个人一直觉得1！5！教育阶段，最重要的一件事情就是：第一，了解怎样去研究问题，怎么把各种研究指标用数学公式表征出来；第二，如何从各种图片和文字中获取有效信息。

为啥物理数学课本上要花大量篇幅去讲这些东西的历史和定义之类的，就是为了说明，当我们要去研究一个什么东西，就要把他量化，要用几个指标去衡量，也就是控制变量做对比的思想。

话说回燃油车纯电车和混动车。当车辆行驶于一特定工况的时候，所需要的功率＝（车速×阻力）是一定的。也就是说：（动力系统输入功率×动力系统效率×传动系统效率）＝行驶所需功率。

为什么我们要发明变速箱这么个玩意，因为内燃机的效率很大程度上取决于转速与扭矩，可以看到内燃机的效率只有在中间那一小片工况下最高。所以假如我们想让车辆在某速度下行驶的时候（所需功率是确定的）效率最高，我们可以在对应的等功率线上找到一个效率最高的点，然后让传动系统（变速箱）将发动机的工况尽可能匹配在这一点附近。一般可以认为：变速箱的输出转速＝输入转速/传动比，输出扭矩＝输入扭矩*传动比，输入输出的功率近似相等。所以变速箱可以在功率相同的情况下，改变发动机的工况，也就是匹配转速和扭矩。

例如，假如某个工况下车辆行驶所需功率为15kW，我们找到15kW这一条等功率线，然后找到这条线上效率最高的一点，也就是A点，效率35％。这就是这个速度下最优的转速与扭矩。

而对于电动机驱动的车辆，由于电动机在整个工作区间中效率都相对非常高，因此不需要变速箱也可保证效率。

对于混动车辆，为什么比纯内燃机车辆的效率更高？其实很简单，因为实际行驶中所需的功率，对应的恒功率曲线，不一定会经过整张内燃机特性图上效率最高的那一点。而对于混动车辆，则可以让内燃机要么停机不工作，要么直接运转在效率最高的那一点上，这样对于内燃机部分来说，效率就一直是非常高的。而内燃机工作在这一点，输出功率与车辆行驶所需要的功率不一样，怎么办？这时候电池组就要发挥作用了，电池组可以填补“内燃机高效输出功率”与“车辆行驶所需功率”之间的差值。在内燃机输出功率大于行驶所需功率的时候，电池组可以吸收这多余的一部分功率；而电池组充满后，内燃机就可以停机了，仅让电池组驱动车辆：此外，制动的时候，电池组还能回收一部分能量。

例如，车辆行驶所需的功率还是15kW，但是为了让内燃机工作在最高效率的工况下，我们直接找到整张图上效率最高的那一点：B点，这个时候内燃机的功率是45kW，效率是37％。那么我们拿15kW去驱动车辆，把多出来的30kW充给电池。这样效率就非常高了。

而为什么混动车辆的直驱挡位效率更高？这是因为，假如车辆行驶的工况恰好接近内燃机最佳运行工况的时候，这时候就可以直接跳过发电机-电池-电动机系统，采用固定传动比的机械传动机构进行传动，这时候的传动效率是高于使用电驱系统的，毕竟少了电驱系统能量转换的这么一步。当然这么做的前提是，车辆行驶工况刚好能匹配上内燃机高效运行的工况，否则如果发动机无法工作于最佳工况，传动效率再高也无益处，因为传动系统存在的目的就是为了调控发动机工况的。

例如，车辆行驶所需功率恰好是45kW，此时直接让内燃机工作于B点即可。省去了电传动的环节。

因此，内燃机工作效率特性图和电动机工作效率特性图，其实就已经说明了这两种装置各自的特点，以及纯燃油、纯电动、混动车辆各自的原理与设计思路。