電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)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(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)小電瓶進(jìn)行充電,小電瓶向車燈、座艙內(nèi)的所有電子部件,比如電動(dòng)座椅、電動(dòng)車窗、中控娛樂屏、音響等供電,同時(shí)還對(duì)汽車各部分的控制單元ECU進(jìn)行供電。
而近年來,電動(dòng)汽車的趨勢(shì),開始帶動(dòng)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(dòng)汽車,整體汽車的電氣化趨勢(shì),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(dòng)機(jī)啟停等大功率負(fù)載的設(shè)備。而進(jìn)入混動(dòng)時(shí)代之后,使得12V低壓系統(tǒng)更加不堪重負(fù),于是2011年奧迪、寶馬、戴姆勒、保時(shí)捷、大眾等歐洲車企聯(lián)合推出48V系統(tǒng),以滿足混動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載,以及越來越嚴(yán)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(jí)。
2016年,長安汽車推出了全球首款搭載48V輕混的長安逸動(dòng)藍(lán)動(dòng)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(jī)使用。第一代的48V輕混車型電機(jī)是作用在發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè),主要是提供滑行啟停、能量回收、發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)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(dòng)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(xì)的導(dǎo)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(jìn)行工作。因此,在汽車智能化的趨勢(shì)下,電子設(shè)備數(shù)量越來越多,功率越來越高,48V會(huì)是汽車電子電氣架構(gòu)中,一個(gè)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(dòng)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(jì),并且有雙DC-DC,主動(dòng)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?yàn)楣?yīng)鏈上的滯后。因?yàn)橐酝芏嘬囕d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(dòng)車窗的電機(jī)、座椅的電機(jī)、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(dú)定制,同時(shí)由于電壓標(biāo)準(zhǔn)的改變,對(duì)整車的電子電氣架構(gòu)也會(huì)造成很多改變,對(duì)于一些成熟的車型平臺(tái)來說,切換48V將會(huì)造成更高的成本。
但相對(duì)而言,新勢(shì)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(jìn),因此在特斯拉之后,相信國內(nèi)新勢(shì)力車企將會(huì)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(jī)廠對(duì)于48V的需求判斷,比如線控轉(zhuǎn)向、電控主動(dòng)懸架等技術(shù)需要大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng),這些設(shè)備快速落地的話,那么就可能會(huì)加速48V系統(tǒng)上車的節(jié)奏。
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