比亚迪为什么开始研究功率分流？这套行星排会进入第六代DM-i吗？

导读：上一篇我们讲了第五代DM-i的工作方式。现款系统采用单挡串并联，发动机在合适工况下可以直接驱动车轮。比亚迪后来提交的一套新混动方案，却加入了行星排、多个离合器和固定机械速比。为什么已经做得很简单的DM-i，又开始研究更复杂的功率分流？

上一篇**《比亚迪第五代DM-i到底强在哪？从P1+P3到92% 电驱效率一次讲清楚》**里，我们重点讲了第五代DM-i的几种工作方式。

现款DM-i日常主要由电机驱动车辆，发动机在合适的高速工况下通过固定机械路径直接驱动车轮。整套EHS采用单挡减速机构，没有传统多挡变速器的换挡过程。

这种结构已经能覆盖纯电、串联、发动机直驱和并联等主要工况，而且机械结构相对简单。

比亚迪2024年7月又提交了一套复杂得多的混动方案，相关国际专利WO2026011861A1在2026年1月公开。

这套系统加入一排行星齿轮，还增加了离合器和锁止机构。它保留纯电和串联，也可以进入功率分流，同时提供双电机驱动和两个发动机固定机械速比。

第五代DM-i已经能用一套比较简单的结构完成这些基本任务，比亚迪为什么还要重新研究更复杂的动力系统，它会进入第六代DM-i吗？

行星排加入以后，发动机转速有了更大的调节空间

这套系统里有一台发动机和两台电机。

发动机连接行星架，第一电机连接太阳轮，齿圈经过齿轮和离合器接到主动轴。第二电机通过另一组齿轮直接连接主动轴。

第二电机承担主要的车轮驱动任务，工作方式和现款DM-i的主驱电机比较接近。

第一电机和太阳轮直接连接。

太阳轮、行星架和齿圈之间存在固定的转速关系。第一电机改变太阳轮转速以后，发动机和轮端之间的转速比例也会跟着变化。

固定单挡传动做不到这一点。

比如车辆已经跑到80km/h，轮端转速基本确定。单挡机械直驱时，发动机转速主要由车速和固定传动比决定。

加入行星排以后，第一电机还能调整太阳轮转速，发动机就可以选择不同的工作转速。

行星排旁边还有几组执行机构。

其中一组负责接通或断开行星排与主动轴之间的动力连接，另外的制动器和离合器可以固定太阳轮，或者把行星排内部构件连接起来。

当行星排自由运动时，第一电机可以参与调节发动机转速。

把某个构件固定，或者让行星排三个构件同步旋转以后，行星排又可以形成固定机械传动。

信息来源：比亚迪 WO2026011861A1《混合动力驱动系统和车辆》。

从纯电到发动机直驱，它准备了多套动力路径

低负荷纯电行驶时，行星排与主动轴之间的机械连接断开，第二电机单独驱动车轮。

发动机、第一电机和行星排这一侧都可以停着不转。

需要更大纯电动力以后，发动机一侧被锁住，第一电机开始参与驱动。

第一电机的动力从太阳轮进入行星排，再通过齿圈传到主动轴。第二电机也同时输出，两台电机共同驱动车辆。

发动机启动以后，系统还可以进入串联。

此时发动机和第一电机所在的一侧与车轮机械解耦。发动机带第一电机发电，第二电机继续驱动车轮。

这种工作方式和现款DM-i的串联工况比较接近。发动机转速可以围绕发电效率安排，不需要跟着车速变化。

行星排重新连接车轮，同时解除内部锁止以后，系统进入功率分流。

发动机输出的一部分机械功率经过行星架和齿圈直接传到车轮，另一部分作用在太阳轮和第一电机上。

第一电机可以发电，也可以通过改变自身转速调整发动机工作点。第二电机根据轮端需求继续提供驱动力或者回收电能。

除此之外，发动机还有两个固定机械速比可以使用。

其中一个状态让行星排内部构件同步转动，发动机形成一条固定机械传动路径。

另一个状态固定太阳轮，发动机通过行星架和齿圈得到另一组固定传动比。

两个固定机械速比扩大了发动机直接驱动车轮的车速范围，功率分流又提供了连续调节发动机转速的能力。

对于现款DM-i来说，发动机机械驱动主要依靠一个固定速比。新方案则可以根据车速和负荷，在不同机械速比、功率分流和串联之间选择。

信息来源：比亚迪 WO2026011861A1《混合动力驱动系统和车辆》。

第一电机也参与驱动，两台电机可以重新分工

现款双电机混动通常会给两台电机安排比较明确的任务。

一台偏发电，另一台承担主要驱动。

这样做结构简单，主驱电机却需要独自覆盖纯电状态下的峰值动力，功率和扭矩规格往往要按照高负荷需求设计。

日常城市驾驶使用的动力通常远低于峰值。

主驱电机规格做得很大以后，相当一部分时间会运行在较低负荷区域。电机效率还要受到转速、扭矩、母线电压和温度影响，过大的峰值规格并不一定有利于日常工作点的效率。

比亚迪这套方案让第一电机也具备了车轮驱动能力。

普通纯电工况主要使用第二电机。需要更大动力时，第一电机通过行星排加入，两台电机共同输出。

这样就可以重新分配两台电机的峰值能力。

第二电机的功率和扭矩规格有机会适当降低，相同轮端功率下，它的负荷率会提高，更有机会运行在效率较好的区域。

第一电机承担的任务也增加了。

它既要发电和调节发动机转速，也要在高负荷纯电工况下输出驱动力。电机本身的扭矩能力、冷却和持续功率都需要按照新的工作范围设计。

它的驱动力还要经过行星齿轮传到主动轴，机械路径比第二电机直接驱动更长。

两台电机的功率分配，更适合跟着工况动态变化。

一种比较合理的分配方式是，城市匀速或轻加速时主要使用第二电机，第一电机和行星排这一侧尽量少参与。急加速或爬坡时，再让第一电机补足峰值扭矩，第二电机就不必完全按照整车峰值动力来设计。

车速继续升高以后，如果第一电机已经进入高转速弱磁区，继续增加它的驱动功率可能带来更多铜耗、铁耗和逆变器损失，这时可以降低第一电机的输出比例，把更多功率交给第二电机，或者在发动机介入后转入功率分流和固定机械速比。

实际控制需要结合两台电机当时的转速、扭矩、效率和温度，再把行星排的传动损失一起算进去，选择总损耗更低的分配方式。

Toyota已经在量产PHEV上使用过类似的双电机驱动思路。

Prius PHV可以让原本主要承担发电任务的电机参与纯电驱动，两台电机同时给车轮提供动力，并通过单向离合器处理发动机一侧的转动约束。

比亚迪这套方案进一步把双电机纯电和串联、功率分流、固定机械速比组合在同一套系统里。

信息来源：比亚迪 WO2026011861A1；Toyota Prius PHV Dual Motor Drive技术资料。

和THS、Volt Gen2、雷神DHT Pro相比，它有什么不同

经典丰田THS使用一排行星齿轮连接发动机、MG1和车轮。

MG1通过改变转速调节发动机工作点，发动机功率可以在机械路径和电路径之间分配。整个过程连续变化，不需要传统多挡变速器频繁换挡，机械结构也比较紧凑。

这种结构也有自己的限制。部分工况下，发动机输出中经过电路径传递的功率比例会上升，MG1、逆变器和驱动电机之间的机电转换损耗也会随之增加。

比亚迪这套方案同样可以通过第一电机调节发动机转速，但又增加了两个固定机械速比。

固定速比合适时，发动机可以更多依靠机械路径驱动车轮；需要继续调整发动机工作点时，再进入功率分流。低速还可以断开发动机一侧，按照串联方式运行。

相比经典THS，比亚迪增加了两个固定机械速比和独立串联状态，纯电时第一电机也能参与驱动。不同工作状态之间切换时，需要控制离合器和制动器的接合与释放，同时协调发动机和两台电机的转速、扭矩，控制难度也会增加。

通用Volt Gen2的5ET50采用双行星排、双电机和多离合器结构，能够根据车速和负荷切换不同的传动关系。

纯电状态下，它既可以单电机驱动，也可以让两台电机共同输出。发动机介入以后，系统可以使用两种不同的功率分流关系，还提供一个固定机械速比。

两套功率分流关系分别适应不同的车速和负荷。系统不需要让同一套行星排关系覆盖全部工况，较高车速和部分大负荷工况还可以进入固定机械传动，减少不必要的电功率转换。

比亚迪和5ET50都在根据工况重新安排发动机、两台电机和车轮之间的功率关系，但机械实现方式不同。

5ET50用了两排行星排，能够形成两套不同的功率分流关系，再配合一个固定机械速比。比亚迪只用一排行星排，保留一套功率分流关系，同时做出两个固定机械速比，并增加独立串联状态。

5ET50对不同车速区域的功率分流关系划分得更细，换来的是第二排行星齿轮、更多机械连接和更复杂的控制。比亚迪少用一排行星排，结构相对收敛一些，但两种固定速比能不能覆盖足够大的高效区域，就更依赖具体速比设计和控制策略。

吉利早期雷神Hi-X的3挡DHT Pro更依赖机械挡位。

它集成P1和P2两台电机，通过3个机械挡位改变发动机与车轮之间的传动比。发动机可以在更宽的车速范围参与机械驱动，吉利当时公布的最低并联车速约为20km/h。

比亚迪同样增加了固定机械速比，但只有两个。两个固定速比之间，第一电机还能通过行星排连续调节发动机转速。

经典THS用较少的机械执行机构实现连续调速，但部分工况需要承担更多电功率转换。Volt Gen2 5ET50用两排行星排形成两套功率分流关系和一个固定速比，不同速度区域有更多传动选择，机械和控制也更复杂。

雷神DHT Pro主要靠3个机械挡扩大发动机直驱范围。比亚迪则保留一套功率分流、两个固定机械速比和独立串联，纯电时第一电机也可以参与驱动。

相比现款单挡DM-i，它增加了发动机工作点的调节空间，也增加了行星排、离合器、制动器和模式切换。能不能用这些新增机构换回足够多的能耗收益，是后面判断这套架构有没有量产价值时最需要考虑的地方。

信息来源：Toyota Hybrid System技术资料；General Motors Gen2 Voltec/5ET50技术论文及相关专利；Geely Leishen Hi-X 3-Speed DHT Pro技术资料。

多出来的复杂结构，主要换来了什么

第一项收益来自两台电机。

第一电机参与驱动以后，第二电机不需要独自承担全部纯电峰值动力，两台电机的规格可以重新分配。

对于长期承担日常驱动的第二电机来说，适当降低峰值规格，有机会改善常用工况下的效率。

第二项收益来自发动机。

现款DM-i只有一个发动机固定机械速比，新方案增加到两个。

车速发生变化以后，发动机可以选择不同的机械传动关系，更容易兼顾转速和负荷。

功率分流又补上了固定速比之间的调节空间。

机械速比合适时，发动机尽量直接驱动车轮，减少机械能转成电能再转回机械能的过程。

固定机械速比不适合当前车速和负荷时，第一电机还可以通过太阳轮调节发动机转速。

串联模式继续保留，低速和一些特殊工况下，发动机又可以完全脱离轮端转速。

这些自由度会增加系统寻找高效率工作状态的机会。

不过机械损耗也会跟着增加。

行星排存在齿轮啮合和轴承损失。离合器和制动器即使处于断开状态，湿式结构里的油液剪切也可能产生拖曳损失。

固定机械状态越多，离合器和制动器需要管理的状态也越多。

模式切换时，发动机、第一电机和第二电机还需要提前协调转速和扭矩。

离合器两侧转速差没有处理好，接合时就容易产生冲击。发动机和电机扭矩交接不够平顺，也可能出现转速波动或者短暂的动力变化。

耐久开发同样会增加。

更多离合器、锁止机构和齿轮，需要额外考虑润滑、热管理、磨损和故障模式。

现款DM-i长期坚持单挡结构，其中一项现实收益就是零件少、重量低、成本容易控制。

增加复杂机构以后，省下来的油耗必须足够多，才能覆盖新增的硬件和开发成本。

信息来源：比亚迪 WO2026011861A1；

这套系统会进入第六代DM-i吗

比亚迪目前的DM-i仍然高度强调电驱优先。

电池承担越来越多日常行驶里程，发动机更多负责长途、低SOC和适合机械驱动的工况。

这种产品思路已经支撑了非常大的销量，也覆盖了大量主流价位车型。

对于一套需要装到几十万甚至上百万辆车上的动力系统，结构简单本身就有价值。

少一排行星齿轮、少几组离合器，带来的不仅是零件成本下降，重量、装配、润滑、耐久和控制标定也会简单很多。

这对十万元级和主流家用DM-i车型尤其重要。

第一电机可以参与驱动，两台电机能够重新分配功率。

发动机拥有两个固定机械速比，机械直驱可以覆盖更多车速。

功率分流还能继续调整发动机工作点，纯串联也被保留下来。

换来的则是一排行星齿轮、更多离合器和锁止机构，以及更复杂的模式切换。

如果这些变化只能降低很小一部分综合能耗，对于主流DM-i车型就未必划算。

车型越重、动力需求越大，发动机参与时间越长，高速工况越多，这些机械自由度的价值才越容易体现出来。

未来PHEV的发展也会影响这套架构的必要性。

大电池PHEV继续提高纯电续航以后，城市通勤越来越接近纯电车。

电机和逆变器效率继续提高，也会降低串联发电再驱动带来的额外损耗。

对于大量城市使用的主流家用PHEV，简单的电驱优先架构仍然很有竞争力。

大型SUV、高性能PHEV和经常高速长途运行的车型情况不同。

这些车发动机参与驱动的时间更长，整车功率更大，高速持续输出的要求也更高。多个机械速比和功率分流更容易在这些车型上换来实际效率和动力收益。

我的判断是，这套专利完整进入第六代DM-i，并成为全系基础架构的概率偏低。

比亚迪吸收其中一部分设计，或者把更复杂的功率分流系统用于大尺寸、高性能车型，概率会更高。

信息来源：比亚迪 Super DM及第五代DM技术资料；比亚迪 WO2026011861A1。

主要资料来源：

1. 比亚迪 WO2026011861A1《混合动力驱动系统和车辆》；

2. Toyota Hybrid System及THS II技术资料；

3. Toyota Prius PHV Dual Motor Drive技术资料；

General Motors Gen2 Voltec/5ET50技术论文及相关专利

；

5. Geely Leishen Hi-X 3-Speed DHT Pro技术资料；

6. BYD Super DM及第五代DM技术资料。