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为什么说48V系统是厂家攻占燃油极限值的最大杀手锏?

在当前这个各国竞相公布或者已经制定禁售内燃机汽车的时间表的时代里,发展新能源汽车是必然趋势。就目前而言,由于价格、续航、充电难等问题的存在,新能源汽车很难威胁传统燃油车的市场份额。如何满足日益严苛的排放法规,又可以让消费者去接受新能源汽车呢?这里就不得不提一个此时汽车界的热门词汇:48V系统。

 

汽车零部件,48V

 

48V系统的基本概念

现阶段大多数的燃油车上无论是电动机、发电机,还是灯光、雨刮器、仪表盘、音响等车用电器,都是由12V蓄电池提供电力的,其中12V电动机的主要作用就是带动曲轴来启动发动机。随着主动悬架、辅助驾驶、多媒体系统等配置的不断更新与普及,都对电源系统有着更高需求。

 

汽车零部件,48V

 

顾名思义,48V系统的基本概念就是将车载标准电压从现阶段的12V升至48V,使得车辆可以带动更大功率的车载设备。48V的核心是由BISG(发动启停一体)电机、48V电池组、DC-DC转换器三大件组成。

为什么会选择48V而不是更高电压?

有些车友会疑惑,将车载电器的12V标准电压提升到48V,会不会增加电功率损耗?恰恰相反,初中物理有个公式就可以简单说明:

 

汽车零部件,48V

 

其中P就是电功率,U就是车载电压,R就是车载设备的电阻。发动机附件的电气化和启停等技术的引入,使得P的需求越来越高,由于P与U的平方成正比,那么通过提升系统电压值就可以更有效的提升功率。

 

汽车零部件,48V

 

当然,选择48V系统的也是基于成本而言。我们知道60V的直流电压是安全电压,也就是低于60V电压就不需要额外采取安全防护措施,而48V电池的充电电压最高为56V(接近60V),这也就是没有进一步提高48V的最大原因。相较于12V电压,48V系统理论上相同功率情况下工作电流只有1/4,损耗也仅12V电压的1/16。

48V系统最大的技术优势——MHEV

当然,48V系统的出现并不是为了彻底淘汰12V系统,而是与12V系统更好配合,来支持弱/中混合系统(MHEV)车辆的需求。在MHEV中,举足轻重的就是BISG电机,相较于传统的12V电压的启停电机,由于48V加大了电压,功率足够满足快速启动与停止发动机(一般在0.5秒内)。另外,由于电机功率大,汽车起步也不会带来过多抖动,有效提高了汽车的NVH性能。

 

汽车零部件,48V

 

在车辆静止或者滑行时,发动机熄火的速度通常在0.4-0.5秒以内,比起以往12V系统的自动启停可以快将近一倍。同时,制动时电机可将动能转化为电能,存储至48V电池组里,并在启停关闭发动机情况下,维持车载电气的正常运转以及快速启动车辆,仅能量回收功能就可以大约降低7%的油耗。

 

汽车零部件,48V

 

当车辆处在高速巡航状态下时,并且电池能量充足,系统会关闭发动机,仅依靠电机去维持汽车的恒速行驶。当再次踩下油门踏板,发动机就会立刻启动,平滑切入当前系统中。同样,车辆在滑行状态下,离合器将分离发动机和传动系统的机械连接,关闭发动机,不仅可以实现节约燃油还由于没有了发动机的制动效果,车辆滑行距离将进一步增加。

 

汽车零部件,48V

 

相较于强混动力系统(如雷凌双擎),48V轻混系统以三分之一的成本,达到了三分之二的强混动的节油性能,使得汽车的燃油经济性提高15%至20%。同时,对比纯电动以及插电式混动汽车,48V轻混汽车不仅价格更低,还免去了车主找充电桩难、等待充电时间长的烦恼,所以48V系统也成为各大厂商研究的热点之一。

 

汽车零部件,48V

 

率先搭载48V系统的量产车,是新一代的奥迪A8。在全新奥迪A8中,48V系统使得每百公里燃油消耗量降低了0.7L。前几天在宁波上市的博瑞GE,也搭载了吉利最新的48V轻混系统,对比燃油版博瑞,博瑞GE MHEV版的燃油经济性有效提升了15%,同时博瑞GE MHEV的售价也与博瑞燃油版相差无几。相信随着国内各大厂商相继推出MHEV车型,必将点燃消费者对新能源汽车的购买欲望。

写在后面:随着新能源补贴的逐年退坡,“双积分”政策的加速推广,低成本、高效的48V轻混系统必将是各大厂商去攻克2020年平均油耗5升/百公里指标的最大杀手锏。