作為國內(nèi)較早發(fā)力新能源的車企，長安早在2017年就推出了自家首款插混車型--逸動PHEV。經(jīng)過多年的升級迭代，長安已經(jīng)有了自己的插混名片，那就是智電iDD。而搭載iDD插混系統(tǒng)的UNI-V也憑借著不俗的動力體驗，俘獲了不少熱愛駕駛的年輕人。

不過在銷量層面，搭載智電iDD的車型表現(xiàn)并不是很出色，究其原因，主要是因為長安的iDD混動系統(tǒng)屬于并聯(lián)結(jié)構(gòu)，整體更偏向于動力性能，與如今以DM-i為代表的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)相比，在油耗方面沒有什么優(yōu)勢。

為了滿足市場對低油耗混動的需求，長安便推出了全新的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)插混系統(tǒng)--數(shù)智電驅(qū)。和其它廠商一樣，長安的數(shù)智電驅(qū)也有1.5L和1.5T兩種版本，先期推出的1.5L數(shù)智電驅(qū)已經(jīng)搭載在長安啟源A05、A06、Q05三款插混車型上。

值得一提的是，采用數(shù)智電驅(qū)的緊湊型轎車啟源A05，起售價僅為8.99萬，比秦PLUS DM-i冠軍版便宜了近1萬元。不僅如此，A05還擁有70-145km的CLTC純電續(xù)航能力，以及4.58-4.6L的虧電油耗表現(xiàn)。在性能參數(shù)上，長安的數(shù)智電驅(qū)已經(jīng)能夠比肩比亞迪DM-i插混了，那么這一切又是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

熟悉混動的朋友應(yīng)該知道，混動變速箱根據(jù)功能不同可以分為串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)三種結(jié)構(gòu)。目前來看，效果最好的方案當(dāng)屬串并聯(lián)結(jié)構(gòu)。在串并聯(lián)結(jié)構(gòu)混動中，不同廠商的方案也不完全一樣。例如長城Hi4混動采用的是兩擋設(shè)計，吉利雷神動力和奇瑞鯤鵬混動則是三擋設(shè)計，而長安數(shù)智電驅(qū)和比亞迪DM-i都是采用單擋設(shè)計。

除了按變速箱功能劃分之外，歐洲的零部件供應(yīng)商還根據(jù)電機(jī)位置不同，將混動分為P0、P1、P2、PS、P3、P4這6種布置方式。其中，P0表示電機(jī)在發(fā)動機(jī)前端，P1表示電機(jī)裝在發(fā)動機(jī)與離合器之間，P2表示電機(jī)在離合器與變速箱之間，PS表示電機(jī)在變速箱內(nèi)部，P3表示電機(jī)在變速箱后端，P4則表示電機(jī)在后橋上。說完了混動的分類，下面就一起來看看長安的數(shù)智電驅(qū)都有哪些不同。

在混動變速箱的設(shè)計上，雖然長安的數(shù)智電驅(qū)和比亞迪DM-i都是單擋串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且電機(jī)也是采用相同的P1+P3布置方式，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計上其實(shí)是有著不小的差別。

首先，長安數(shù)智電驅(qū)采用的是同軸設(shè)計，如上圖左側(cè)所示，發(fā)動機(jī)、P1電機(jī)、P3電機(jī)都在一條軸上。而比亞迪DM-i是異軸設(shè)計，如上圖右側(cè)所示，發(fā)動機(jī)、P3電機(jī)不在一條軸上，所以兩者的結(jié)構(gòu)是完全不同的，也不存在借鑒的可能。

其次在變速箱軸和齒輪數(shù)量方面，長安數(shù)智電驅(qū)的部件數(shù)量也更少。如上圖左側(cè)所示，由于長安數(shù)智電驅(qū)沒有P1電機(jī)減速器，并且P1電機(jī)直接安裝在發(fā)動機(jī)飛輪后端，所以離合器接合后，發(fā)動機(jī)、P1電機(jī)的動力直接通過2號軸（白色數(shù)字）傳遞至3、4號齒輪（黑色數(shù)字）。得益于更簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計，數(shù)智電驅(qū)的變速箱只有6個齒輪（黑色數(shù)字）和3根軸（白色數(shù)字）構(gòu)成。

與長安數(shù)智電驅(qū)不同的是，比亞迪DM-i混動保留了P1電機(jī)的減速器。如上圖右側(cè)所示，P1電機(jī)布置在變速箱另一側(cè)，并通過2號軸將動力傳遞到減速器的1、2號齒輪上，所以DM-i的變速箱總共有7個齒輪（黑色數(shù)字）和4根軸（白色數(shù)字），部件數(shù)量要多一些。至于為什么要這樣設(shè)計，后面會有詳細(xì)分析。

在混動系統(tǒng)設(shè)計中，串聯(lián)和串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的混動至少要配備2個電機(jī)，并且兩個電機(jī)經(jīng)常同時工作，所以電機(jī)自身的效率對于整套系統(tǒng)的能耗有很大影響。如今電動車和混合動力系統(tǒng)基本都采用交流電機(jī)，在交流電機(jī)的效率損失中，銅損的占比很大，也就是電能沒有轉(zhuǎn)換成電機(jī)功率，而是被電機(jī)繞組的銅線發(fā)熱消耗掉了。

交流電機(jī)的銅損不僅由導(dǎo)線自身的電阻產(chǎn)生，還與集膚效應(yīng)有關(guān)。什么是集膚效應(yīng)呢？舉個簡單的例子，我們把電流比作水流，電線比作水管。那么集膚效應(yīng)就是指水經(jīng)過水管時，水流并沒有在水管內(nèi)均勻流動，而是集中在水管的外層邊緣。

如果電流只集中在導(dǎo)線的外層邊緣，那就意味著導(dǎo)線有效面積減少。而在電氣系統(tǒng)中，導(dǎo)體電阻＝電阻率×長度/橫截面積（R＝ρ×L/S），集膚效應(yīng)的出現(xiàn)意味著電機(jī)銅線中的橫截面減少了，因此銅線的電阻變大，電機(jī)整體效率下降。

為了減少集膚效應(yīng)產(chǎn)生的銅損，工程師們想到了一個很好的辦法，那就是把一根大銅線分解成多根小銅線。于是原來集中在一個大銅線外層邊緣的電流，就均勻分?jǐn)偟搅硕鄠€小銅線的外層邊緣，這樣一來就增加了銅線整體的有效橫截面，并降低了電阻。

在汽車上，各大廠商通常采用扁線繞組，也就是把銅線做成扁平狀，然后一根根插進(jìn)定子鐵心槽內(nèi)。由于單根的扁平狀銅線長得像發(fā)夾，所以也被稱作“發(fā)夾繞組”。前面提過，一根粗銅線分解成多根細(xì)銅線，集膚效應(yīng)的影響就會變小。同理，在一個鐵心槽內(nèi)插入更多的發(fā)夾繞組，那么電機(jī)的效率就越高。

在多層發(fā)夾繞組應(yīng)用中，特斯拉走在了行業(yè)前列。2021年特斯拉為Model Y長續(xù)航全輪驅(qū)動版配備了全新的3D7電機(jī)，并在2022款Model Y后驅(qū)版上普及了該電機(jī)，3D7電機(jī)最大亮點(diǎn)就是采用了10層發(fā)夾繞組設(shè)計。相比之下，同時期的電動車都還在采用6層繞組的電機(jī)，只有少數(shù)車型用上了8層繞組。

憑借更高的電機(jī)效率，2022款Model Y后驅(qū)版在電池容量不變的情況下，NEDC續(xù)航比采用3D6電機(jī)的2021款標(biāo)準(zhǔn)后驅(qū)版增加了20km，可見10層發(fā)夾繞組電機(jī)對續(xù)航是有幫助的。

數(shù)智電驅(qū)10層發(fā)夾繞組電機(jī)

而長安，則是中國品牌里第一個量產(chǎn)10層發(fā)夾繞組電機(jī)的廠商，并將該電機(jī)應(yīng)用在數(shù)智電驅(qū)的P3驅(qū)動電機(jī)上，這也使得P3電機(jī)的最高效率達(dá)到了97.8%。至于具有驅(qū)動/發(fā)電一體功能的P1電機(jī)，則是采用8層發(fā)夾繞組設(shè)計。雖然P1電機(jī)規(guī)格略遜于P3，但放在目前也是領(lǐng)先的，像是我們非常熟悉的比亞迪DM-i混動，還是6層繞組電機(jī)。

內(nèi)置離合器的P1電機(jī)轉(zhuǎn)子

前面提過，為了簡化混動變速箱的結(jié)構(gòu)，數(shù)智電驅(qū)省去了P1電機(jī)減速器。所以為了與發(fā)動機(jī)6000rpm左右的轉(zhuǎn)速匹配，P1電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)計為6500rpm。P3電機(jī)的轉(zhuǎn)速則設(shè)計為13000rpm。與比亞迪DM-i電機(jī)16000rpm的轉(zhuǎn)速相比，長安數(shù)智電驅(qū)的電機(jī)轉(zhuǎn)速整體要低一些。

熟悉電機(jī)的朋友應(yīng)該知道，電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，所能產(chǎn)生的功率也就越大，功率密度自然會更高。為了彌補(bǔ)低轉(zhuǎn)速電機(jī)功率密度方面的不足，長安便增加了P1、P3電機(jī)的極數(shù)。這是因為，電機(jī)的扭矩與有效體積成正比，而電機(jī)極數(shù)越多，電機(jī)的有效體積就越大。那么電機(jī)的極數(shù)又是什么呢？

大家都知道，磁鐵有N極和S極之分，在磁場中同極相互排斥，異極相互吸引，電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)就是利用了上述的磁場特性。而前面提到的極數(shù)就是指電機(jī)里面的磁極，磁極也有N極和S極之分。由于電機(jī)的N極和S極都是成對存在的，所以又把1個N極和1個S極叫做一對磁極。

P3電機(jī)的轉(zhuǎn)子

數(shù)智電驅(qū)P1電機(jī)設(shè)計成了12對磁極，P3為6對磁極。隨著電機(jī)極對數(shù)的增加，P1、P3電機(jī)功率密度均有提高，其中P3電機(jī)的功率密度達(dá)到了7kW/kg。要知道，像DM-i混動這樣的高轉(zhuǎn)電機(jī)，功率密度也只有6kW/kg。得益于較高的電機(jī)功率密度，以及變速箱結(jié)構(gòu)優(yōu)化，數(shù)智電驅(qū)的變速箱重量僅110kg，相比目前主流的混動變速箱139-149kg的重量輕了不少。

數(shù)智電驅(qū)PCU單元

在電控方面，數(shù)智電驅(qū)工作電壓在300-400V之間，視電池容量不同，不同車型具體工作電壓會有一定差異。由于數(shù)智電驅(qū)的電壓并非特別高，所以它依然采用IGBT功率器件，而非高端電動車上用到的SiC。不過，數(shù)智電驅(qū)的IGBT控制頻率達(dá)到了1300hz，一般行業(yè)內(nèi)主流水平是1066hz。在三相交流電機(jī)的控制中，轉(zhuǎn)速=60x頻率/磁極對數(shù)（n=60f/p），式中的頻率（f）就是指IGBT的控制頻率，也就是說，IGBT的頻率越高，電機(jī)的轉(zhuǎn)速就越高。

Pin-Fin散熱器液冷過程

另外，為了提高IGBT的可靠性和耐久性，數(shù)智電驅(qū)也優(yōu)化了Pin-Fin散熱器的結(jié)構(gòu)。在電控單元中，Pin-Fin散熱器安裝在IGBT的底部，并浸泡在冷卻液中。當(dāng)電控單元運(yùn)行時，IGBT產(chǎn)生的熱量會通過Pin-Fin散熱器傳遞給冷卻液，而為了增加換熱面積，Pin-Fin散熱器上設(shè)計了很多的翅片，冷卻液經(jīng)過翅片時可以帶走更多的熱量。

左：傳統(tǒng)圓柱翅片 / 右：數(shù)智電驅(qū)橢圓形翅片

而作為散熱器的核心部件之一，翅片的設(shè)計直接決定了散熱器的性能。為了提升散熱能力，數(shù)智電驅(qū)將Pin-Fin散熱器的圓柱形翅片，改成了橢圓形。再加上精心的排布，冷卻液在翅片間流通的速度更快，整體的散熱效果更好。

在發(fā)動機(jī)設(shè)計上，數(shù)智電驅(qū)所搭載的1.5L四缸混動專用發(fā)動機(jī)采用了阿特金森循環(huán)，并且將壓縮比提升至14:1。

同時為了減少發(fā)動機(jī)顆粒物排放，并提升汽油的霧化燃燒效果，這臺自吸發(fā)動機(jī)不僅采用了直噴技術(shù)，還將噴油壓力提升至350Bar。要知道，熱銷的比亞迪秦PLUS DM-i，為了降低成本，其搭載的1.5L發(fā)動機(jī)都還是傳統(tǒng)的進(jìn)氣歧管噴射，噴油壓力也要小得多。

在熱管理和減摩方面，這臺發(fā)動機(jī)采用了電動水泵，可以按需精確調(diào)節(jié)冷卻液流量，同時，它還使用了0W-16的低粘度機(jī)油，進(jìn)一步降低了發(fā)動機(jī)的運(yùn)行阻力。在一系列技術(shù)加持下，這臺1.5L混動專用發(fā)動機(jī)最大熱效率達(dá)到了41%，雖然賬面數(shù)據(jù)不是目前最高的，但是它的高效率區(qū)間非常大。最重要的是，這臺發(fā)動機(jī)無需安裝GPF顆粒物捕捉器，即可滿足國6b排放，以及RDE道路測試。

說完了數(shù)智電驅(qū)混動的結(jié)構(gòu)設(shè)計和技術(shù)亮點(diǎn)，我們再來看看搭載數(shù)智電驅(qū)的啟源A05開起來如何。我們所體驗的車型均為純電續(xù)航145km的A05高配版，其中，1.5L發(fā)動機(jī)擁有110馬力、143牛·米的動力。P1、P3電機(jī)分別擁有136馬力、210牛·米，以及215馬力、330牛·米的動力。相較于同級別的插混來說，數(shù)智電驅(qū)的電機(jī)馬力、扭矩要略大一些。

另外需要說明的是，由于不同續(xù)航車型的電池電壓不同，所以數(shù)智電驅(qū)的P3電機(jī)不一定能達(dá)到最大功率。比如純電續(xù)航70km的啟源A05，電機(jī)最大功率為190馬力，純電續(xù)航145km的版本則是215馬力。

在封閉的場地內(nèi)，我們利用官方提供的設(shè)備對啟源A05進(jìn)行了加速測試，在外界氣溫20℃，車上乘坐2名成年人，并將系統(tǒng)切換成運(yùn)動模式的情況下。A05的0-60km/h加速時間為3.9秒，0-100km/h加速為6.9秒。在搭載1.5L插混系統(tǒng)的車型中，A05的加速性能已經(jīng)算比較快了。作為對比，長續(xù)航版的秦PLUS DM-i加速為7.3秒，相比啟源A05略慢一點(diǎn)。

在系統(tǒng)運(yùn)行邏輯方面，數(shù)智電驅(qū)和本田i-MMD、比亞迪DM-i相同。在中低速行駛時采用串聯(lián)模式，如上圖左側(cè)所示，它的發(fā)動機(jī)只負(fù)責(zé)帶動P1電機(jī)發(fā)電、不直接驅(qū)動車輪，車輪完全由P3電機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動。在中高速行駛和急加速時，系統(tǒng)又會切換成并聯(lián)模式，如上圖右側(cè)所示，車輪既可以由發(fā)動機(jī)、P3電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動，又可以由二者共同驅(qū)動。

由于A05的電池容量、電機(jī)功率都比較大，所以只要你選擇純電模式行駛，即便車速達(dá)到120km/h，P3電機(jī)依然可以只靠電池提供的電能來驅(qū)動車輛，而不會消耗任何燃油。所以在電量充足的情況下，A05的駕駛體驗跟普通家用電動車是完全一樣的。

在主觀感受上，雖然A05實(shí)測6.9秒的加速能力對家用車來說已經(jīng)算比較快了，但實(shí)際開起來動力是很溫順的。比如在地板油加速時，這輛車的前輪根本不會出現(xiàn)打滑、響胎的現(xiàn)象。

在動力系統(tǒng)噪音方面，即便我左腳踩住剎車、右腳踩死油門，用彈射起步的方式讓發(fā)動機(jī)強(qiáng)制啟動為電池充電，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)聲也不擾人。甚至在急加速時，車速達(dá)到60km/h發(fā)動機(jī)開始驅(qū)動車輪后，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)聲也被其它聲音掩蓋了，動力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)相當(dāng)安靜。

在市區(qū)道路上行駛時，無論是在限速區(qū)間內(nèi)進(jìn)行超車還是急加速，它的動力輸出力度總是讓人感覺不多不少，既不會給人帶來較強(qiáng)的突兀感，又不會讓人覺得動力肉。再加上A05的油門、剎車踏板行程都比較短，右腳只要輕輕一點(diǎn)就行了，所以整個車開起來讓人覺得很悠閑。

值得一提的是，數(shù)智電驅(qū)的軟件標(biāo)定跟普通車型也不一樣。具體來說，普通車型油門深度通常對應(yīng)著發(fā)動機(jī)扭矩，我們控制油門其實(shí)就是控制發(fā)動機(jī)輸出扭矩。隨著路況的變化，比如在爬坡時我們要額外多踩油門，在長下坡路段要松油門，并且踩剎車。

數(shù)智電驅(qū)的獨(dú)特之處在于，它額外增加了一個“智能驅(qū)動”模式，在這個模式下油門并不是控制扭矩，而是整車的加速度。具體來說，當(dāng)車輛開始爬坡時，即便你沒有深踩油門，系統(tǒng)也會自動調(diào)整動力輸出保持加速力度不變，這樣駕駛員就不需要頻繁操作油門、剎車，間接提高了舒適性。

如果你不習(xí)慣油門控制加速度，只要在系統(tǒng)界面選擇“智能驅(qū)動”以外的模式，那么系統(tǒng)就會切換成油門控制扭矩。

除了駕駛模式標(biāo)定之外，數(shù)智電驅(qū)的動能回收控制思路也跟其它新能源車不太一樣。當(dāng)動能回收力度設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)模式，并松開油門滑行時，電機(jī)的動能回收過程幾乎難以被察覺，車輛滑行過程可以用絲滑來形容。

更有意思的是，A05還會根據(jù)平路和坡道自動調(diào)整動能回收力度。在動能回收力度設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)模式的情況下，即便你在長下坡路段不帶剎車，系統(tǒng)也會保持車速穩(wěn)定，并且不會產(chǎn)生拖拽感，車輛滑行依然順暢。整體來說，A05的這套1.5T數(shù)智電驅(qū)系統(tǒng)在舒適性方面表現(xiàn)十分出色，它的動力輸出全程都沒有任何波動，讓人感覺非常平穩(wěn)。同時這套動力又足夠的順暢、安靜，所以與A05短暫接觸了幾個小時后，整個人都變得心平氣和了。

上：CLTC / 下：WLTC

續(xù)航方面，我試駕的A05在滿油滿電的情況下，表顯CLTC純油續(xù)航1146km，純電續(xù)航144km，總續(xù)航1290km。切換成WLTC工況后，表顯純油續(xù)航1029km，純電續(xù)航115km，總續(xù)航就是1144km。

在開始進(jìn)行油耗測試前，這輛車的電池電量還有92%。為了讓發(fā)動機(jī)盡量參與工作，我把系統(tǒng)設(shè)定為保電80%，車輛也調(diào)成了常用的“舒適模式”。

最后在外界氣溫25℃，車內(nèi)空調(diào)21℃，并且車上乘坐3名成年人的條件下。我駕駛A05一共行駛了52.7km，平均車速30km/h，表顯平均油耗為4.2L/100km。要知道，我們試駕的地點(diǎn)是重慶，高低起伏的地勢對油耗測試并不理想，如果表顯油耗準(zhǔn)確的話，那么這個成績已經(jīng)很不錯了。

如果說之前UNI-V那套并聯(lián)結(jié)構(gòu)的iDD插混是20多歲的年輕小伙，性格有些暴躁的話，那么全新的“數(shù)智電驅(qū)”插混系統(tǒng)就像一個30多歲的人，雖然也屬于青年，但是心智成熟、言行舉止得體。更重要的是，他終于懂得如何精打細(xì)算。當(dāng)然，30多歲的人生活也不是完全沒有“激情”，只要錢包允許，數(shù)智電驅(qū)就可以在后橋再加1個大馬力P4電機(jī)。在紅綠燈路口，30多歲的他依然能躁動起來。