歐洲市場堅(jiān)定選擇48V系統(tǒng)的緣由

摘要

中國市場政策的主導(dǎo)目前仍然主要以純電動和插電式混合動力為主，48V輕混和高壓全混HEV的推廣都處于剛剛開始發(fā)展的階段，誰能最先形成規(guī)模，主導(dǎo)形成標(biāo)準(zhǔn)，或許誰就可能會取得勝利，但劇情會如何發(fā)展尚未可知。

今年有一個(gè)比較明顯的趨勢是48V混合動力車型較前些年有了較大的進(jìn)展.

國內(nèi)除了奔馳、奇瑞捷豹路虎、上汽通用等合資品牌持續(xù)推出了相關(guān)車型，自主品牌方面，吉利在國內(nèi)屬于48V布局走在最前列而且持續(xù)推出車型最多的車企，旗下車型包括博瑞GE、嘉際、星越、繽越、帝豪GL等多款在售車型均推出了48V輕混版本，目前在售48V車型已達(dá)到10款之多。

此外，東風(fēng)啟辰、一汽轎車、江鈴、江淮、長安、上汽通用五菱等車企也相繼推出了部分試水車型。

整體銷量來看，2020年1-9月總銷量已超過20萬臺，較去年同期增長了43.37%，實(shí)現(xiàn)了飛躍式的進(jìn)展。

但是接下來，是否會有更多車企加入48V陣列，銷量能否進(jìn)入高速增長的快速通道，在NE看來，目前尚未可知。但48V輕混系統(tǒng)到底是個(gè)啥，為什么會火爆，什么領(lǐng)域更適合使用，NE時(shí)代整理了一些背景，供大家參考。

歐洲市場堅(jiān)定選擇48V系統(tǒng)的緣由

“48V混合動力系統(tǒng)的主流陣營其實(shí)一直是在歐洲。

歐洲廠商們之所以會一眾力推48V輕混系統(tǒng)，首先在于這個(gè)系統(tǒng)解決了12V電壓系統(tǒng)所解決不了的供電問題。另外就是48V輕混系統(tǒng)對發(fā)動機(jī)啟停、起步、剎車等工況下的優(yōu)化，都能達(dá)到明顯的省油效果，不過48V輕混的這些優(yōu)點(diǎn)都建立在其操作性和成本皆可控的前提之上。

這樣的一套系統(tǒng)，讓在排放標(biāo)準(zhǔn)面前止步不前的歐洲廠商們，仿佛看到了前進(jìn)的曙光。到2011年，大眾、寶馬、奔馳、奧迪和保時(shí)捷就聯(lián)合發(fā)布了48V輕混系統(tǒng)，至此正式打開了48V輕混的應(yīng)用市場。

對于歐洲廠商來說，選擇48V路線至少有以下兩個(gè)方面是非常有利的：第一是成本，48V系統(tǒng)目前已經(jīng)是一套非常成熟的技術(shù)，歐洲的先發(fā)優(yōu)勢使得其具備一定的成本優(yōu)勢，此外歐洲法規(guī)中規(guī)定60V以上才是高壓，所以48V可以認(rèn)為是低壓系統(tǒng)，從而不需要增加高壓保護(hù)，也能省去一部分成本（但在美國和中國，都是規(guī)定36V以上就是高壓系統(tǒng)，需采取高壓保護(hù)措施）。

另一方面就是應(yīng)對嚴(yán)苛的油耗法規(guī)，尤其是到了現(xiàn)在，從2020年到2021年歐盟將進(jìn)一步收緊CO2排放標(biāo)準(zhǔn)。為了達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)，歐盟必須出售盡可能多的零排放純電動汽車（BEV），但同時(shí)為了提高仍占據(jù)壓倒性比例的發(fā)動機(jī)汽車的燃油效率，預(yù)計(jì)今后歐洲制造商在幾乎所有的燃油車型上可能都將推出配套的48V混合動力車型。

48V混合動力系統(tǒng)到底是個(gè)啥？

當(dāng)前市場上的大多數(shù)48V混合動力車在業(yè)內(nèi)被稱為“輕度混合動力車”，是由一臺兼作為啟動器和發(fā)電機(jī)的電機(jī)和一個(gè)小型的鋰離子電池組組成，一般通過皮帶等與發(fā)動機(jī)直接連接，在車輛上也就是被安裝在行業(yè)內(nèi)俗稱的P0位置。

該系統(tǒng)中，電機(jī)除了可以啟動發(fā)動機(jī)之外，還能通過在啟動或加速時(shí)輔助驅(qū)動來減小發(fā)動機(jī)的負(fù)荷，并在車輛減速時(shí)回收能量作為電能（再生充電），但電機(jī)無法單獨(dú)驅(qū)動車輛。

本質(zhì)上這是在不改變現(xiàn)有燃油車架構(gòu)基礎(chǔ)之上，通過低成本的部分結(jié)構(gòu)增加，實(shí)現(xiàn)燃油效率提升的有效方法。據(jù)某制造商指出，與傳統(tǒng)燃油車相比，即使是48V輕度混合也有望將燃油效率提高多達(dá)10％~20％。

“ Mercedes-Benz S450”，配備了輕混動力系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合了ISG（集成式起動發(fā)電機(jī)）和帶有直列6缸引擎的48V系統(tǒng)

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高電壓是把“雙刃劍”

但其實(shí)低壓的混合動力系統(tǒng)也不是歐洲專有，日本、美國對于該領(lǐng)域的探索與嘗試同樣歷史悠久。豐田于2002年就推出了輕混版本的“皇冠”車型，此外鈴木的“ S-ENECHARGE”和日產(chǎn)的“ S Hybrid”也有輕混車型，馬自達(dá)還將其與“ Sky Active X”結(jié)合在一起。

不過推出的這些車型中作為核心的電池電壓就有點(diǎn)千差萬別，豐田早期的36V版本現(xiàn)在已經(jīng)消失，鈴木和日產(chǎn)最初采用的是12V系統(tǒng)，而馬自達(dá)最早推出的則是24V系統(tǒng)。

而在美國，通用從2006年開始研究輕混系統(tǒng)，命名為BAS系統(tǒng)，是Battery Assist System的縮寫，通用汽車的該套系統(tǒng)經(jīng)歷了前后三代的變化，最新一代系統(tǒng)最終選擇了90V作為輕混系統(tǒng)的電壓標(biāo)準(zhǔn)。

相關(guān)圖片信息來源：知乎張抗抗

基本上，電壓越高，混合動力汽車和BEV的性能就越高。如果電流值相同，則電壓越高，電機(jī)的輸出功率就越高（≈更高的旋轉(zhuǎn)）；如果使用相同的性能，則電壓越高，電流越小，損耗越?。?效率越高）。例如在豐田的全混合動力“ THS”中，第一代“ Prius”使用了288V的電池電壓，但是在最新一代Prius中，則已經(jīng)將略高于200V的電池電壓升壓到600V使用。

但是，電壓越高，被電擊的風(fēng)險(xiǎn)就越大，從而導(dǎo)致用于保護(hù)措施的電氣系統(tǒng)也越變越大。在全球范圍內(nèi)，直流60V以上就被認(rèn)為對人體具有危險(xiǎn)，經(jīng)常需要應(yīng)用嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)，而相應(yīng)所產(chǎn)生的成本非常高昂。而歐洲車企們在這種性能和成本之間找到的折衷值就是48V。雖然離安全標(biāo)準(zhǔn)邊界的60V還有一點(diǎn)差距，但是即使是48V系統(tǒng)，充電時(shí)它也可能大大超過50V，考慮到這種波動，貌似48V左右已經(jīng)是極限了。

歷代“豐田普銳斯”的PCU（電源控制單元），由一個(gè)逆變器和一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器組成，每代更改型號時(shí)都進(jìn)行了小型化。第四代PCU的體積是第一代PCU的一半，輸出密度則高出2.5倍。

48V和HEV 誰會更有發(fā)展?jié)摿Γ?/p>

2011年6月，大眾，奧迪，保時(shí)捷，戴姆勒和寶馬等五家德國公司聯(lián)合發(fā)表聲明，將在中短期內(nèi)合作推動車載48V電源。

2013年，這五家公司與VDA（德國汽車制造商協(xié)會）一起制定了“ LV148”作為車載48V電源的標(biāo)準(zhǔn)。由此，歐洲不僅明確了標(biāo)準(zhǔn)，由于德國五家巨頭車企都在積極推廣，而且歐洲的主要供應(yīng)商也開始行動，積極著手開發(fā)48V混合動力車型配套的車載控制系統(tǒng)。

對于其他歐洲制造商來說，隨大流會是個(gè)不錯(cuò)的主意，而且歐洲供應(yīng)商已經(jīng)儲備了多種48V混合產(chǎn)品，一旦被引入，他們除了擁有專利技術(shù)，導(dǎo)入越多，交貨成本也會隨之降低。在這種情況下，開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)更低，成為趨勢似乎已經(jīng)必然。

而另一方面，在日本，高壓全混合動力汽車從一開始就很普及，部分原因可能是受到豐田汽車的影響，而以豐田為代表的高壓混合動力系統(tǒng)，不僅在日本市場影響巨大，在包括歐洲市場在內(nèi)的全球其他市場也創(chuàng)造了大量的銷售業(yè)績。

而在中國市場，政策的主導(dǎo)目前仍然主要以純電動和插電式混合動力為主，48V輕混和高壓全混HEV的推廣都處于剛剛開始發(fā)展的階段，誰能最先形成規(guī)模，主導(dǎo)形成標(biāo)準(zhǔn)，或許誰就可能會取得勝利，但劇情會如何發(fā)展尚未可知。

新的“高爾夫”“ eTSI”單元將1.5升汽油渦輪發(fā)動機(jī)與起動發(fā)電機(jī)組合在一起。與不使用輕混動力系統(tǒng)的情況相比，燃油效率提高了約10％。

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