本豐田在混合動力技術上的起步早且具有一定的技術優(yōu)勢，后繼者基本以MMT-DHT為主。

結語

本文全面地回顧梳理和分析了日本混合動力產業(yè)政策及2017-2022年日本乘用車混合動力的基本情況并分析了主要原因，在此基礎上進一步分析日本混合動力變速器的基本情況并分析了基本原因和發(fā)展趨勢。

筆者認為：

（1）混合動力將會繼續(xù)增長。在混合動力乘用車層面，混合動力乘用車將會繼續(xù)獲得發(fā)展且市場銷量會進一步提高，而PHEV混合動力將會繼續(xù)低速增長。

（2）混合動力所搭載DHT的比例將在一定時間內基本穩(wěn)定而后繼續(xù)增長；PHEV所搭載DHT的比例在一定時間內基本穩(wěn)定而后繼續(xù)增長；HEV所搭載AHT的比例提高有限或者不變。

（3）MMT-DHT比例或將會繼續(xù)提高。預計MMT-DHT的搭載比例將會繼續(xù)緩慢上升，而PS-DHT的搭載比例將會繼續(xù)緩慢下降，兩者比例最終達成一個新的平衡。