插電式混合動力汽車（Plug-In   hybrid   electric vehicle, it is called PHEV for short）是指可以利用外部電源為車載動力電池充電的混合動力汽車和新能源汽車這些車輛的動力系統(tǒng)既有燃油車的傳動裝置、發(fā)動機和油箱，還有純電動車的電機和動力電池，因此，它融合了傳統(tǒng)燃油車和純電動車的優(yōu)點（能源供應(yīng)方便，節(jié)能環(huán)保），并廣泛應(yīng)用于家庭乘用車和物流領(lǐng)域、客車、公交車、貨車等商用領(lǐng)域。

根據(jù)發(fā)動機耦合方式和驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同，插電式混合動力汽車可分為串聯(lián)型（包含增程式）并聯(lián)式和混聯(lián)式；根據(jù)驅(qū)動電機的數(shù)量，可分為單電機型號和雙電機型號。無論哪種插電式混合動力汽車，它都有耗電量、三種工作模式電源保持和電源供電。

插電式混合動力汽車的起源可以追溯到20世紀(jì)初，但它受到技術(shù)的限制、由于環(huán)境等因素的影響，這種車直到2008年才正式進(jìn)入量產(chǎn)階段。

2022年全球插電式混合動力汽車銷量為274萬輛，中國插電式混合動力汽車銷量達(dá)151輛.8萬輛。未來，隨著插電式混合動力汽車面臨的技術(shù)問題得到進(jìn)一步解決，插電式混合動力汽車的銷量和市場份額將進(jìn)一步提高。

汽車主要由動力系統(tǒng)組成、底盤、車身和電氣設(shè)備由四個部分組成，而插電式混合動力汽車在動力系統(tǒng)上與其他類型的汽車明顯不同。

插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)主要由發(fā)動機組成、電機、動力電池、充電器等，其中：

發(fā)動機：如果是串聯(lián)插電式混合動力汽車，發(fā)動機主要用于驅(qū)動發(fā)電機或作為增程器；如果是其他動力結(jié)構(gòu)的插電式混合動力汽車，那么發(fā)動機具有直接驅(qū)動車輛的功能。

電機：插電式混合動力的電機主要包括發(fā)電機和驅(qū)動電機，其中發(fā)電機是能量轉(zhuǎn)換裝置，其主要功能是將機械能轉(zhuǎn)換為電能；再生制動時驅(qū)動電機將參與發(fā)電，其他工況均來自發(fā)動機、發(fā)電機或動力電池的能量用于驅(qū)動車輛。

在插電式混合動力汽車的整車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，電機作為能量輸出和反饋部件，同時起到驅(qū)動作用、發(fā)電具有兩種功能，因此它已成為整車的重要執(zhí)行部件之一，它需要具有高功率密度和高瞬時功率的特性。插電式混合動力汽車的驅(qū)動電機大多體積較小、高功率密度和高能量利用效率的永磁同步電機。

動力電池：動力電池的作用是儲存能量，為驅(qū)動電機提供能量；目前，插電式混合動力汽車常用的動力電池類型主要為鉛酸電池（原材料來源豐富、價格適中、制造工藝簡單）鎳氫電池（能量密度、循環(huán)壽命高）鋰電池（體積小、優(yōu)質(zhì)能源和優(yōu)質(zhì)電力）和超級電容（這種電容器可以達(dá)到幾千法拉）

充電器：外部充電設(shè)施與車載充電器連接并為動力電池充電的裝置。

工作模式：插電式混合動力汽車的工作模式主要受動力電池充電狀態(tài)的影響，并根據(jù)動力電池的充電狀態(tài)分為功耗、有三種模式電源保持和電源補充。

電量消耗：功耗模式細(xì)分為“電量消耗-純電驅(qū)動模式”和“電量消耗-混合驅(qū)動模式”其中：電量消耗-純電驅(qū)動模式是指驅(qū)動電機由動力電池供電，車輛由驅(qū)動電機單獨驅(qū)動；此時發(fā)電機關(guān)閉，動力電池是唯一的能源，對應(yīng)的行駛條件一般是起步和低速行駛。

電量消耗-混合動力驅(qū)動模式是指發(fā)動機和電機同時工作，動力電池提供整車動力需求的主要部分，發(fā)動機用于補充動力電池輸出能量不足的部分，直到電池的荷電狀態(tài)達(dá)到最低允許值；這種模式通常在高速行駛時出現(xiàn)、加速和爬坡工況。

電量保持：當(dāng)動力電池的電量消耗到一定程度時，汽車會自動進(jìn)入動力保持模式，此時汽車由發(fā)動機驅(qū)動（除了增程的插電式混動車，因為發(fā)動機不是直接驅(qū)動的，所以只是作為增程器使用）動力電池的功率基本保持不變，適用于所有駕駛條件。

補電：插電式混合動力汽車一般有三個充電條件：

1、當(dāng)車輛減速或剎車時，車輪帶動電動機旋轉(zhuǎn)，此時電動機作為發(fā)電機發(fā)電并儲存在動力電池中；

2、當(dāng)車輛高速穩(wěn)定行駛時，發(fā)動機驅(qū)動車輛，此時，驅(qū)動電機作為發(fā)電機工作如果發(fā)動機有多余的輸出功率，它將通過發(fā)電機反饋到電池組（不適用于增程式）

3、停車時，車載充電器連接外部電源為車輛充電。

插電式混合動力汽車根據(jù)發(fā)動機的耦合方式和驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同（即根據(jù)主電源的不同功率分配和組合方式），可以分為系列、并聯(lián)和串聯(lián)是三種類型。

串聯(lián)式

特點：串聯(lián)插電式混合動力汽車的特點是動力源僅為驅(qū)動電機。當(dāng)車輛行駛時，動力電池的電量將被優(yōu)先考慮，當(dāng)電池充電狀態(tài)下降到規(guī)定的目標(biāo)值時，發(fā)動機將啟動以保持電池充電狀態(tài)的穩(wěn)定。由于發(fā)動機與車輪之間沒有機械連接，因此無論車速如何，發(fā)動機轉(zhuǎn)速都能始終運行在高效區(qū)，達(dá)到降低燃油經(jīng)濟性的目的。

由于串聯(lián)插電式混合動力汽車的驅(qū)動電機是汽車的唯一驅(qū)動源，因此對這種電機的要求更高，成本也會相應(yīng)增加。而且在發(fā)動機的工作過程中，發(fā)動機并不直接驅(qū)動車輛，中間需要經(jīng)過多次能量轉(zhuǎn)換（石油燃料首先轉(zhuǎn)化為電能，然后 從電能轉(zhuǎn)化為機械能）所以這種插電式混動的能量傳遞效率并不高。

組成情況：串聯(lián)插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)主要由發(fā)動機組成、發(fā)電機、驅(qū)動電機、逆變器和動力電池。其中，發(fā)動機作為主要的能量轉(zhuǎn)換裝置，對能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換（汽油等）轉(zhuǎn)換成機械能；發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能；驅(qū)動電機為汽車行駛提供機械能；動力電池儲存并提供電能；逆變器是逆變橋的一種、一種由控制邏輯和濾波電路組成的轉(zhuǎn)換裝置，可將DC轉(zhuǎn)換成恒頻恒壓或調(diào)頻調(diào)壓的交流電。

工作情況：串聯(lián)插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)有以下五種工作模式：

1、動力電池自身供電：當(dāng)電池 SOC （電量余量）該值大于設(shè)置的閾值（電池電量充足）而當(dāng)整車動力需求較小時，電池單獨供電驅(qū)動電機驅(qū)動車輛，此時發(fā)動機不工作。

2、發(fā)動機單獨功能：當(dāng)電池充電狀態(tài)小于設(shè)定的閾值時（電池電量較低）如果整車動力需求適中，此時蓄電池不工作，開啟發(fā)動機為驅(qū)動電機供能。如果整車的電力需求較小，此時電池仍然不工作，發(fā)動機通過發(fā)電機發(fā)電，提供一些電力來驅(qū)動汽車并為電池充電。

3、發(fā)動機和動力電池同時工作：當(dāng)電池的充電狀態(tài)大于設(shè)定的閾值且車輛所需扭矩較大時，發(fā)動機和電池同時開啟，為車輛行駛提供能量。

4、駐車充電：當(dāng)車輛靜止時，發(fā)動機/發(fā)電機給電池充電。

5、再生制動：當(dāng)車輛制動時，驅(qū)動電機作為發(fā)電機完成動能到電能的轉(zhuǎn)換，最終實現(xiàn)能量的儲存。

增量程序與系列類型的關(guān)系：中國工業(yè)和信息化部中華人民共和國已經(jīng)明確，增程式汽車屬于插電式混合動力汽車實際上，增程式車的工作原理和系列插電式混合動力車類似，只是增程式車的變速箱比其他系列插電式混合動力車少，發(fā)動機和發(fā)電機集成在一個增程器中，提高驅(qū)動電機的能量，或者同時給動力電池充電。

并聯(lián)式

特點：并聯(lián)插電式混合動力汽車的特點是發(fā)動機和驅(qū)動電機相互獨立可以使用電機單獨驅(qū)動車輛實現(xiàn)純電動行駛，也可以使用發(fā)動機單獨驅(qū)動車輛，當(dāng)動力需求較高時，發(fā)動機和電機可以共同驅(qū)動車輛。由于并聯(lián)插電式混合動力汽車的兩個驅(qū)動源可以通過離合器的組合直接與車輪連接，因此具有能量利用率高效率高的特點。并聯(lián)插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)不能完全隔絕發(fā)動機的惡劣工況，功率過小時容易完全淪為燃油車。

組成情況：與串聯(lián)插電式混合動力汽車類似，并聯(lián)插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)也由發(fā)動機組成、驅(qū)動電機、逆變器、動力電池等除了增加了動力耦合裝置來連接發(fā)動機和變速器，并合成來自驅(qū)動電機和發(fā)動機的能量。

工作原理：并聯(lián)插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)也有五種工作模式，具體如下：

1、動力電池自身供電：當(dāng)電池 SOC（電量余量） 大于設(shè)定的閾值，且車輛的動力需求較小，則蓄電池中儲存的電能為驅(qū)動電機提供整車能量，進(jìn)而驅(qū)動車輛。 

2、發(fā)動機直驅(qū)：當(dāng)電池 SOC（電量余量）當(dāng) 低于設(shè)定的閾值且車輛所需動力中等時，發(fā)動機和車輪通過離合器結(jié)合，直接驅(qū)動車輪行駛。

3、驅(qū)動電機與發(fā)動機一起工作：當(dāng)駕駛員急加速或需要高速行駛時，此時整車所需的扭矩較大，發(fā)動機或驅(qū)動電機中的任何一個動力源都無法滿足動力需求，需要兩者共同驅(qū)動車輛。

4、駐車充電：當(dāng)車輛靜止時，發(fā)動機驅(qū)動驅(qū)動電機發(fā)電此時，驅(qū)動電機用作發(fā)電機。

5、再生制動：當(dāng)車輛制動時，驅(qū)動電機作為發(fā)電機將部分動能轉(zhuǎn)化為電能并儲存在儲能裝置中。

混聯(lián)式

特點：因為串并聯(lián)插電式混合動力汽車（又稱串并聯(lián)混合動力汽車）可以根據(jù)路況和車況實時切換為串聯(lián)模式或并聯(lián)模式，因此該類型車輛的動力系統(tǒng)同時具備兩種模式的優(yōu)點（提高了動力系統(tǒng)的效率，優(yōu)化了車輛的燃油經(jīng)濟性）然而，串并聯(lián)插電式混合動力汽車的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此通常伴隨著控制策略的復(fù)雜性，制造成本較高。

插電式混合動力汽車

組成情況：混聯(lián)插電式混合動力汽車的動力系統(tǒng)主要由發(fā)動機組成、動力耦合裝置、驅(qū)動電機、逆變器、動力電池、發(fā)電機等部分，因此，它綜合了上述兩種配置的優(yōu)缺點，與串聯(lián)插電式混合動力配置相比，在發(fā)動機和車輪之間增加了一個機械結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)發(fā)動機的獨立驅(qū)動；與并聯(lián)插電式混合動力配置相比，增加了發(fā)電機，可以使兩臺電動機之間的分工明確。

工作情況：混聯(lián)插電式混合動力汽車的驅(qū)動系統(tǒng)是串聯(lián)和并聯(lián)的組合，工作模式也是兩者的組合具體工作模式如下：

1、純電驅(qū)動：在這種模式下，驅(qū)動需求相對較低，離合器斷開，發(fā)動機不工作，僅由驅(qū)動電機提供驅(qū)動需求來驅(qū)動車輛。

2、串聯(lián)增程：這種模式的驅(qū)動需求比較低，動力電池組 SOC （電量余量）在低功率狀態(tài)下，離合器斷開，發(fā)動機工作以驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，發(fā)電機為驅(qū)動電機提供能源以驅(qū)動車輛。

3、發(fā)動機單獨驅(qū)動：當(dāng)離合器在該模式下結(jié)合時，發(fā)動機高效區(qū)的輸出功率可以滿足車輛在33，356時的驅(qū)動功率需求，此時發(fā)電機和驅(qū)動電機都不工作。

4、并聯(lián)混合驅(qū)動模式：這種模式的驅(qū)動需求比較大，結(jié)合離合器，由發(fā)動機和驅(qū)動電機共同提供驅(qū)動需求，共同驅(qū)動車輛。

5、再生制動模式：在動力電池組 SOC 中（電量余量）在允許狀態(tài)下，通過驅(qū)動電機提供一定的制動扭矩，回收滿足整車安全制動要求的 件以下的制動能量，對動力電池組進(jìn)行充電。

6、充電：停車時，可以通過車載充電器為電池外部充電。

優(yōu)點

與傳統(tǒng)燃油車相比，插電式混合動力汽車的傳動裝置基本相同、發(fā)動機、油箱和傳動裝置等，但是電機比較多、動力電池組控制電路等部件；與純電動汽車相比，插電式混合動力汽車的發(fā)動機更多、油箱等部件；因此，插電式混合動力汽車兼具傳統(tǒng)燃油汽車和純電動汽車的優(yōu)點，即補充能量方便節(jié)能環(huán)保。

與普通混合動力電動汽車相比（不插電混合動力）相比較而言，插電式混合動力汽車的電池組更大、可以通過外部電源充電、純電續(xù)航里程更長、電機的功率更高等等。

缺點

與普通混合動力汽車相比（不插電混合動力）插電式混合動力車的自重更大、制造成本更高、售價也相對更高。

乘用：截至2023年7月，大多數(shù)汽車品牌都推出了插電式混合動力汽車，其中深藍(lán)S7增程版更為常見、理想L7、比亞迪秦/唐PHEV、第三代哈弗H6 DHT-PHEV等。與此同時，插電式混合動力汽車的銷量也處于持續(xù)上升階段，就像2023年的1-今年5月，中國插電式混合動力乘用車銷量達(dá)79輛.0萬輛，同比增加90輛.69%

商用：插電式混合動力汽車也在物流領(lǐng)域得到應(yīng)用、客車、公交車、例如，一汽解放卡車等商業(yè)領(lǐng)域、東風(fēng)、福田、江淮、四川南駿等商用車品牌已經(jīng)推出或準(zhǔn)備推出其插電式混合動力卡車。而且，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2023年，1-5月份，中國區(qū)新能源商用車總銷量為13.1萬輛，同比增加 47萬輛.69%其中，插電式混合動力商用車銷售333，562，379輛，同比增長475.58%。