帥石金：中國油電混合動力汽車(HEV)已走出一條獨特的技術(shù)路徑

關(guān)于內(nèi)燃機的有效熱效率上限，"柴油機約55%，汽油機理論空燃比約45%、稀燃約50%。這是由熱力學(xué)原理決定的，不以人的意志為轉(zhuǎn)移。"

6月11日，汽車評價研究院"2026世界動力技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新與市場趨勢研討會"上，清華大學(xué)航空發(fā)動機研究院教授帥石金用這句話給內(nèi)燃機熱效率之爭畫了一道物理天花板。他從全球燃油車市場、混動專用發(fā)動機熱效率極限和中國油電混合動力車（HEV）出海三個維度，給出了數(shù)據(jù)驅(qū)動和技術(shù)分析的判斷。

混合動力全球增長，中國走出了獨特的技術(shù)路徑

據(jù)2026年4月發(fā)布的《中國新燃油汽車技術(shù)白皮書》統(tǒng)計，2025年全球汽車銷量9580萬輛，同比增長4.1%，其中燃油汽車（傳統(tǒng)燃油車+HEV）占比仍高達76.6%。中國、北美和歐洲是全球汽車三大主要市場，占全球汽車的73.2%、全球燃油汽車的67.0%。中國市場規(guī)模最大且增速明顯高于北美和歐洲，是全球汽車市場的重要支撐。

帥石金用一組數(shù)據(jù)勾勒了全球混合動力汽車的增長態(tài)勢： 2025年相比2024年，傳統(tǒng)燃油車（ICEV）下降4%，而HEV卻增長14%。2025年燃油車銷量排名前10國家中，中國、美國、印度、德國、加拿大、英國、法國、墨西哥均為HEV增量市場，其中加拿大增長最快超過90%，巴西維持銷量不變，只有日本下降2%，但HEV占比最高（超過45%）。

中國HEV已經(jīng)走出了與豐田混合動力車差異化的技術(shù)路徑。一是混合動力構(gòu)型的差異，豐田采用行星齒輪強機械耦合功率分流構(gòu)型，發(fā)動機和電機無極切換運行平穩(wěn)，而中國車企采用串并聯(lián)開關(guān)式混聯(lián)構(gòu)型（P1+P3主導(dǎo)），發(fā)動機和電機可以機械分開單獨驅(qū)動，并以電驅(qū)為主、油驅(qū)為輔，適用場景更廣，節(jié)能效果更優(yōu)。二是豐田、本田HEV的電池容量偏低，僅1至2度電，起電能緩沖器的作用。中國車企借助多年在插電混動汽車（PHEV）上的技術(shù)積累和鋰離子動力電池的成本優(yōu)勢，將HEV電池容量提升至5度電水平，在冷起動、加速等費能工況更多采用電驅(qū)，同時解決了傳統(tǒng)HEV發(fā)動機頻繁啟停的高能耗、高排放問題以及發(fā)動機介入的NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）問題，而增加的電池成本可控。"中國HEV技術(shù)源自PHEV，也是從豐田、本田學(xué)的，但已經(jīng)在開發(fā)理念和技術(shù)層面進行了超越。"

從全球政策環(huán)境看，油電混合動力車（HEV）正迎來更友好的監(jiān)管空間。歐洲監(jiān)管重點已從單純壓縮內(nèi)燃機空間轉(zhuǎn)向給混合動力緩沖期——從逐年達標調(diào)整為三年平均達標，將HEV納入低碳體系。美國重新校準CAFE（企業(yè)平均燃料經(jīng)濟性）標準，為HEV保留了更大空間。日本也在提升可再生燃料比例，2030年起供應(yīng)含10%生物乙醇的汽油，2040年起增至20%。油電混合動力已成為多國發(fā)展的抓手。

帥石金判斷，大容量電池（約5度電）HEV將從國內(nèi)走向全球，對全球HEV占比結(jié)構(gòu)帶來重大影響。"中國HEV已經(jīng)走出獨特的技術(shù)路徑，面向全球汽車市場有非常好的未來。"

汽油機有效熱效率突破50%的路徑已經(jīng)走通

作為發(fā)動機領(lǐng)域的資深專家，帥石金給出了內(nèi)燃機有效熱效率的熱力學(xué)上限。

內(nèi)燃機的有效效率等于燃燒效率乘以循環(huán)熱效率乘以機械效率。現(xiàn)代汽油機的燃燒效率接近100%，機械效率約90%，這兩類效率的提升空間有限。真正決定有效熱效率上限的是循環(huán)熱效率。內(nèi)燃機的理想循環(huán)不是卡諾循環(huán)，而是等容循環(huán)，影響等容循環(huán)熱效率的兩個核心熱力參數(shù)是壓縮比和比熱容比。壓縮比大到一定程度（如17）提升熱效率趨緩，邊際收益遞減，內(nèi)燃機等容循環(huán)理論效率大約在60%~70%，但內(nèi)燃機很難做到等容循環(huán)，做功工質(zhì)也不是理想空氣，實際工質(zhì)比熱容比遠小于1.40。

當前混合動力專用汽油機的有效熱效率已遠超40%，理論空燃比可以接近45%，稀燃向50%靠攏是可行的。相比傳統(tǒng)汽油機15個百分點的有效熱效率提升幅度，核心驅(qū)動力來自混合動力專用——不追求極限動力性（有電機助力），轉(zhuǎn)而追求極限經(jīng)濟性，更多高效技術(shù)如稀燃、米勒循環(huán)、高滾流比、高壓縮比、高EGR率、高能點火、高效增壓和低泵氣損失、低摩擦等技術(shù)得以應(yīng)用。超過50%有效熱效率的技術(shù)路徑已經(jīng)清晰，在實驗室里面已經(jīng)走通，但這些技術(shù)是否在實際發(fā)動機上全部采用，需要綜合考慮，平衡好成本、動力性、經(jīng)濟性和排放性。"

帥石金同時指出，混動專用發(fā)動機既要有高的熱效率，也要有寬的高效區(qū)，這樣就可以簡化傳動系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上不需要多檔位變速器來匹配。

中國車企出海要抱團，碳中和燃料是發(fā)動機的長期支撐

帥石金對出海話題給出了不同于技術(shù)視角的判斷——政策環(huán)境與產(chǎn)業(yè)生態(tài)同樣關(guān)鍵。

近年來，全球主要經(jīng)濟體針對汽車產(chǎn)業(yè)的貿(mào)易保護主義明顯加劇，呈現(xiàn)系統(tǒng)性、持續(xù)性升級態(tài)勢，貿(mào)易壁壘已從單一關(guān)稅手段擴展至關(guān)稅與非關(guān)稅措施的復(fù)合型組合。這種由地緣政治博弈驅(qū)動的政策收緊，正在從根本上重塑全球汽車貿(mào)易的底層邏輯。國家層面需要處理好全球尤其是大國外交關(guān)系，積極營造良好的、更加公平合理的國際貿(mào)易環(huán)境，讓中國倡導(dǎo)的命運共同體理念得到全球認可。

他特別呼吁汽車行業(yè)要正視合資品牌對中國汽車產(chǎn)業(yè)的貢獻。"對合資品牌汽車要給他們更加友好的政策和生存空間。中國車企要走出去獲得國外客戶的認可，處理好國內(nèi)合資品牌的合作升級，也是必修的課。"他以泰國為例說明汽車產(chǎn)業(yè)抱團出海的正確模式：不是某一家單打獨斗，而是中國車企軍團布局、全鏈條本土化，這才是海外市場歡迎的模式。

從數(shù)據(jù)看，中國燃油車包括HEV是出口的新增長點。從2025年中國HEV出口區(qū)域分布及同比增速看，除日韓外，南美、非洲、東南亞和中美等地區(qū)增長態(tài)勢非常明顯，歐洲、中東、北美和獨聯(lián)體也在增長。"從單一產(chǎn)品出口到產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同出海，是中國車企必須完成的必答題。"

他同時指出，碳中和燃料是混合動力專用發(fā)動機長期存在的關(guān)鍵支撐。發(fā)動機如果疊加碳中和燃料或零碳燃料——燒氫、甲醇、乙醇等靈活燃料——對HEV能源動力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有重要意義，也是中國在車用能源多元化戰(zhàn)略上的重要布局。

從發(fā)動機熱效率的熱力學(xué)上限到全球油電混合動力車（HEV）的增長數(shù)據(jù)，從大容量電池HEV的技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)抱團出海的戰(zhàn)略思考，帥石金的核心觀點貫穿一個邏輯：發(fā)動機不會消失，但會以新的形式——高效混動專用、碳中和燃料——繼續(xù)發(fā)展。中國HEV已經(jīng)走出了一條從學(xué)習(xí)到超越的獨特路徑，下一步的關(guān)鍵是中國汽車產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同出海。