特斯拉? ? ? ?揭秘?

Cybertruck 48伏架構(gòu)

自五十年代以來，汽車行業(yè)一直沿用12伏電氣系統(tǒng)，這一傳統(tǒng)至今仍未改變。即便是配備高壓牽引電池的混合動力汽車和純電動汽車，也依然依賴于12伏電池來驅(qū)動車窗調(diào)節(jié)器、座椅電機(jī)、前大燈等輔助設(shè)備。多年來，市場上已經(jīng)出現(xiàn)過幾款采用48伏“輕度混合動力”技術(shù)的汽車，特斯拉是第一家在純電動汽車上應(yīng)用48伏電池的公司，其新款皮卡Cybertruck便是這一技術(shù)應(yīng)用的代表。特斯拉的這一變革引發(fā)了廣泛關(guān)注，但我們?nèi)詰?yīng)對其真實(shí)意義持審慎態(tài)度。

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特斯拉似乎再次以其獨(dú)特的創(chuàng)新方式引領(lǐng)了行業(yè)潮流，迫使傳統(tǒng)汽車制造商不得不緊隨其后進(jìn)行追趕。回顧特斯拉的歷史，無論是無線軟件更新技術(shù)，還是最近的Gigacasting生產(chǎn)方法，都體現(xiàn)了其在汽車行業(yè)的顛覆性影響力。如今，特斯拉Cybertruck采用48伏電池架構(gòu)的決策同樣引發(fā)了廣泛關(guān)注。然而，在特斯拉一貫的夸張宣傳背后，仍然需要保持冷靜，深入挖掘其真實(shí)的技術(shù)意義與潛在影響。這種審慎的態(tài)度有助于更全面地理解特斯拉的創(chuàng)新本質(zhì)，并預(yù)測其可能對汽車行業(yè)帶來的深遠(yuǎn)變革。

12伏系統(tǒng)作為汽車行業(yè)的傳統(tǒng)電氣架構(gòu)，其獨(dú)特性在于其長期以來的穩(wěn)定性和廣泛應(yīng)用。然而，隨著技術(shù)的進(jìn)步和車輛電氣化程度的提升，提高電壓之所以被視為一個有益的策略，其理論基礎(chǔ)源于歐姆定律。

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該定律明確指出，電壓、電流與電阻之間的關(guān)系是電壓等于電流乘以電阻（V=IR）。在電阻保持不變的情況下，提升電壓將直接導(dǎo)致電流的降低。這一變化在電氣系統(tǒng)中具有深遠(yuǎn)的影響：通過采用更細(xì)的電線即可實(shí)現(xiàn)相同功率的傳輸。這不僅有助于實(shí)現(xiàn)車輛的輕量化，降低制造成本，更能在一定程度上提升整車的運(yùn)行效率。

電流的增大往往伴隨著熱能損耗的增加，在面臨較高功率需求時，12伏系統(tǒng)的效率往往較低。與更高電壓的系統(tǒng)相比，12伏系統(tǒng)所需的組件通常需要配備更大的散熱片，以應(yīng)對由此產(chǎn)生的熱量。這一特點(diǎn)限制了12伏系統(tǒng)在高性能、高效率汽車電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力。

在20世紀(jì)50年代，為了滿足日益增長的電力需求，特別是高壓縮比發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)等更先進(jìn)的電氣元件的需求，汽車制造商決定將6伏電氣設(shè)備升級為12伏電氣設(shè)備。自那時起，盡管汽車電氣系統(tǒng)的數(shù)量和復(fù)雜性都有了顯著增長，但汽車行業(yè)普遍堅(jiān)守著12伏電氣系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。這一決策背后反映了當(dāng)時技術(shù)水平和行業(yè)對電氣系統(tǒng)性能的普遍認(rèn)識。然而，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和車輛電氣化程度的提升，12伏系統(tǒng)的局限性開始顯現(xiàn)，為更高電壓系統(tǒng)的出現(xiàn)提供了動力。

48伏電氣架構(gòu)

在20世紀(jì)90年代及21世紀(jì)初，行業(yè)內(nèi)開始積極探索并采納更高的電壓標(biāo)準(zhǔn)。1999年，福特工程師撰寫的一篇針對36伏系統(tǒng)的SAE論文中明確指出：“為了滿足功率需求達(dá)到幾百瓦甚至更高的新型電氣功能，必須采用高壓電源，以確保在效率、布線成本、封裝和半導(dǎo)體控制等方面達(dá)到實(shí)際可行的標(biāo)準(zhǔn)。”

然而，盡管有這樣的技術(shù)需求與探索，但汽車行業(yè)在電壓標(biāo)準(zhǔn)的大規(guī)模轉(zhuǎn)換上始終未能實(shí)現(xiàn)突破。

汽車制造商有能力在其他方面提高效率，從而無需額外投入資金來采用更高的電壓系統(tǒng)。進(jìn)入2000年代后期，汽車技術(shù)不斷發(fā)展，集成了更多的功能，如加熱座椅、加熱方向盤和自適應(yīng)減震器，這些功能都需要消耗電能。汽車制造商還希望將發(fā)動機(jī)上的其他電動部件電氣化，以減少寄生損耗。盡管這些創(chuàng)新帶來了汽車功能的豐富和性能的提升，但同時也對電力系統(tǒng)的需求提出了更高的要求。汽車制造商需要在提高效率和滿足功能需求之間找到平衡，以應(yīng)對未來汽車電氣化的挑戰(zhàn)。

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汽車制造商為了滿足日益增長的電氣需求，開始采用48伏系統(tǒng)。但是這些系統(tǒng)至少需要兩個直流轉(zhuǎn)換器來支持12伏和5伏電氣元件的運(yùn)行。盡管在某些情況下，如集成起動發(fā)電機(jī)或主動防傾桿，汽車制造商可能需要48伏的電壓，對于耗電量較小的電氣元件來說，缺乏充分的理由進(jìn)行大規(guī)模更換或重新設(shè)計(jì)。改用48伏電壓理論上可能會使布線更為緊湊，實(shí)際操作中還需考慮布線的物理限制。48伏系統(tǒng)需要更加堅(jiān)固的連接器和屏蔽層，以降低電弧產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。48伏是電氣系統(tǒng)在不需要更嚴(yán)格安全標(biāo)準(zhǔn)的情況下的電壓上限。因此，汽車制造商在采用更高電壓系統(tǒng)時，需要綜合考慮電氣性能、成本和安全性等因素。

因?yàn)樘厮估嗄昵耙呀馍⒐P(guān)部門，我們無法直接向他們求證，所以難以確切了解特斯拉 Cybertruck 中哪些部件采用48伏電壓，哪些不是48伏電壓。但據(jù)特斯拉低壓電子設(shè)備主管皮Pete Bannon透露，在采訪中他確認(rèn)，Cybertruck 的音頻放大器采用的是24伏電壓。此外，他還提到，如果48伏電池耗盡，車輛還能依靠12伏電池啟動一些設(shè)備，以確保車輛的基本功能。這表明特斯拉在 Cybertruck 的設(shè)計(jì)中，巧妙地融合了不同電壓的電氣系統(tǒng)，以滿足車輛多樣化的需求。

因此，特斯拉的做法似乎與其他汽車制造商的做法并無本質(zhì)區(qū)別。特斯拉工程師和馬斯克聲稱，他們減輕了線束的重量，減少了穿過汽車的電線數(shù)量，但這也要?dú)w功于新的 Etherloop 數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

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線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

特斯拉 Cybertruck 的 48 伏系統(tǒng)創(chuàng)新地集成了線控轉(zhuǎn)向（SBW）技術(shù)，這一應(yīng)用在量產(chǎn)車中尚屬首次，尤其是不依賴傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向軸的車型。盡管英菲尼迪 Q50 也提供了 SBW 功能，但保留了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向柱作為備用方案。首席研究分析師 Sam Abuelsamid 推測，特斯拉之所以沒有在 Cybertruck 上采用類似備用方案，很可能是因?yàn)槠溥x定的供應(yīng)商已經(jīng)為 48 伏汽車系統(tǒng)開發(fā)出了成熟的 SBW 技術(shù)。在公開的 Cybertruck 組件展示視頻中，可以清晰地看到轉(zhuǎn)向齒條上標(biāo)注的 ZF 徽標(biāo)，這表明特斯拉可能正在采用采埃孚設(shè)計(jì)和制造的部件。這些部件的通用性極高，既適用于電動汽車，也能應(yīng)用于內(nèi)燃汽車，進(jìn)一步體現(xiàn)了特斯拉在推動汽車電氣化方面的前瞻性和創(chuàng)新精神。

首席研究分析師Sam Abuelsamid對電動汽車采用48伏電壓的意義提出了質(zhì)疑：當(dāng)內(nèi)燃機(jī)汽車的電壓從12伏提升至48伏時，電氣系統(tǒng)的可用電力會有顯著增長，從大約2/2.5千瓦增加到10/12千瓦。對于電動汽車而言，這并不是一個關(guān)鍵考慮因素，因?yàn)殡妱悠嚨碾妷和ǔＲ堰_(dá)到400伏或更高，并且所有電力都來自電池。即使是入門級電動汽車，其電力需求也至少為100千瓦，通常還會更高。

從驅(qū)動力角度來看，使用48伏電壓在電動汽車中并沒有顯著優(yōu)勢。Sam Abuelsamid強(qiáng)調(diào)，電動汽車的電壓和電力需求與傳統(tǒng)汽車截然不同，這使得48伏系統(tǒng)在電動汽車中的應(yīng)用顯得缺乏明確的動機(jī)。

/ /? ?結(jié)論?/ /

在特斯拉 Cybertruck 的 48 伏架構(gòu)揭秘中，或許特斯拉并未進(jìn)行顛覆性的創(chuàng)新。這并不是否認(rèn)48伏系統(tǒng)的潛在優(yōu)勢，事實(shí)上，這可能是特斯拉實(shí)現(xiàn)線控轉(zhuǎn)向（SBW）技術(shù)的關(guān)鍵途徑。然而，相較于其他采用48伏系統(tǒng)的汽車制造商，特斯拉的做法似乎并未展現(xiàn)出顯著差異，尤其在電動汽車領(lǐng)域，其優(yōu)勢并不明顯。這一系統(tǒng)似乎并未為 Cybertruck 帶來革命性的變革，反而讓人質(zhì)疑其是否真的聰明。因此，Cybertruck 的故事究竟是一場技術(shù)革命，還是聰明反被聰明誤，仍有待觀察。

審核編輯：黃飛

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