什么改变让美式车不再「美式」了？

什么改变让美式车不再「美式」了？

大家印象中的美系车好像拥有空间大、排量大、安全、厚重、费油等鲜明特点。现在有没有一些方面会让你突然发现，现在的美系车和印象中不一样了？

看到这个题目我很有些感触，第一时间想到的是特朗普总统上个月到访底特律宣布撤销（roll back）前总统制定的2025油耗标准；然后想到的竟是前些日子看到的

Brandon Lu的一篇好文 所有的技术，源于一个勇敢的开始 一时间着笔处，竟似有千言。

且容我慢慢道来。

题主说到的“美系车印象”，自然衍生于美国车的产品特征，而昔日的经典迎合的是美国消费者的喜好。正是市场的偏好催生了每一代美式车的特征，进而孕育了美国的汽车文化。而消费者的喜好，是与消费能力息息相关的。在消费能力之外，美国消费者的喜好，也脱离不开美国汽车技术，正是汽车技术给予了制造产品的条件，为消费者在消费能力的前提下，提供了更多的可能。

接下来。故事要从一百年前说起了。

一百零六年前的辛亥年，Model T横空出世（脱帽致敬），在1914年单价降至360美元的Model T与数千美元的汽车竞争，让平均年收入不足1000美元的普通美国人民实现了开上汽车的美国梦。到了1921年，全世界每生产10辆汽车，就有5辆是Model T。十六年间，1500万辆Model T走进千家万户，直接推动美国成为了车轮上的国家。彼时彼刻，大底特律地区就是今天的硅谷，而传奇的亨利福特和托马斯爱迪生，就是今天的马斯克和乔布斯。

（图1 Model T，实拍于Henry Ford Museum）

再后来，在1923年，一家风雨飘摇的公司迎来了新的总裁——上世纪最伟大的企业家艾尔弗雷德·斯隆。通用汽车在斯隆先生治下的23年，完成了对如日中天的福特的大逆转，一跃成为世界最大的汽车公司和美国经济的标志。斯隆先生身后总不乏奇闻野史，譬如传闻正是因为他不擅驾驶，故1939年在没有电子控制的条件下，通用推出了完全由机械液压控制的全自动变速器 Hydra-Matic；又如“通用汽车电车阴谋”，传说斯隆在通用最艰难的20年代，通过控股全国的电车公司将公共轨道交通全盘换成通用巴士，驱使美国人民早早和有轨电车的轨道运输说了拜拜，更导致了今日美国公共交通能力的贫乏。

（图2 第一台自动变速器，实拍于Ypsilanti Automotive Heritage）

无论是非功过，H. Ford和A. Sloan，福特和通用，都成为了历史上绕不开的伟大人物和造物。在伟大背后，我们往往会追问，为什么Model T会成功；为什么斯隆的系列化品牌又能够取得成功。这些问题早就有了答案，也无需在这里多加赘述。福特发明生产线，目的是制造人人买得起的汽车；而斯隆开创多种多样的品牌和车型，又让每个人都找得到符合个性的选择。说这段历史，实际反映了两个要素，消费者的喜好和技术革新，是个中关键。

一百年后的今天，又是什么光景呢。

这就要说到回答伊始，我的两个联想了。今年3月中，特朗普总统到访底特律，宣布撤销2025年达到的54.5英里/加仑油耗标准。他的逻辑是这样的：过严的标准会让汽车制造商在技术上选择更电动化，但是现在油价走低，消费者不乐意为电动/混动汽车买单（美国目前汽车销量6成以上是SUV和皮卡），于是大汽车公司为了利润，就把小型车车厂搬去墨西哥来降低成本。因而，总统认为更严的油耗法规伤害了美国和美国工人的利益，要把投资留在美国境内。

（图3 3月17日华尔街日报刊登的“七百万工人感谢特朗普总统”的整版广告）

走低的油价让皮卡和SUV热销，甚至于奔驰也蠢蠢欲动，要在北美市场推出新款的X系列皮卡，分得一杯羹。而回溯过去高油价的10年乃至20年，更低油耗的汽车在当时是美国消费者的心头好。这恰是我所说的消费者消费能力对消费者喜好的影响。

（图4 近年美国油价变化图，http://zfacts.com/gas-price-history-graph ）

然而如上所述，除了消费者的消费能力，新技术更是成功的要素之一。油价会升会降，技术的革新却不会倒退。迎合油价卖大车，是短期之计；追求更低油耗的技术，是长期之计。因而特朗普此举，为诸多学者和业界专家诟病（有的专家在吐槽之余，也乐观认为不会真正撤销该标准，只是会添加一次中期审核的环节）。

但事实上，“苛刻”的2025年54.5英里/加仑标准，换算成中国的单位是4.32升/100公里。而中国在2025年的标准，是4升/100公里——世界最严格。这就是我联想到Brandon的文章的原因，文中那一辆CT6的插电式混合动力车型，拥有世界上最复杂的混合动力系统。而它恰恰是在中国生产首发，再出口到美国市场。

如果你明白了我的意思，这件事情看起来非常有趣：CT6的技术研发，大部分来自于美国通用云集的人才和百年底蕴的技术智库，但这一辆代表了美国最尖端新能源技术的汽车，却选择在中国生产制造，主营中国市场。通用此举，是在中国而不是美国，将消费者的喜好和技术革新结合出了一辆新时代的“美系车”。所谓美系风格，一直是在变化的，美国消费者的偏好和中国消费者的偏好，都在左右着“美系车”的演变。

当然，偏好会有变化，技术发展是笔直向前的。聊到技术，不免有些技痒，想多说几句。关于CT6 GRE这一最复杂的混合动力系统，知乎上的讲解已经有很多了，例如https://www.zhihu.com/question/50269562/answer/120725052 和 https://www.zhihu.com/question/29729573/answer/120969307 都是很值得参考的回答。我再聊一聊。

我总是不厌其烦地说：串并联和功率分流是混联式混合动力最常见的两种构型。最为典型的代表就是本田iMMD与丰田THS，见本田的混动和丰田比有什么优势和劣势？ – 姚昌晟的回答 – 知乎。而功率分流这一派，除了丰田，另一支的代表是通用，作为通用旗下的执牛耳者，凯迪拉克CT6(图片|配置|询价)的功率分流构型动用了三个行星排，更加复杂，实现的功能模式也更加多样。

（图4 CT6的混合动力构型示意图，来源： http://papers.sae.org/2016-01-1150/ ）

从图4中，可以直观看到CT6的混合动力构型。由两个电机A/B和三个行星齿轮排P1/P2/P3组成，通过操作离合器C1/C2/C3/C4/C5可以实现的功能纯电驱动/并联/串联及制动回馈的不同功能。

在通用之前的功率分流混合动力方案中，通常只有两个行星轮，而CT6此番更是添加了第三排行星齿轮P3。这个P3是什么作用呢？

• 当CT6示意图中的C1接合，则CT6可以完成两排行星轮构型的所有功能。
• C2接合，则意味着在原有基础上多出了新的功率分配方式，在同一工况都可以通过不同的模式切换路径来实现。

新的行星排添加了新的自由度，多出的自由度的意义不言而喻：发动机的工况是一整张转矩和转速二维图，在不同的转速和负荷下，其效率都是不同的；而行驶的路况，又是一张车速和驱动力的二维图，利用电机和功率分流器（行星排），如何能够尽量在不同工况都匹配到发动机的高效区，这就是混合动力的意义所在。因此，在能够掌控的控制前提下，更多的自由度，就意味着更多的工况得到最大优化，甚至于瞬态过程都可以有不同变化模式可供选择。CT6 GRE很好地完成了这个任务，用混动车产品习惯宣传的“多模”来看，GRE达到的模式至少有十一模：

（图5 CT6运行模式，来源：General Motors Electric Variable Transmission for Cadillac CT6 Sedan）

1. EVT1 /2/3/4是功率分流模式，速比可变

• EVT1：A电机与发动机对外输出，B电机根据不同的功率需求，向电池取电或充电；
• EVT2：A电机与B电机同时调节功率，B电机与P3断开，向电池取电或充电；
• EVT3：A电机与B电机同时调节功率，与EVT2不同的是：EVT3中B电机与P3连接，可以调节的速比范围不同；

2. FG1/2/3是并联模式

• FG1：A电机待命，B电机通过P2与发动机并联输出，传动比3.43，提供大扭矩；
• FG2：B电机待命，A电机通过P1与发动机并联输出，传动比1.70；
• FG3：A电机待命，B电机通过P3余发动机并联输出，传动比0.71，适用于定速巡航；

3. EV1/2/3/4是纯电驱动模式，不同的模式，用于分配AB的输出转矩。

诸多的模式，为不同工况都提供了最佳的运行模式，其中的切换策略更是复杂：

（图6 CT6 PHEV模式切换策略，来源：https://www.zhihu.com/question/50269562/answer/120725052 ）

通用在论文中将自己的这一套系统称之为EVT——电动变速器，这一方面反映了自THS自称eCVT以来混动和变速器技术的融合的潮流；更反映了动力系统集成化的发展趋势。接下来再来看EVT的关键部件——电机。

为了达到最大效能，通用在驱动电机上也做了大刀阔斧的改进（图7/8/9 来源：Electric Traction Motors for Cadillac CT6 Plugin Hybrid-Electric Vehicle）：

1. 定子绕线的重新设计：圆形导线改为方形，槽型也改为方形，提高槽满率，可以降低电机尺寸和耗损；

2. 在方形槽中由原来的S型改进为B型的阻隔方法布置绝缘介质，用于增强导线绝缘；

3. 转子方面，对转子槽型进行了相应的改进，并针对两个电机的不同工作区间进行了设计，最终得到两个电机的效率图如下。

不难发现两台电机的最高效区间、最大转速、最大输出转矩都有所不同，这正是因为在混合动力系统中，不同模式下AB两者扮演的角色不同、运行的区间亦是不同，因此需要将他们的性能分别作出优化。

还有就是发动机，这一台机器原有的技术中最为突出的是AFM（Active Fuel Management）可变汽缸技术，可在小负荷下通过电磁阀改变气门挺柱长度，让两个汽缸的气门不开启，并停止这些缸的喷油指令，与此同时，进气分配到了剩余的两个工作缸，让工作缸的燃烧更为充分，AFM对小负荷的优化无疑可以有效改善燃油经济性，这也让它在2013年就获得了沃德十佳发动机的荣誉。

（图10 2.0L直喷增压发动机的改进前的原型，来源：The GM RWD PHEV Propulsion System for the Cadillac CT

而为了匹配PHEV，还做了以下改进：

1. 取消了发动机助力的真空泵，这是由于混动系统可以采用制动回馈，而挪走了真空泵，可以有效降低噪声，降低质量和油耗；

2. 发动机不再需要驱动传统的发电机（Alternator），因此原有连接发电机的皮带和机体的部分肋板可以省去；

3. 由于发动机的工作范围得到优化，多数情况会运行在高转速的高效区域内，因而可以采用一个更小的油泵，这无疑又会提高发动机有效效率；

4. 改进了飞轮减震器，用于满足使用EVT中的电机来起动发动机的需要。

当改进为混动版本后，发动机附件的减少，为有效效率的提升起到了锦上添花的作用。

关于CT6混动，不知不觉写了很多，但是走马观花还有没说到的地方，有时间会把这辆车的混动技术扩写成专栏文章。

最后，再回到主题，一百年来，美系车之所以成功，其背后从来不乏科技；而时至今日美系的变化，一方面是单向发展的科技树使然，一方面是中美消费者的需求驱动。今天的这一辆CT6是中国生产，出口美国；试想未来，会不会全球的前沿技术研发也会由中国来主导呢？持续投入，引进人才，这不是不可能。

如果总统先生坚持撤销油耗法规，削减研发经费，拒绝由美国继续推动汽车节能科技。那便让我们来代劳好了。