下一代插混底盘:增程器为什么在"变扁"、排气系统为什么在"消失"

下一代插混底盘:增程器为什么在"变扁"、排气系统为什么在"消失"

插混车型底盘上有一个燃油车时代不存在的、长期被忽视的结构矛盾:动力电池在一年年做大,但发动机和排气系统却仍然占据着巨大的底盘空间。在燃油车时代,发动机是主角,排气系统是必需的配套,底盘空间围着它们分配。在插混车型上,电池才是主角。两种设计哲学在同一个平台上撞车。

当电池容量迈过 40 kWh 这个门槛,这个矛盾就再也无法靠"凑合"来解决了。

增程器:先变小,再变扁

最清晰的解法是让增程器本身变得更小、更重要的是更扁。

BYD 2.0T boxer — crank and piston layout Crank-and-piston render of BYD's 2.0T boxer — two pairs of pistons face each other horizontally across the crankshaft, cutting the engine height to 420 mm (40% lower than an inline four). (Image: BYD / '全网首拆' video still)

仰望 U7:用水平对置四缸"压扁"前舱

2025 年底,比亚迪成为第一家把一台量产水平对置 2.0T 四缸发动机塞进乘用车前舱的中国车企。这台发动机首发搭载于仰望 U7 PHEV——一款基于比亚迪 e⁴(易四方)四电机平台、前舱空间非常紧凑的旗舰轿车。

用水平对置的真正原因不是马力,而是高度。U7 的前舱需要同时容纳一台发电机、两台驱动电机和两台云辇主动悬架电机——比亚迪把它叫做"6 芯"前舱架构。传统的直列四缸根本塞不进去,而且会抬高整车重心。水平对置发动机的总高度仅 420 mm 左右,比传统直列四缸的 700 mm+ 矮了约 40%,按 2025 年 11 月比亚迪官方拆解视频的说法,甚至比保时捷 911 水平对置六缸的发动机高度还矮 125 mm。水平对置结构由于对向布置的活塞相互抵消一阶、二阶惯性力,怠速和中低负载下 NVH 极好——比亚迪说此时发动机噪音只比驱动电机高 1 dB。发动机本体是一台 180 kW / 380 Nm 的 2.0T,主要工作在串联模式作为增程器,在特定工况下也能直接驱动前轴。

水平对置发动机并不是新东西——保时捷和斯巴鲁已经造了几十年。新的是把它放到一个专为电动车正向开发的平台上,作为增程器来用。关键还是那 420 mm 的高度——它把前舱的纵向空间还给 e⁴ 的其他硬件,并让整车的前舱地板高度与下方的电池包齐平。

一台 1960-70 年代的 Lancia Flavia 水平对置四缸发动机——这是如今比亚迪在纯电平台上所用同一布局的早期范例。水平对置的核心、也是它能省高度的原因,是活塞做水平运动而不是上下往复,发动机的整体高度因此被砍掉一半。 一台 1960-70 年代的 Lancia Flavia 水平对置四缸发动机——这是如今比亚迪在纯电平台上所用同一布局的早期范例。水平对置的核心、也是它能省高度的原因,是活塞做水平运动而不是上下往复,发动机的整体高度因此被砍掉一半。(图片来源:Wikimedia Commons,CC BY 2.0,Andrew Bone)

浩思动力 Gemini:把增程器塞到 1 升以下

如果说 U7 的水平对置四缸服务于一台六位数的豪华轿车,那么在量产品牌上,另一条路线是把增程器压到 1 升以下。2025 上海车展上,吉利—雷诺合资的浩思动力(Horse Powertrain)展示了Gemini 微型增程器:0.999 升水平对置双缸自然吸气,提供汽油和甲醇两个版本。相比等动力的常规直列发动机,Gemini 的体积和高度都缩小了 40%。浩思动力说它可以灵活地布置在底盘下面甚至后备箱里,并搭配自研的"冰刃"氮化镓(GaN)功率模块做发电侧。这一整套思路的核心是:对绝大多数增程式电动车而言,70% 以上的行驶里程和 90% 以上的运行时间都处于纯电工况,传统的"大马拉小车"在这里是性能过剩。一台能塞进任何地方的小排量双缸机,就够用。

Yangwang U7 PHEV — body-off front bay Bodyless Yangwang U7 PHEV: the 2.0T boxer engine sits flat under the front-axle dual motors, forming the front-bay '6-core' architecture with two Cloud-Z suspension motors and one ISG. (Image: Yangwang Auto)

排气系统:被整合进底盘结构本身

第二个麻烦是排气系统——传统那串从前到后贯穿底盘的"香肠":前管、三元催化器、GPF(汽油颗粒捕捉器)、中段消音器、后段消音器。

2025 到 2026 年间,比亚迪先后申请了两项指向同一方向的专利:把排气通道整合进底盘结构件本身。

  • 副车架集成排气通道(CN122426308A,2025 年 1 月 20 日申请,2026 年 7 月 21 日公开)。专利描述了一种副车架,其内部空腔构成排气通道——副车架的纵梁不再是一根简单的钢梁,而是一根密封管,排气从中穿过。专利文本中给出的好处是:副车架前横梁不再需要为排气让路而前移,副车架其余部分可以按刚度最优来布置。
  • 排气歧管变径设计(CN120487344A,2024 年 8 月申请,2025 年 8 月公开)。当排气歧管因布置空间受限无法做到最优时,在歧管上加一段"变径部"来调节压损,同时降低排气噪声——这意味着歧管可以绕开电池包走线,气流性能还能保住。

这两项专利、加上同方向其他专利,指向同一件事:排气硬件不再是一长串独立悬挂在底盘下方的"香肠",而是变成承力底盘结构的一部分。原本被排气管占据的纵向空间,从此可以还给地板下方的电池包。

下一代插混底盘会长什么样

把这两条趋势合起来,下一代插混底盘的方向很清楚:从"在 EV 平台上硬塞一台发动机",转向"把发动机和排气重塑,让出原本属于电池的底盘"。

布局维度 当前插混车型 下一代插混车型
增程器 直列四缸,高度大,占据前舱 水平对置或微型双缸,高度降低 40%,0.999–2.0L
排气系统 独立管路贯穿底盘 集成于副车架 / 变径歧管,释放底盘空间
电池包 受排气管约束,布局受限 平整贯通,容量可进一步增加
前舱自由度 堆叠有限 可容纳多电机+主动悬架

最早把这个布局思路用进中国量产 PHEV 的是东风日产 NX7——2026 年 8 月在工信部完成申报。它基于天演 2.0 原生新能源架构开发——明确不是油改电——搭载 40.95 kWh 的宁德时代 LFP 电池,CLTC 纯电续航 220–225 km。前舱里 1.5L NR15 发动机和前驱电机还能放下,恰恰是因为发动机小、地板留给电池,没有一长串排气管要绕开。

仰望 U7 站在这个思路的另一极:一台用 2.0T 水平对置来保持前舱扁平、用副车架集成排气来保持地板扁平的旗舰轿车。两台车是截然不同的产品,但都给出了同一个问题的同一个答案——在正向开发的 EV 平台上容纳一台内燃机和一套排气,方法不是把底盘改来迁就它们,而是把发动机和排气重塑去迁就底盘。


中国市场专有说明:仰望 U7 水平对置发动机、浩思动力 Gemini 微型增程器、以及东风日产 NX7(天演 2.0 平台的中国合资车型)均为中国市场的项目。比亚迪的副车架集成排气与排气歧管变径两项专利在中国申请。文中引用的保时捷和斯巴鲁水平对置发动机为历史参考,与比亚迪产品无关,仅作为"水平对置"这一架构形式的历史背景。

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