
柴油机热效率都53%了,混动乘用车凭什么不用它?
一、一个让人纠结的问题
2024年4月,潍柴在第五届世界内燃机大会上亮出了一台本体热效率53.09%的柴油机。这个数字什么概念?要知道,目前量产汽油机的最高热效率纪录,也就是吉利雷神EM-i搞出来的46.5%,比亚迪第五代DM也不过46.06%。
差了将近7个百分点。
按理说,混动系统的核心逻辑就是让发动机尽量待在高效区干活,那发动机本身效率越高,混动系统的收益不就越大吗?用一台53%的柴油机做混动,怎么想都应该比46%的汽油机香才对。
可现实是——你去翻一遍市面上的混动乘用车,从丰田THS到比亚迪DM-i,从吉利雷神到长城DHT,无一例外全部用的汽油机。全球主流车企在混动乘用车这个赛道上,几乎没有一家认真考虑过柴油机。
这不合常理。工程师不会放着更高的效率不要。所以问题来了——为什么?
这个问题的答案,比"柴油机效率高"这个前提要复杂得多。它涉及热力学、排放化学、电机控制、成本工程,甚至还牵扯到中国和欧洲两套完全不同的汽车产业政策。我们一个个拆。
二、热效率的"数字游戏"
先说一个容易被忽略的事实:53%这个数字,是"本体热效率",不是"实际运行效率"。
"本体热效率"是什么意思?简单说,就是拆掉水泵、油泵、发电机、风扇所有附件,在某个特定的最佳工况点测出来的最高值。真正装到车上之后,水泵要转、空调要带、转向助力要驱动,还得过变速箱(混动系统也有减速机构),传动效率再打一折,轮上效率早就没数字那么好看了。

图1:柴油机、汽油机、混动汽油机的热效率从"峰值"到"实际"的递减对比
更关键的是工况范围。柴油机53%的峰值效率,出现在一个相当狭窄的工况窗口——中等转速、中等负荷。偏离这个窗口,效率掉得很快。而城市道路走走停停的驾驶循环里,发动机大部分时间并不处于那个甜蜜点。
混动系统确实能通过电机"削峰填谷",让发动机更多地停留在高效区。但问题是——混动汽油机也能做到这一点。比亚迪的骁云1.5L专用发动机,在混动工况下的实际运行效率可以稳定在40%以上。这个数字已经非常接近传统柴油机的综合效率水平了。
一句话总结:混动系统把汽油机的实际效率拉上来了,柴油机峰值效率的纸面优势被大幅稀释。
三、性格不合:柴油机和电机为什么"不来电"
混动系统的精髓,用三个字概括就是互补性。
理想状态下,发动机和电机的特性应该是"错位互补"的——发动机擅长的地方电机不擅长,电机擅长的地方发动机不擅长。两者组合起来,整个动力总成在所有工况下都能保持高效率。
汽油机和电动机的组合,恰好做到了这一点。

图2:电动机、汽油机、柴油机扭矩-转速特性对比——看谁和谁"互补"
你看图上那条汽油机曲线——低速区间扭矩疲软,起步、加速都不行。而这恰好是电动机的绝对主场:零转速就输出峰值扭矩,起步加速干脆利落。汽油机在高速区间发力,电动机高速效率下降。两者一搭,低速电驱、高速油驱,天衣无缝。
但柴油机不一样。柴油机本身就是"低速扭矩猛兽"——压燃式燃烧的特性决定了它在低中速区间就能输出大扭矩。这恰恰和电动机的优势区间严重重叠。
说白了,电机最擅长的活儿,柴油机自己就能干。那电机还有存在的必要吗?
当然有必要——电机还能做制动能量回收,还能消除怠速能耗。但"削峰填谷"的边际收益就大打折扣了。你花了大价钱搞了一套混动系统,结果电机和发动机在同样的工况区间"抢活干",性价比自然就下来了。
直白一点说:混动系统的核心价值是"互补",柴油机和电动机却是"同行竞争"。组合在一起,不像双剑合璧,更像两个厨师在一个小厨房里转不开身。
四、后处理系统的"温度噩梦"
如果说前两个因素还属于"不够划算"的范畴,那接下来这个就是实打实的技术硬伤了。
柴油机的排放问题,主要是一对"冤家":NOx(氮氧化物)和PM(颗粒物)。为了搞定它们,现代柴油发动机必须搭载一整套后处理系统——

图3:柴油机(DOC+DPF+SCR+ASC)vs 汽油机(TWC)后处理系统对比
这套系统有一个致命弱点:它对排气温度非常敏感。
DPF(颗粒捕集器)收集的碳烟需要定期"主动再生"——把温度烧到600°C以上才能把碳烟烧掉。SCR(选择性催化还原)的催化窗口则在250°C到400°C之间,低于这个温度,尿素喷了也白喷,NOx处理不了;高于这个温度,氨逃逸严重。
这些条件在一台持续运转的柴油机上还好维持。但混动车的工作模式是什么?频繁启停。发动机启动几分钟充电,然后关机纯电行驶,过一会儿又启动……
每一次关机,排气温度急剧下降;每一次启动,又要重新加热。DPF没来得及再生温度就降了,SCR冷机状态喷尿素效率极低。更麻烦的是,国六b引入了RDE(实际道路排放测试),要求车辆在所有真实驾驶工况下的排放都必须达标。混动工况的频繁启停,让柴油后处理系统的温度管理变成了噩梦。
反观汽油机,一个三元催化器(TWC)就搞定NOx、CO、HC三大污染物。TWC的有效温度窗口在250°C到800°C,远比柴油后处理宽泛。而且汽油机启动后升温速度快,很快就能让TWC进入工作状态。混动汽油机在冷启动阶段,用电机先把车开走,给催化器留出升温时间,这个配合非常顺畅。
工程师视角:把一套需要持续高温才能正常工作的后处理系统,装在一台频繁启停的混动车里,这不是自找麻烦吗?
五、成本账:柴油机+混动=双重加价
前面谈的都是技术层面。但在工程决策中,成本往往是压倒一切的。
柴油机比同排量汽油机贵,这是行业共识。贵在哪儿?高压共轨喷射系统的工作压力已经干到了2000bar甚至更高,喷油嘴的精度要求极严;压燃式燃烧需要更高的机体强度,缸体、曲轴、连杆都得强化;涡轮增压系统也更复杂。粗略估算,同功率柴油机比汽油机贵20%-30%。
这还没算后处理系统。DOC+DPF+SCR+ASC,再加上尿素喷射系统、各种传感器(温度传感器、氮氧传感器、压差传感器),一套下来成本惊人。相比汽油机一个TWC就完事,柴油机的后处理成本大概是汽油机的3到5倍。
然后再加上混动系统本身——电池、电机、电控(逆变器、DC-DC变换器),一套下来又是好几万。
柴油混动 = 柴油机高成本 + 后处理高成本 + 混动系统成本。三座大山叠在一起,整车成本直接拉到消费者难以接受的水平。
而且别忘了,柴油机还需要加尿素。国六b标准下,柴油车的尿素消耗量大概是柴油消耗量的3%到5%。虽然绝对金额不大,但这增加了用户的用车复杂度和维护频率。家用车消费者对"省心"的重视程度,远超"省油"。
算笔粗账:混动汽油车比燃油车加价约1.5-3万元,消费者咬咬牙能接受。换成混动柴油车,光发动机和后处理就多出1-1.5万,加上混动系统……卖谁去?
六、政策和市场的双重"合围"
技术和成本之外,还有一股力量在推波助澜——政策。
在中国,柴油乘用车几乎是"被遗忘的物种"。早在国三时代,各地就开始对柴油乘用车实施限行。到了国六b全面实施的今天,大部分城市的柴油乘用车已经进不了主城区。杭州在2025年开始禁行国四柴油车,更多城市也在跟进。
补贴政策就更不用说了。新能源补贴、购置税减免、绿牌政策,都是针对纯电动和汽油插电混动的。柴油混动?对不起,没有你的份。
放眼全球,趋势也一样。欧洲曾经是柴油乘用车的大本营——2015年前后,欧洲新车销量中柴油车占比超过50%。但"柴油门"事件之后,欧洲对柴油车的态度急转直下。各大城市推出柴油车禁令,碳排放法规越来越严,大众、奔驰、宝马纷纷宣布退出柴油乘用车研发。2024年3月,沃尔沃最后一台柴油发动机下线,标志着这个发明了乘用柴油机的品牌彻底告别了柴油时代。
在这样的政策环境下,任何一家车企如果宣布"我们要搞柴油混动乘用车",资本市场和监管机构的第一反应恐怕不是"好技术",而是"你们在干什么?"
七、真的没有柴油混动乘用车吗?——有,但小众得令人叹息
说到这儿,可能有人要反驳了——"不是有吗?奔驰E300de、奥迪Q7 TDI e-tron、沃尔沃V60 Twin Engine,不都是柴油混动?"
没错,确实有。但这些案例恰恰印证了前面的分析。
这些都是欧洲高端品牌的插电式混动车型,清一色定价在50万元人民币以上。它们面向的是欧洲市场——柴油车文化深厚、长途高速工况多、柴油价格比汽油便宜的市场。而且这些车型的销量都非常有限,更多是产品线"补齐"的意味,而非战略重心。
标致在2012年推出过标致3008 Hybrid4,是全球第一款柴油混动乘用车。但它的生命周期很短,后续也没有其他品牌跟进大规模量产。奔驰的E300de、GLC300de在英国和德国有一定市场,但消费者反馈的实际油耗远不如标称值,尤其是当电池电量耗尽之后,拖着一套沉重的混动系统跑纯柴油模式,反而更费油。
图4:混动乘用车发动机选型——六个维度的综合对比打分
更有意思的是,这些柴油混动车型的生命周期都非常短。沃尔沃已经完全退出柴油领域,奔驰和奥迪也在逐步缩减柴油PHEV的产品线,把资源转向纯电和汽油PHEV。
柴油混动不是做不到,而是做到了也没人买。贵、小众、政策不友好、市场在萎缩——这四个条件叠加在一起,任何理性的商业决策都不会选择这条路。
八、2026年的判断:窗口已关
写这篇文章的时候是2026年。回头看过去两年发生的事情,柴油混动乘用车的窗口基本已经关闭了。
第一,汽油机的热效率还在涨。吉利2024年发布的雷神EM-i已经把量产汽油机效率推到了46.5%,比亚迪紧随其后到了46.06%,上汽的15HAJ发动机实测也达到了46.3%。行业里有说法认为,50%的汽油机热效率可能在2030年前实现。柴油机曾经引以为傲的效率优势,正在被快速蚕食。
第二,混动专用发动机的设计思路越来越清晰。比亚迪的骁云、吉利的雷神、长安的蓝鲸iDD,这些发动机从一开始就是为混动设计的——取消了前端轮系、压缩比做到15:1甚至更高、阿特金森/米勒循环深度优化。它们不需要照顾全转速全负荷的工况,只需要在混动系统定义的狭窄高效区内做到极致。这种"专机专用"的思路,让混动汽油机的实际运行效率已经逼近传统柴油机的水平。
第三,纯电动的渗透率在加速。2025年中国新能源汽车渗透率已经突破50%,纯电占比持续上升。插电混动作为过渡技术,本身的生命周期也在被压缩。在这样的行业节奏下,没有任何一家主流车企有动力去开辟一条全新的"柴油混动"产品线。
柴油机的未来在商用车、在工程机械、在船舶电站——那些需要持续大功率输出、对NVH不敏感、有专人维护保养的领域。混动系统也在这些领域找到了自己的位置:潍柴的混合动力总成已经大量应用在客车和重卡上,因为柴油机的"稳态高效"在这些使用场景下确实是优势。
但在乘用车这个舞台上,柴油机的故事已经讲完了。不是因为它不好——事实上,53%热效率的柴油发动机在工程上是非常了不起的成就。而是因为乘用车的游戏规则变了,而柴油机恰恰不适应新规则。
最后的观点:混动系统的核心价值不是"把发动机换得更高效",而是"让发动机和电机协同工作"。在这个协同框架下,汽油机就是更好的搭档——原因很简单,不是汽油机本身比柴油机强,而是汽油机和电动机的组合,在效率、成本、排放、政策这四个维度上,综合得分最高。
有时候,选型决策里最容易被忽略的,恰恰是最简单的那条路。
参考资料
[1] 潍柴动力, "全球首款本体热效率53.09%柴油机", 第五届世界内燃机大会, 2024
[2] 吉利汽车, "雷神EM-i超级电混, 发动机热效率46.5%", 2024年10月
[3] 比亚迪, "第五代DM技术, 发动机热效率46.06%", 2024年5月
[4] 科普中国, "混动乘用车为什么不用热效率更高的柴油机", 2024
[5] BuyaCar, "2024 Best Diesel Hybrid Cars", 2025年3月
[6] GB 18352.6-2016, 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)
[7] 沃尔沃, "最后一台柴油发动机下线", 2024年3月