油電混合車
混合動力車輛是使用兩種或以上能源的車輛，所使用的動力來源有：內燃機、電動機、電池、氫氣、燃料電池等的技術。目前的混合動力車多數以內燃機及電動機推動，能源則來自汽油及電池，此類混合動力車叫油電混合動力車(Hybrid electric vehicle 簡稱HEV)。多數油電混合動力車使用汽油，但消耗汽油較少，而加速表現卻較佳，被視為比普通由內燃引擎發動車輛較為環保的選擇。近年有的可以從輸電網路上向內部電池充電，叫插電式混合動力汽車(Plug-in hybrid簡稱PHEV) ，如果發電廠使用可再生能源或碳排放量低的發電方法，那就可以進一步降低碳排放量。
原理
混合動力車輛指的是所有使用超過一種燃料或能量來源的車輛，而推動系統可以有一套或多套。絕大多數的混合動力車的推動裝置不外乎內燃機或電動機，若當中有使用電力推動電動機作為其中一種推動裝置者即可以用電池進行再生制動，把能量回收，以節省能源，現在較普遍使用的油電混合動力車就屬於這一類。油電混合動力車的推動裝置可以是同時擁有電動機及內燃機引擎，也有隻使用電動機的設計。
歷史
混合動力的技術最早在柴電潛艇上出現。這類潛艇在水上時用柴油發動機推進及為電池充電，在水下則由電池推動。
第一輛混合動力的車輛由斐迪南‧保時捷在1899年製成。大量生產的混合動力車則要在1990年代才出現，分別為本田及豐田生產的 Insight 及 Prius。這兩款車都可由電動機直接推動車輪提供動力。
引擎種類
以柴油作燃油的柴電混合BMW未來效能動力車
油電混合動力車(Hybrid electric vehicle 簡稱HEV)，這是最普及的混合動力車，例如豐田的Prius。油電混合動力車使用內燃機(汽油引擎或柴油引擎)及電動機(摩打)作為動力來源，視設計而定，內燃機有用作直接推動車輛，也可發電為電池充電。 世上第一輛油電混合動力車是汽油電力混合動力，在1899年由Pieper研發。利用剎車時進行能量再生制動的設計要到1978年才由電機工程師david Arthurs發明。
燃料電池混合動力
燃料電池車簡化結構圖，當中包括了可充電電池
使用燃料電池作為動力來源的車輛稱作燃料電池車(Fuel cell electric vehicle 簡稱FCEV)多會另加設可充電電池，以減低對燃料電池輸出功率的要求，及使燃料電池輸出功率保持穩定以保護燃料電池，這正正就等於串聯混合動力系統，只是把由內燃機充作的發電機改為燃料電池，因此也屬於混合動力車的類別。
混合燃料
有些引擎設計容許使用多種燃料，稱為複合燃料引擎或彈性燃料引擎，這類車只有一個油箱內可混合多種燃料使用，如汽油、生物燃油、甲醇、乙醇等。再進一步，加設有儲存氣體燃料如天然氣或石油氣的裝置，同一車可以使用液體燃料及氣體燃料，但由於多了一個燃料容器，佔去了多些空間，在一些用途上做成不便。
流體混合動力
是指液壓動力或壓縮空氣引擎，原理是以加壓液體或氣體推動車輛，以電力或內燃機把工作流體再增壓。液力儲蓄器（蓄壓器）的價格較低，而耐用性比電池高很多。
富豪汽車(Volvo)曾在1980年代曾亦這原理發明在巴士、貨車等重型車輛上使用，現在是一種仍在研究的項目。2002年10月，巴黎國際汽車展覽會上展出了一款Compressed air car，使用壓縮空氣作動力，由於作為溫度低，省去了冷卻裝置等設備，引擎也因此可以使用較輕的物料製造，進一步增加效率。
同樣原理的傳動模式被廣泛應用在鐵路的液傳動柴油機車上。
人力電力混合動力
一些以人力及其也動力的車輛，例如電動自行車也是混合動力車的一種。
混合程度
輕度混合
在輕度混合系統(Micro Hybrid或Start-stop system) ，電動機不會推動車輪，只會在內燃機起動前的一刻把內燃機轉到較高轉數，以減少起動時的耗油量及機械損耗。這種車也可以在減速、剎車時把內燃機關掉，從而減少內燃機空轉的時間，以節省燃油。
在技術上來說，還不算是真正的混合動力車輛，因為在行駛中只有單一來源—內燃機。這種車能節省的燃料小於10%。
中度混合
中度混合動力系統(Mild Hybrid)又稱作輔助混合動力(Assist Hybrid)，電動機功率比輕度混合系統更大，但仍在20kW以下。除俱備輕度混合動力系統中輔助內燃機起動的功能，讓內燃機在閒置時可以關掉以省燃油外，在需要時還能輔助內燃機，提供額外動力。中度混合動力系統有再生制動功能，但不能在任何情況都以電動機單獨推動車輛。 馬自達發展的e-4WD亦是類似的系統。e-4WD是在前輪帶動車的後輪裝上電動機，在需要的時候在後輪加進推力。
全面混合動力
全面混合車(Full Hybrid又稱作強混合Strong Hybrid)，指電動機或引擎都有足夠動力單獨推動車輛，可以隨時切換只用電動機、內燃機，或二者結合推動車輪。這類系統一般都由電腦控制電動機及引擎在使用上的配合，以達至有足夠動力之餘又最節省燃油。由於電動機需要能單獨推動車輛，所以功率較大，而相應地電池容量同體積也較大。
插電式混合動力汽車
插電式混合動力系統(Plug-in hybrid) 其本上與全面混合動力相同，但內部電池容量加大，並可由外部電源(例如市電)向內部電池充電。作用是在日常短途行駛時全由電池、電動機提推動，到目的地時由外部電源向電池充電，使日常使用中不用或大幅減少開動內部內燃機。
插電式混合動力系統的概念是把在道路上的污染轉移到發電廠，減小路面上的污染，讓發電廠完善的設備對污染有更好的處理，不過碳排放量多少就要視乎行駛地區發電設施及輸電網路的效率。經濟上，在大部份地區，由於成本、稅務等因素，電力價格比燃油低，對用家有一定使用誘因。
傳動方式
在並聯混合動力車，電動機與內燃機都是經離合器把動力傳到變速器。一般並聯混合動力系統使用的電動機功率並不足以單獨推動車輛，所以也有被歸類為中度混合(Mild Hybrid)動力。並聯混合車的作用除了輔助引擎起動外，還有的是在有需要時電動機可以內燃機協同一起推動車輛，可短暫產生較大的動力，電動機也用作發電機，在剎車、巡航等期間向電池充電。第一款並聯混合動力車是由本田汽車在2000年投產的本田洞察者Honda Insight。
串聯混合Series hybrid
串聯混合動力系統結構方塊圖
在串聯混合系統，車上內燃機是一部功率相對細的燃油發電機，不會直接推動車輪，只會輸出電力推動電動機及向電池充電，車輛則只由電動機推動。當車輛停下來時發電機向電池充電，當行駛時視所需功率而定，電動機會由發電機、或電池、或兩者同時取電。由於電動機在扭力的優秀表現，可以直接推動車輪而簡化或省卻了變速箱，因此可以把電動機設計成放在車輪旁邊，甚至與車輪設計成為一整體，連接發電機至電動機的就只有電欖，省卻了傳統的機械傳動裝置。
在性能上，相比其他傳動方式，串聯混合動力系統相有著多方面的改進：
電動機在的扭力在相當大的轉速範圍內都能保持相當高，可使車輛起動及慢速時的動力有更佳表現。高扭力簡化甚至省卻了變速箱因而簡化了架駛操縱，同時沒有變速箱換檔時做成的動力不連慣感覺。
在耗油量方面，串聯混合動力系統在多個地方都降低了耗油量。從一開始，發電機就比一般汽車引擎省油，這是因為發電機無需隨車輛行走速度及斜幅而改變轉速，引擎轉速就可以保持在上理想的轉數上，設計時也就可以針對此轉速對耗油量進行優化。由於免了去了有相當重量的機械傳動及變速系統，機械傳動及減速箱帶來的能量損耗也大幅減少甚至消除。電動機的能源轉換效率及馬力重量比(馬力與重量的比例)比內燃機高出很多，所以耗油量比內燃機少很多，以英國雙層巴士的經驗可減少40%的燃油消耗。
車箱內可使用空間增加了。機械傳動系統及變速箱由於機械結構的需要，會限制了其安裝位置，其本身的體積也不少，使得車箱內的空間減少及不合符使用需要，減少了車箱容量。省去了機械傳動系統及變速箱能增加車箱容量及使佈置合理化。
維修也因為省卻了傳動系統等需要保養維護的機械部件而簡也化了。
串聯混合動力系統的發展早期由於電動機的性能及體積所限，發展不大，近年由於電動機的性能不斷提高，體積不斷縮小，使得串聯混合動力系統的車輛得以實用化。例如Wrightbus的雙層巴士Wright Gemini 2及運載量達13噸的軍用運輸車HEMTT A3 Hybrid Truck。
混聯式混合動力 Power-split or series-parallel hybrid
混聯混合動力系統結構方塊圖
混聯式混合動力系統的內燃機及電動機都有足夠動力可以獨自推動車輛，內燃機及電動機都經機械傳動系統推動車輪，而電腦會自動決定並控制兩者提供動力的比例，可以全由內燃機提供，或全由電動機提供，也可各自提供部份動力。這類系統都有能量再生制動等功能，能在剎車、落坡時產生電力，向電池充電。
內燃機的扭力及效率在低轉速時都很差，因此必需使用較大的汽車引擎才能在車輛起行時有足夠動力，但較大的引擎在低負載時效率較差。而電動機在低轉速時仍能有相當高的扭力，正好彌補內燃機在低轉速下的低效率。電腦便根據使用上的實際情況，調整兩者提供動力的比例，以達至最佳能源效益，例如以電動機起動引擎，在車輛起行及低速時使用電動機推動，在高速時使用引擎等。
如果有需要，也可以在以引擎及電動機同時全力推動，以提供暫時性的高輸出動力。正因如此，可選用較細的引擎，使其在一般使用上有較高的能源效率。
耗油量與碳排放量
耗油量
混合動力車輛可以回收能量，電動機的效率又比引擎高，所以比用內燃機的汽車有較低的耗油量。現今較為低耗油量的混合動力車採用的是混聯式混合動力系統及串聯式混合動力系統，他們是通過以下方法把耗油量降低：
混聯式混合動力系統(例如豐田的 Prius)，因有電動機刊輔助，引擎馬力可以切合一般速度的情況而不用兼顧起步等情況，所以可以選用相對較低功率的引擎而提高得了效率。能量不足時可以以電動機補齊，閒置時可以關閉內燃機以節省能源；也因此所使用的內燃機比純內燃機汽車輕及小，效率也更高。
串聯混合動力系統，內燃機的效率隨轉速而改變，一般車輛在各種行駛狀況需要的能量差異很大，內燃機很少在最高效率狀態運轉。串聯混合動力車的內燃機是用作發電機而不是推動車輛，若有多餘能量可以用來向電池充電，所以轉速變化相當小，可以常維持在高效率狀態；設計引擎時也就可以針對該轉速進一步改善效率，耗油量會比汽車引擎低得多。有電池輔助應付高輸出時的需要，引擎也可使用較細功率，進一步增加效率及減輕重量。車輪直接由電動機推動，免去了機械傳動系統的能量損耗也減輕了重量。
此兩類系統剎車及下坡時可以使用電動機，將動能轉成電能為電池充電，進行再生制動。而一般車輛剎車時的動能只能轉化成無用的廢熱，而下坡時也必須使用消耗燃料的引擎煞車以避免煞車系統過熱失效。。此功能對在有交通擠塞行走(如某些市區)、需要經常停車起步(例如公共運輸工具)、路途經常需要上坡落坡的情況作用特別大，由於耗油量低，運作費用比一般用內燃機引擎的汽車低。
碳排放量
雖然耗油量低不代表總碳排放量低，因為混合動力車輛在製造過程中產生的二氧化碳比一般汽車高，但根據英國的減碳車輛聯合會(Low Carbon Vehicle，LowCVP)一份報告，混合動力車的總排碳量(包括生產過程中產生的二氧化碳)的確比一般使用內燃機的車低。
產品週期總排碳量估算值(噸)
生產過程排碳量所佔比例
生產過程排碳估算量(噸)
一般汽油內燃機的汽車: 24 23% 5.6
油電混合動力: 21 31% 6.5
插電式混合動力汽車:19 35% 6.7
純電動車:19 46% 8.8
值得注意的是當中純電動車及插電式混合動力汽車所使用的電力，發電的排碳量以英國的情況為準，英國近年燃煤發電佔總發電最的33.08%，其餘為燃氣發電、核能發電及可再生能源發電等。
與純電動車相比的話，就要視乎如當地發電的能量來源，如果大部份發電燃料是煤的話，由於燃煤發電的效率較低，加上輸電網路的損耗，為純電動車充電而產生的二氧化碳比混合動力車行走時產生的還多，因此混合動力車會比全純電動車排碳更小，更環保。
所以在使用以燃煤發電為主的地區，例如中國，混合動力車會比全純電動車更環保。
電池對環境的影響
跟純電動車比，多了內燃機提供動力，因此電池較少，無需停下充電，可以優化充電方法，使電池壽命大幅延長，甚至有可能無更換電池的需要。以Prius為例，其電池電壓為100.8V、容量只有5.7Ah，而壽命保用里數為253000km或十年，銷售至今也沒有因為電池老化而更換的紀錄，足見其電池壽命相當長。而且所用的電池多是鎳氫電池(Ni-MH)或鋰離子電池(Li-ion)，是可回收再用的電池。
因此，混合動力車的電池對環境的影響比純電動車細很多，相當有限。
某些混合動力車使用超高電容容量的電容取代電池，電容的好處是充電快速、可以回收更多煞車能量，也完全解決了電池壽命的問題，但缺點是自放電超高、需要在短時間內用光儲存的能量。
優點
除上述低耗油及環保的優點外，混合動力車還有以下其他優點：
*混合動力車多有再生制動功能，除能回收能量外，也使減輕了制動系統的負擔，廷長制動系統零件壽命。
*混合動力車在電動行駛狀況下噪音極低。由於噪音過低會對行人或踏單車人仕構成危險，部份混合動力車製造商決定為混合動力車加是引擎聲音合成裝置，以模擬引擎聲音，讓途人能察覺。
*空氣污染排放低，內燃機的廢氣排放在高功率輸出下會特別嚴重，電動馬達的輔助可以讓內燃機很少在高功率運轉，大幅減少空氣污染。
*混聯混合動力車可以在內燃機及電動馬達同時使用的情況下，可以提供與跑車相近的加速度。
*串聯混合動力車省減了離合器、變速器、 差速器等機械傳動系統，減輕了車身重量，也省卻了部份機械維護工作，增加了可靠性。而且讓出更多車箱空間，空間的佈局也更合符實際應用需要，能運載更多人或貨。
*串聯混合動力車本身有功率不低的發電機，在緊急情況下可以為失去電力供應的地方供電。
缺點與爭論
不論以環保或經濟觀點，目前的油電兩用車並不適合只有在假日使用的人士，這是因為：
*價格較高，必須降低電池等成本，以利普及。
*普通鎳氫電池有自放電問題（經常使用效益才夠高），低自放電鎳氫電池和可供車用的鋰電池目前價格容量比還比較高。
*電池製造及回收會消耗能源、製造污染，需要進一步降低電池污染及耗能；否則目前的油電兩用車輛要在行駛數萬公里以後才會有環保效益。
爭議
*有觀點認為純電動車才是終極目標，混合動力車只是過渡性產品，投入資源研發會浪費，但事實並非如是：
混合動力車在基建落後，供電不穩定的地區都比純電動車適合。
在以燃煤發電的地方，混合動力車比純電動車有更低的碳排放量。
混合動力車輛就算是一個過渡方案，也是不會浪費研發能量，因應混合動力車輛所發展的技術，大多也是燃料電池車及純電動車所需的技術（電動機(馬達)、高品質充電電池、輕量化車體）。而在串聯式混合動力車上就更是內燃發電機直接供電給充電電池及電動機，並無傳動系統，所以只要等待高性能電池出現後把發電機換作高性能電池就馬上變化完整的純電動車。
*混合動力車需要內置充電池及電動機，增加了汽車重量，但可以採用較細小的內燃機、油箱等又減輕了重量，最終車重有否增加無必然性，例如Prius跟Civic的重量就無大分別。如果是串聯混合動力系統，離合器、變速器、 差速器等機械傳動系統都省減了，減輕的重量就更多。宏觀考慮，減輕重量的目的只就是了降低耗油量，在這點上混合動力車的確較優勝。
*比起台灣五期環保摩托車，純電動車計入電力傳輸損耗並計入製造過程碳排放量；混合動力車燃燒燃料之排放並計入製造過程碳排放量，並不比五期環保摩托車環保，反而碳排放量更高。
應用
鐵路運輸
用鋰離子電池的混合動力火車KiHa E200
早在1911年，德國已經開始採用混合動的鐵路車輛，混合動力鐵路車輛是使用可充電儲能裝置輔助牽引系統的鐵路動力車輛。起動時以電動機推動，在車輛加速或上斜時引擎提供牽引裝置額外的動力，減輕主要動力源的負擔，下坡時以電動機發電回收能量至儲能裝置，因此可以達到省油效益，個別系統可以節省30%至40%耗油量。日本、英國、北美及捷克都有使用混合動力鐵路車輛，當中美國有部份設計使用生質燃油配合電池，使碳排放量進一步降低。
道路運輸
紐約市警察局使用混合動力車作警車
在倫敦投入服務的Volvo B5L
早期混合動力車發展集中在貨車及其他重型車輛。隨著技術進步，成本降低，混合動力車近年普及於較小型車輛，如私家車等，混合動力車較省油，減少用油開支也間接降低整體成本，有助普及。由於整體使用成本下降，加上有低碳排放量，乎合大多數政府環保政策的需要，公用車輛道路公共運輸工具如巴士等近年也開始採用混合動力車輛；全世界第一架混合動力雙層巴士在2007年2月於倫敦開始投入服務，倫敦現在有106架油電混合動力巴士在行走中。相對全電動巴士，混合動力巴士技術更為成熟，無需增健充電設施，而且在以燃煤發電的地區，其碳排放量比純電動車更低。
軍用車輛
使用串聯柴電混合動力的悍馬車XM1124
美軍自1985年開始試驗串聯混合動力悍馬四輪驅動越野車XM1124，其優點在於隱身性能較佳：全行程達9.7公里的電動狀態下有較低的噪聲及紅外線特徵，較低的耗油量也意味著更遠的行程。
軍用大型運輸車輛也有使用混合動力設計，載重達13噸的軍用重型貨車Oshkosh Hybrid Truck使用柴電混合動力，隨使用情況不同可以省20%至40%的燃料，也降低了紅外線特徵。其為電動機供電的發電機輸出達200kW，有需要時可以為失去電力供應的建築物或設施供電。使用超大容量電容取代電池作儲電裝置，不用更換。
混合動力自行車
裝上電動機的混合動力自行車
混合動力自行車又稱作摩托化自行車，是在自行車(單車)上加上混合動力的設計，較先進的是使用電動機的設計，能使用再生制動及較寧靜。在較短途的行程中，混合動力自行車比油電混合動力車廉而得多，所需停泊位也較細，卻又比自行車省力、舒適。在美國、日本、俄羅斯及包括英國、德國、西班牙等多個歐洲國家都有法例規管及容許混合動力自行車的使用，但有些地區"沒有容許"有動力自行車行走的法例，其普及性受到限制。
以上文章摘錄自維基百科