汽車低壓系統(tǒng)，從12V到48V

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）過去，包括燃油車和新能源車型，在低壓系統(tǒng)上都采用了12V電壓的架構(gòu)。在燃油車上，低壓系統(tǒng)一般采用12V的小電瓶供電，發(fā)動機帶動發(fā)電機對小電瓶進行充電，小電瓶向車燈、座艙內(nèi)的所有電子部件，比如電動座椅、電動車窗、中控娛樂屏、音響等供電，同時還對汽車各部分的控制單元ECU進行供電。

而近年來，電動汽車的趨勢，開始帶動汽車低壓系統(tǒng)架構(gòu)從12V轉(zhuǎn)向48V。

為什么要48V？

不僅是電動汽車，整體汽車的電氣化趨勢，都讓車上的電氣設(shè)備數(shù)量不斷增加，除了座艙內(nèi)的娛樂系統(tǒng)之外，還有發(fā)動機啟停等大功率負載的設(shè)備。而進入混動時代之后，使得12V低壓系統(tǒng)更加不堪重負，于是2011年奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷、大眾等歐洲車企聯(lián)合推出48V系統(tǒng)，以滿足混動系統(tǒng)的負載，以及越來越嚴格的排放法規(guī)。

那么為什么是48V？從安全的角度看，行業(yè)規(guī)定直流電的安全電壓是60V，而48V電池的充電電壓最高是60V，這也意味著48V電池電壓已經(jīng)是安全規(guī)定下的最高電壓等級。

2016年，長安汽車推出了全球首款搭載48V輕混的長安逸動藍動版車型。 最初，48V系統(tǒng)是在過去的12V系統(tǒng)基礎(chǔ)上，額外增加一組48V的電池，專門供給小功率電機使用。第一代的48V輕混車型電機是作用在發(fā)動機側(cè)，主要是提供滑行啟停、能量回收、發(fā)動機助力等功能，能夠節(jié)省8%—10%的燃油。

而到了2023年12月，全球首款采用48V低壓系統(tǒng)的純電車型特斯拉cybertruck正式交付。對于純電車型來說，由于智能化設(shè)備的增多，車內(nèi)包括智能駕駛系統(tǒng)、智能座艙系統(tǒng)等設(shè)備的功耗增加，48V系統(tǒng)可以支持這些更大功率的電氣設(shè)備，比如電氣化程度更高的底盤上，電磁懸掛、線控方向盤、線控剎車等需要用到的功率也越來越高，48V系統(tǒng)就能夠更輕易帶動這些高功率設(shè)備。

另外，在功率不變的情況下，提高系統(tǒng)電壓也能夠減少所需的電流，從而可以使用更細的導線，降低整車重量和成本。

48V電池容量也相比傳統(tǒng)的12V更大，也就能夠支撐更多的電子設(shè)備進行工作。因此，在汽車智能化的趨勢下，電子設(shè)備數(shù)量越來越多，功率越來越高，48V會是汽車電子電氣架構(gòu)中，一個很確定的發(fā)展方向。


低壓系統(tǒng)迭代是漫長的過程

雖然行業(yè)中用48V替換目前12V系統(tǒng)的聲音很多，但截至目前，真正在低壓系統(tǒng)中采用48V的只有特斯拉cybertruck。

而在蔚來尚未上市的旗艦車型上，采用了全線控技術(shù)的天行智能底盤，包括線控轉(zhuǎn)向、全主動式懸掛等，過去的12V低壓系統(tǒng)必然是無法滿足這些底盤部件的功率需求。而蔚來的做法是，采用了雙12V的電路設(shè)計，并且有雙DC-DC，主動懸掛系統(tǒng)就工作在48V電壓下。

那么未來這樣做的原因，很大程度上是因為供應(yīng)鏈上的滯后。因為以往很多車載電子部件都是12V電壓的，除了剛才提到的底盤，座艙內(nèi)的更多部件，包括電動車窗的電機、座椅的電機、車內(nèi)照明、中控娛樂系統(tǒng)等，都是12V額定電壓。

如果切換到48V，那么在沒有起量的情況下，供應(yīng)鏈以及車企都需要付出較高的成本去單獨定制，同時由于電壓標準的改變，對整車的電子電氣架構(gòu)也會造成很多改變，對于一些成熟的車型平臺來說，切換48V將會造成更高的成本。

但相對而言，新勢力廠商在電氣架構(gòu)上迭代速度較快，新技術(shù)應(yīng)用也較為激進，因此在特斯拉之后，相信國內(nèi)新勢力車企將會率先切換48V低壓系統(tǒng)。

小結(jié)：

48V低壓系統(tǒng)目前來看不存在太大的技術(shù)難題，主要還是看供應(yīng)鏈以及主機廠對于48V的需求判斷，比如線控轉(zhuǎn)向、電控主動懸架等技術(shù)需要大功率電機驅(qū)動，這些設(shè)備快速落地的話，那么就可能會加速48V系統(tǒng)上車的節(jié)奏。