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發(fā)明汽車(chē)的卡爾·本茨或許從未想過(guò)未來(lái)的汽車(chē)上會(huì)加裝蓄電池。
他的第一臺(tái)三鹿汽車(chē)上，僅有一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源，比其現(xiàn)代的汽車(chē)，可以說(shuō)是相當(dāng)?shù)摹昂?jiǎn)陋”。
1918 年，人們開(kāi)始在汽車(chē)上加裝蓄電池，到 1920 年逐漸普及。當(dāng)時(shí)的電池電壓是 6V。隨著內(nèi)燃機(jī)排量的增加以及高壓縮比內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)，6V 系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足需求，于是在 1950 年引入了 12V 系統(tǒng)。
到了 1988 年，SAE（Society of Automotive Engineers）提議把標(biāo)準(zhǔn)電壓提高至 42V，但是由于種種限制，響應(yīng)者寥寥。因?yàn)槠?chē)上的電子設(shè)備大多都是使用 12V 的蓄電池組來(lái)供電，在以往的車(chē)型上，空調(diào)壓縮機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶帶動(dòng)，蓄電池組除了給啟動(dòng)引擎提供電源啟動(dòng)車(chē)輛外，最多就是為大燈、儀表、娛樂(lè)系統(tǒng)等設(shè)備供電使用，所以 12V 是已經(jīng)是夠用的了。
隨著電氣設(shè)備的增加，電池已經(jīng)不能滿足車(chē)身設(shè)備的功率需求了，汽車(chē)企業(yè)們?nèi)匀徊豢戏艞?12V 的電壓方案，他們采取了切斷大功率負(fù)載的方法來(lái)降低電池的負(fù)荷。
但是在 12V 電壓系統(tǒng)在引入啟停功能之后，基本已經(jīng)達(dá)到了功率輸出極限，如果在 12V 電壓下引入輕混系統(tǒng)，功率需求在 10kW~15kW 左右，這樣的電壓下電池的輸出電流高達(dá) 1000A，顯然行不通，另外，12V 電壓系統(tǒng)對(duì)剎車(chē)或滑行的能量回收這種有效的節(jié)能技術(shù)手段的支持也并不理想。從節(jié)能和功率極限來(lái)看，12V 系統(tǒng)在未來(lái)的前景幾乎是“一片黑暗”。
根據(jù)去年 4 月 1 日開(kāi)始施行的《乘用車(chē)企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車(chē)積分并行管理辦法》（簡(jiǎn)稱“雙積分”政策）要求，車(chē)企除了要發(fā)展新能能源汽車(chē)外，也要積極改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的平均燃油消耗量。
按照工信部發(fā)布的油耗標(biāo)準(zhǔn)要求，在 2016—2020 年之間，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的百公里油耗的達(dá)標(biāo)值要從 6.9L 降到 5L，油耗低于達(dá)標(biāo)值才能獲得相應(yīng)積分，作為國(guó)家對(duì)車(chē)企的考核標(biāo)準(zhǔn)。
不僅是在中國(guó)，在美國(guó)、在歐洲，他們對(duì)汽車(chē)的節(jié)能減排有著更加嚴(yán)格和苛刻的規(guī)劃；比如美國(guó)的 CAF 標(biāo)準(zhǔn)，到 2025 年就要達(dá)到百公里 4.3L 的平均油耗；而歐洲更為激進(jìn)，在 2020 年必須要達(dá)到百公里油耗 4L 左右。面對(duì)這個(gè)看似不可能完成的任務(wù)，單單依靠改進(jìn)、優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)以及進(jìn)排氣系統(tǒng)似乎點(diǎn)無(wú)濟(jì)于事，看著歐洲和日本一樁樁油耗、排放造假事件，要想達(dá)標(biāo)也只能另辟新徑了。
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于是在 2011 年，奧迪、寶馬、戴姆勒、保時(shí)捷和大眾聯(lián)合推出 48V 系統(tǒng)，以滿足日益增長(zhǎng)的車(chē)載負(fù)載需求，更重要的是為了滿足 2020 年嚴(yán)格的排放法規(guī)。并在隨后發(fā)布了 48V 系統(tǒng)規(guī)范 LV148。
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LV148 規(guī)定的電壓范圍
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48V 混合動(dòng)力又被稱作 Mild Hybrid。雖然沒(méi)有明確的規(guī)范劃分，但在世界汽車(chē)行業(yè)中，絕大多數(shù)從業(yè)者習(xí)慣把豐田、福特、通用這類(lèi)混合動(dòng)力技術(shù)稱為“Strong Hybrid”（也就是我們通常廣義泛指的混合動(dòng)力技術(shù)，以下簡(jiǎn)稱廣義混合動(dòng)力），像自動(dòng)啟停這種僅需 12V 電壓就可以帶動(dòng)的技術(shù)稱為“Micro Hybrid”。所以，夾在中間的 48V 混合動(dòng)力技術(shù)就自然成為了“Mild Hybrid”。
48V 混合動(dòng)力的基本原理與豐田福特等車(chē)企的廣義混合動(dòng)力技術(shù)一樣，都是通過(guò)電動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，以提供額外的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)兼具動(dòng)能回收功能。但不同的是，48V 混合動(dòng)力相比廣義混合動(dòng)力技術(shù)占地更小，重量更輕，成本更低，同時(shí)在部署的難度上也更加容易。而相比 12V 電壓的 Micro Hybrid，48V 混合動(dòng)力技術(shù)則具有更好的節(jié)油效果和更強(qiáng)的功能性。
在新能源汽車(chē)日益發(fā)展的現(xiàn)在，48V 已經(jīng)成了廣大新能源汽車(chē)們的標(biāo)配，為什么越來(lái)越多的車(chē)企采用了 48V 的電壓方案？除了與非網(wǎng)小編在上文提到的 12V 電壓系統(tǒng)的局限以外，48V 不可忽略的優(yōu)勢(shì)也是它獲得青睞的重要因素。
48V 系統(tǒng)的基本思路，其實(shí)就是通過(guò)把車(chē)用設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)電壓提高到 48V，這樣，空調(diào)壓縮機(jī)、水泵、真空泵等都可以轉(zhuǎn)化為電子驅(qū)動(dòng)，在 48V 的基礎(chǔ)上，能誕生大功率的 BSG 電機(jī)（皮帶傳動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電一體化電機(jī)）或集成 ISG 電機(jī)（汽車(chē)啟動(dòng)發(fā)電一體化電機(jī)），從而組成一個(gè)輕混系統(tǒng)（MHEV），甚至，48V 還能為我們帶來(lái)電子渦輪增壓器，讓汽車(chē)性能進(jìn)一步提高。
此外，48V 電壓低于 60V 相對(duì)安全，不需要采取額外的電壓防護(hù)，相對(duì)高壓混動(dòng)系統(tǒng)，成本更低，而比起 12V 系統(tǒng)，輸出相同功率的工作電流只有 12V 的 1/4，損耗也比 12V 系統(tǒng)要小。更重要的是，48V Belt Starter Generator (BSG) 容易替代原有的 12V Belt Starter Generator，無(wú)需大幅更改設(shè)計(jì)即可配套，這樣 12V 系統(tǒng)被 48V 所替代，也只是時(shí)間的問(wèn)題了。
但是不可否認(rèn)的是，48V 也存在一些缺點(diǎn)，隨著電壓的升高，電磁兼容要求會(huì)更高，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)也提出了更加嚴(yán)格的要求，在 48V 電壓下會(huì)存在電弧，是風(fēng)險(xiǎn)隱患，同樣也需要增加相應(yīng)的設(shè)計(jì)來(lái)避免，在成本方面，48V 也比 12V 啟停系統(tǒng)成本高，節(jié)能效果不如高壓混動(dòng)系統(tǒng)。
廠商們當(dāng)然也會(huì)著力部署 48V 電力系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外廠商們都在積極研發(fā)自家的 48V 系統(tǒng)，目前有：大陸集團(tuán)、博世、德?tīng)柛?、法雷奧、日立等國(guó)外企業(yè)有相關(guān)的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)有：江森自控、萬(wàn)向集團(tuán)、寧德時(shí)代、比亞迪、中航鋰電等。
在各大廠商們積極部署 48V 的時(shí)候，傳統(tǒng)的燃油車(chē)企該怎么辦？與非網(wǎng)小編在此總結(jié)如下：
- 順應(yīng) 48V 潮流，研究混動(dòng)系統(tǒng)
這也是大部分車(chē)企都在做的事情，大眾、長(zhǎng)安、吉利、廣汽、長(zhǎng)城、比亞迪、一汽等都在進(jìn)行布局，世界各國(guó)也公布了禁售燃油車(chē)的時(shí)間表，12V 汽車(chē)電力系統(tǒng)也會(huì)隨著燃油車(chē)的消失而逐漸推出歷史舞臺(tái)。
- 另辟蹊徑，開(kāi)發(fā)比 48V 更好的平臺(tái)
48V 雖好，但是仍然有缺點(diǎn)，電壓在 48V 以上的解決方案目前研究較少，如果能找到比 48V 更節(jié)能成本更低的解決方案，那么這個(gè)方案就會(huì)像 48V 替代 12V 一樣逐漸成為主流，但目前而言 100V 以上的方案的成本都非常的昂貴，很少有企業(yè)能負(fù)擔(dān)得起。
綜上，48V 成了傳統(tǒng)燃油車(chē)企的必經(jīng)之路，早早地進(jìn)行布局才不至于落得“被挨打”的下場(chǎng)。
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