文 | 嗷嗷胡
如果汽车圈有奥数，最后一道大题非混合动力莫属。
尤其是今天，专为混合动力而生的DHT混动一夜崛起。当以往混动领域中的黑话术语，什么P1、P2一直到P4，什么几擎几驱，什么太阳轮行星轮，和今天DHT混动中动不动“9模11速”、“全速域并联”混搭mix在一起，这是一个能把发量和脑细胞熬到油尽灯枯的话题。
DHT是接下来燃油车“以混动方式电气化”的大趋势，敝栏目已经在过往列举过太多次，你能叫出名的几乎每一家自主品牌，要么已经上了DHT这趟车，要么正在潜心攒车票。2021年比亚迪凭借DM-i赢满全场，所有人都看在眼里。
目前最典型的几家，分别是比亚迪DM-i、长城柠檬DHT、吉利雷神Hi·X、奇瑞鲲鹏DHT。合资品牌中丰田THS和本田i-MMD等候多时，自主品牌中还有广汽GMC3.0（区别于引进THS）、东风马赫MHD、北汽等在路上。
（本文视角下，DHT取广义上的“混动专用变速器”定义，故THS和i-MMD等诞生早于“DHT”一词出现的混动技术也算在内。）
因为混动技术存在专利壁垒（有时需要刻意想别的办法绕开）、相对更靠车企自身（而非Tier1）的特点，当混动从并联为主的“油改混”时代，进入到今天的混动专用变速器暨DHT时代，你会发现这些DHT结构原理几乎各有不同。上述技术中除了DM-i与i-MMD大体类似，其他各家简直是八仙过海。
如果你看不懂车企们发布的混动拓扑图，不必忧心忡忡去做问卷测智商。一来DHT混动本来就一个比一个烧脑，二来各家车企的拓扑图示各有各的画法，三来把复杂技术讲得易理解，本就需要车企的技术部门和市场部门的默契配合，而这向来不可多得。
奥卡姆，剃刀还是镰刀
DM-i和与之大同小异的i-MMD是大家最熟悉的，也是最简单最容易理解的。二者都是P1+P3双电机/发电机，单离合器。机械结构非常简单，也没有更多物理挡位，工作模式以串联增程为主，需要时离合器结合切换为油电并联。
二者用来“混”的核心部件（比亚迪称EHS）原理相同，区别更多体现在DHT机构以外，比如搭配的引擎不同（废话当然不同）。另外比亚迪目前只用DM-i打造PHEV插混车型，而本田i-MMD一直只有HEV混动，直到最近才开始涉足PHEV。
i-MMD的主要三种模式
DM-i
把本田和比亚迪的结构拓扑图简化再简化，其实都可以得到下面这样一个奥卡姆版（图中均省去了电池电路）。
DM-i的工作原理不必再多说了，简言之就是增程混动加上直驱能力。多数时间以串联增程模式工作，内燃机保持在高效区工作；高速巡航时本身到达了内燃机的高效区间，油电转化损耗也会增加，于是内燃机介入直驱更竞技；需要大功率时，则由内燃机和电机一同出力，条件允许也可由电池向电机供电补足功率缺口。
很简单？复杂的在背后。
增程模式是最理想的状态，但无论多么优秀的内燃机，其最高效率点输出的都不会有很大功率。以比亚迪公布的1.5L骁云发动机为例，按照图示43.04%热效率点的大概输出是26kW。这个功率算上“油-电”发电过程损耗（一般效率约90%），除巡航以外的大多数工况显然是不够的。
这时就需要在内燃机提高功率发电，和电池向电机供能之间权衡，在混动模式下还需要决定二者的比例。同时因为DM-i属于单挡直驱，只要离合器结合无论纯直驱还是混动模式，车速都与内燃机转速一一挂钩。车速提高的同时，内燃机的热效率上限、效率与扭矩的关系（提高扭矩效率升高，还是降低扭矩效率升高）也在变化。
车速提高转速提高热效率上限从43%降低到37%左右
这就出现了一堆复杂的数学问题：
首先，只要内燃机是在发电，就有一个90%左右的转化损耗。其次，电机驱动也有自己的高效和低效区，低效区也可低至60-70%。
这些损耗对于使用电网充电的PHEV也许没什么，毕竟电网成本近似零元购；但对于“PHEV当HEV用”或馈电状态下则必须考虑在内，因为此时电池里的电是由燃油转化而来。燃油发电效率最多不过43%，转化为电能需要乘0.9，电机在其低效区工作又要×0.6~0.7，最后的能量利用效率会低至20~30%，于是也就有必要和内燃机脱离高效区直驱相对比。
只要有部分直驱，车速变化又要被考虑在内，因为功率可以由电机“削峰填谷”，但转速不行。DM-i的内燃机转速与车速之间有确定的数学关系，车速变化必然带动内燃机转速变化，这时是动用电机更合算，还是由内燃机出力更高效？同时选择两者的话又该各分配多少“任务”才是总体最高效的？
这背后是复杂的标定过程，菜就这么几样，这个油炸就没法清蒸，那个生腌就不能爆炒，那么如何效用最大化便需要复杂的计算。
DM-i选择了插混为主，或者说以插混为主的比亚迪选择了这样的DM-i，可能也是出于这种考虑：如果电池足够大，并且其中电能基本来自“零元购”的电网，那么便可以在更长时间内以电池供电的方式，来避免内燃机偏离高效点过多，从而实现超低油耗。
本田长期以来以HEV为主，其优化方法之一是内燃机超宽的高效区转速带。既然但凡部分直驱则转速无法解藕，那么就要力争让整个转速区间/下图中左右方向（而不是扭矩区间/下图中上下方向）拥有更大面积高效区。这样便可以更多的动用混动模式（部分直驱），电机则负责扩宽扭矩范围。
本田开发i-MMD的背景和当时的时代要求，和今天也已经截然不同，不要忘记i-MMD已经快十岁了。
本田2.0L混动引擎的并联模式运行线：大半个转速范围的最高效扭矩点
长城在i-MMD的基础上做了加法，基本原理和本田比亚迪一致，但柠檬DHT在发动机直驱路径上加入了一个两挡变速器。这相当于拓宽了直驱和混动模式下内燃机的工作带宽，将内燃机从单挡驱动的重任中解放出来——虽然只多了一个挡位。
单挡位是用一双鞋同时适应短跑冲刺和马拉松，顾此失彼的可能性更高，仍要追求全方位则需要更多软实力榨取自身极限；多挡位则是将二者分开各司其职，但需要解决“换鞋”时的麻烦，和多出来的成本与可靠性问题。
柠檬DHT双挡变速箱采用的是拨叉式换挡，你可以视作直驱多了一台2速手动变速器，增加的成本、重量和可靠性风险相对有限。平顺性方面不必过度担忧，因为混动终究不同于手动变速器，有电机这个bug可以调整离合器两端的扭矩和转速实现平稳结合，最终的平顺性表现，只看车企的标定功力如何。
无论比亚迪的单挡位，还是长城的两挡变速器，都是各自在权衡手头资源、目标、愿景之后的选择。DM-i的单挡位背后有比亚迪对PHEV的all-in态度，有现阶段更高效率内燃机的支持；柠檬DHT则是长城HEV和PHEV两头抓的结果，以有限的系统复杂度增加，换取更加不挑食的内燃机选择和HEV可能。
行星齿轮的魔法
有那么一些东西，乍看高深莫测，然而一旦你明白了其原理便十分简单——然后转瞬之间，又会变成对如此巧妙之发明者的，难以理解的敬佩。
行星齿轮是一例。很多人对行星齿轮组的理解，是从丰田THS混动技术开始。实际上在混动以外，所有的AT自动变速器，其最最基本的变速原理正是行星齿轮组。无论油电，行星齿轮组在动力和传动系统的应用其实非常广泛，甚至很可能你的车上就有不止一个。
丰田THS的PSD功率分流装置就是一个行星齿轮组
行星齿轮虽然看着复杂，应用也确实很复杂（我承认），但基础原理并不是常人难以理解的高深。这是一个可以实现三种转速耦合的系统，当你控制其中某两个的转速，便可以确定剩下一个的转速；当你改变其中一个的转速，就可以改变剩下两个的转速关系/转速比。
中心的太阳轮、外围的外齿圈、二者之间的行星架，共同组成一个行星齿轮组。三者可以自由旋转，彼此之间有确定的转速关系，中间的行星架在发生公转的同时，视内外侧齿轮的运转还可能发生可同向、可逆向的自转。（过程中三者扭矩也有变化关系，但对理解混动并非必要。）
自动变速箱便是利用了这个变速原理。对于单个行星齿轮组，其中的太阳轮和外齿圈作为输入、输出轴，剩下的行星架在自由旋转、制动锁止（通常使用多片离合）时，便会分别给输入输出轴之间设定两个传动比即挡位。
同理，两个行星齿轮组可以实现四个挡位（两个锁止离合、开或闭，2×2），三个行星齿轮组便可以带来六个挡位（3的排列组合）。挡位越多，需要的行星齿轮组、多片离合就越多，所以自动变速器相比手动变速器会多出不菲的成本，也会占用更多空间。
所以说AT和MT并非只是“手动or自动”，所以可自动换挡的手动变速器会被归为另一类AMT。AT更严格的称谓，应该是行星齿轮组换挡自动变速器。
丰田THS是行星齿轮组当之无愧的代言人，这个教科书一般的混动系统中，行星齿轮组中的三个旋转组件：太阳轮、行星架和外齿圈，分别被连接于发电机、内燃机和电动机。如下图，每种颜色对应的部件与齿轮永远同转速，于是我们可以利用发电机，来调整内燃机与轮端的转速关系。
其实只需要理解一个基本原理：一个系统，融合三重旋转。控制其中一个的转与停，即改变了其余两个的转速比例关系。
THS中的这个锁止离合是单向锁止，防止内燃机倒转
丰田THS的优势和局限性，已经有太多分析文章论证过，也并非今天DHT话题的重点。之所以要提THS，是因为吉利选择了两组行星齿轮组，放进了雷神Hi·X的DHT Pro混动变速器。雷神Hi·X混动其实提供了两个构型，其中“DHT”便是和DM-i类似的单挡位，而“DHT Pro”才是吉利的看家本领。
雷神Hi·X DHT Pro
提前总结一下，这是一个i-MMD与THS融合后，再增加一个额外行星齿轮组的疯狂举动。
你可以认为它是i-MMD基础上加了THS，然后再增加一个行星齿轮组变速机构，也可以认为它是THS基础上i-MMD化，然后加一个行星齿轮组调速。这个新增的行星齿轮组和THS中的那个，实质上组成了一台4AT（但吉利只用到了三个挡，所以官方称3速）。
这样疯狂之举，不仅让并联拥有多达3-4个挡位，而且因为内燃机完全断开后，两个制动离合仍能影响到电机输出，使得纯电模式也有了2个挡位选择。又因为其中一个行星齿轮组的布置与THS相仿，雷神DHT Pro还拥有一个功率分流模式，兼具THS和i-MMD的工作流。虽然多了一套行星齿轮组，但整套系统的部件复用性很高，从而创造出了更为惊人的可用模式和挡位。
这一切的目的，是为了实现吉利宣称的“全速域并联”（指低至20km/h）。而全速域并联，是为了更极致的综合能量利用效率。也就是前面所说的，对于HEV或馈电PHEV，当电能本身是从油转化而来的高成本电，那么电机的低效区也需要被考虑进来了。无论是拓展直驱的可用工况，还是降低电机的能耗，现在都变成了有价值的。
从这个角度看，吉利要比DM-i和柠檬DHT更为看重HEV的油耗表现，有一定可能，代表了比亚迪、长城和吉利对于未来纯燃油车被替换节奏的不同理解（当然，这也会基于三家目前各自的电气化现状）。
优点显而易见：就算你搞不明白4挡并联、2挡纯电究竟怎么来的，也能看出雷神DHT Pro可以轻松拥有比DM-i、柠檬多得多的传动路径选择。更多的挡位、更多的速比，极大降低了内燃机所需要承受的性能-能耗压力，维持在高效区间会更加容易，高负载时的能耗也容易做得更低。纯电模式“白蹭”了一个2挡选择，电耗也可以沾沾光。
当然缺点同样明显：成本是最容易理解的。双电机算是今天DHT标配，而雷神用上了两个行星齿轮组，算上行星齿轮锁止机构的话多达4个离合器。BOM先不说，行星齿轮组需要极高的加工精度作支撑，更多部件又带来了体积问题，而紧凑化设计又进一步提高了成本。
吉利专门提到过加工齿轮所使用的新工艺智能加热压淬工艺，将齿轮部件精度从15-20微米提高至8微米。双行星齿轮组被塞进了双电机的转子内部，最终吉利竟然将DHT Pro做成了全球目前最紧凑的DHT变速箱，为此付出了多少资源和成本可想而知。
大概是吉利也清楚，这样疯狂堆料的DHT Pro还需要一个更低成本、更可靠的方案，于是我们看到了单挡位的简化版，即不带Pro的雷神DHT。吉利对于这个“基础版”雷神没有过多提及，但它会是DHT Pro的重要后备和补充。
9模11速，彻底疯了？
奇瑞鲲鹏DHT发布的时间很早，但一直没有给出具体直观的结构图，以至于敝栏目对这个挂着DHT后缀的混动技术，一直是抱着“没带就是没写的”态度不予置评。不过今年初，奇瑞终于详细讲解了自家的DHT，结果就把大家吓到了。
如果你觉得上面的雷神DHT Pro已经够烧脑，那么不妨来看看鲲鹏，虽然官方给出的“9模11速”有部分凑数之嫌，但也反映出……这几乎是迄今为止最为复杂的DHT混动，只有雷神可堪一战。如果你有能力理解雷神的行星齿轮组，那么这个“几乎”可以去掉。
我们还是先把上面那个图翻译一下：
论硬件数量，鲲鹏并“不及”雷神：3个离合器，三个挡位。但鲲鹏三个挡位与电机、离合器的位置关系，让它实际的复杂度和可能性只多不少。
大体上简化理解，鲲鹏DHT可以看作是：一个3速双离合变速箱，首先在双离合其中一轴加入P2.5电机，然后将这个“混动3速双离合”打包放进一套i-MMD/DM-i中。当然也可以反过来理解，在一个i-MMD中加入了这样一个已混动化的3速双离合。
但如果仔细观察，你会发现鲲鹏和前面几家DHT不同：它在内燃机与发电机之间，多出了一台发电/电动机。
假如我们去掉内燃机与双离合变速器之间的电机部分，再将3DCT拓展为7DCT，得到的下面这个结果，其实是领克01 HEV的混动系统，独特的双离合P2.5单电机混动：
同雷神DHT Pro，对于鲲鹏DHT你也没有太多必要去抠它到底有多少个挡位，本胡也无意用文字讲述一个同行用视频都讲不明白的东西。春天了，脑细胞留着谈恋爱不好吗？
要论（可能的）优缺点，奇瑞用不算太高的成本增幅（相当于多了一台3DCT），实现了超过雷神双行星齿轮组的速比数量。虽然和领克01 HEV同为双离合结构，但因为只有三个物理挡位，无电机的动力轴上只有一个2挡，又可以与P1位置的发电机配合，不会像领克那样单数挡位被打回燃油车。相比领克，鲲鹏多出的一台P1发电机，让它可以实现增程和并联混动模式，i-MMD有的它都有。
但还是和雷神一样的道理，更多的选择并不能绝对保证更好的效果。更丰富的食材未必会导向更美味，不能光看食材而忽略厨子，更不要忽略更多食材对同一个厨子，也可能会变成压力而非自由。
简单系统拼的是挖掘到底的能力，是不断地挖掘最精确、最理想的工作流切换模式，将颗粒度最细化。复杂系统则考验着工程人员的大脑容量和取舍能力，无数的排列组合出现，更丰富的选择在眼前，并不意味着事情变简单了。不仅需要把各个模式、速比匹配给细碎繁多的场景，还要在其中找出不需要的，避免让系统在运转时做出无意义、低价值的动作和纠结。
目前有公布明确、直观结构的DHT混动技术，并已经或即将开始交付的自主车企，基本就是这四家。
必须严肃说明，以上一切议论，均限于由结构从理论上推导；我们说到的“优缺点”，也是“该结构的优缺点”而并不指向具体各家技术。这其实非常合理，哪怕按照同一张图纸一模一样的结构，不同的制造方也可以得到不同的质量，进而出现性能高低之分。
宜家给的材料和说明书都是一样的，有人组装家具又快又好又整洁，有人把房子都拆了结果还是扭扭歪歪。
更不要说，混动结构的优缺点，绝不能直接就是“使用该结构混动技术的优缺点”。因为结构是先天的，它重要，但不代表后天就无所作为。每一家车企的基础能力有差别，实现想法的能力也参差不齐，简单的结构也许被施展到了极限，复杂的可能性也许缺乏控制而适得其反。
腿长一米二从结构上就适合去跑步去跨栏，但不代表某身高1.8米的小伙，就一定比某个1.7米的同学跑得快。
更不要说，混动系统实际的工作表现，也不能被独立地作为评价某辆车的标准。正如DHT结构的不同选择，其实和各家的内燃机基础、混动路线和追求、传动系统可靠性把控都有关系。
混动效率最终是用来装车，假如某厂拥有效率最高的DHT，但白车身落后使整车增重200kg呢？
最终消费者购买的是车，使用的也是车，没有人单独把动力总成拆下来用。混动系统最终还是要靠车本身来说话，我给不出答案，评测不乏充值，最终是时间会给大家结果。
那么研究这些的意义在哪里？知道了基础的原理和逻辑，了解了先天的强项与弱点，你才会知道对于实车具体要关注哪些表现、留意哪些细节，有针对性地去观察某些工况、某些性能；你才会知道哪些是天花板天然限制，有所突破值得夸赞，哪些是有余地而未用尽，是刻意还是不能为。
不怕知，也不怕有所不知，怕的是一无所知。