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探究奥秘:魔力四射的48V系统

2017年07月16日 11:42:42    来源:环球汽车网    类型:原创    编辑:田彬汐    评论:0

       压力越高,获得的能量就越多,因而汽车电力系统的电压由Z初的6伏提高到12伏。如今电压再次提升——48V走上舞台。而电压的提高,也将使混动汽车更加经济环保。

       48V系统的积极支持者,当属大众集团。今年7月11日,大众集团的高端品牌奥迪,在巴塞罗那推出了Z新一代奥迪A8。这一代A8的亮点诸多:搭载3级水准的自动驾驶系统、配备智能互联设备、提供轻混合动力等,代表了奥迪 “科技”的形象。

       但Z值得一提的是,本次奥迪A8使用的AI主动悬挂系统。它是一款功能齐全的机电式悬挂系统,由48伏系统控制每个车轮上的电动马达,可根据驾驶者的意愿和驾驶环境,进行自动调节。此外,48V还可为A8混动系统提供动力支持。

       那么48V动力总成系统的魔力何在?主机厂们是如何应对这项技术,专家们又会怎么看待这项科技呢?

       48伏的奥秘

       《经济学人》对此表示,随着汽车电子配件的增多,需求的电力也在不断增加。但提高电压还有一个Z主要原因:额外提升的电压能让工程师在设计汽车时采用新颖的方法提升发动机输出功率和提高汽车性能,同时还可实现轻混合动力布局。

       这即可增加动力输出,也能降低污染排放——从12V升级到48V的奥秘就在于此。其实,在去年奥迪上市的SQ7中,就配备了48V的主动悬架系统,它可使控制车辆转弯的电动机更快做出反应,因而可提高响应速度。

       此外,还搭载有48V的电子涡轮增压。它可在发动机需迅速提升动力时压缩更多空气进入发动机中。和车辆废气驱动的涡轮增压器相比,这样可提供更快的响应速度。业内人士对此表示,“可见,奥迪AI技术的推出,离不开48V电力系统的支持。”

       具有双重魔力

       近几年来,由于迫于环保压力和政府扶持,新能源汽车已被公认为是未来趋势。中国政府虽在这方面已迈出很大一步,但由于新能源技术的延后,导致了市场的抵触。所以,现今能够有效改善排放问题的技术成为了关键。

       而48V动力总成系统恰巧迎头赶上,因为它具有减排与提高性能的双重魔力,使它逐渐在市场被应用。而随着奥迪SQ7、A8相继发布搭载48伏电子涡轮增压、48伏AI主动悬架,48V正成为行业的科技热点。

       所谓48V,是指几家德国整车和零部件制造商共同倡导的一种低成本节油技术方案。该系统是一种低混合动力系统,也可以把它看成是起停系统的升级版。

       该系统电压为48V,用能量小于一度电的功率型锂离子电池代替传统的铅酸电池,用BSG电机代替传统的启动电机和发电机。而48V动力总成系统能成为时下热点的一个原因是,现在的汽车配备的组件越来越多,因而需要的电力也在增加。一辆现代汽车的电动机也许会多达150个,而一向有“灯厂”之称的奥迪,更离不开对更多电力的需求。

       然而,提高汽车电力系统的电压还有另外一个原因:除额外提升的电压能让工程师们在设计汽车时采用新颖的方法提升发动机输出功率及效率外,高电压还可以实现较为经济的混合动力(奥迪A8已搭载一些人称其为“轻混合动力”的系统)。

       而世界Z大的汽车零部件制造公司之一、总部位于密歇根的德尔福也认为,“轻混合动力可使二氧化碳排放量至少减少15%~20%。”

       减排才是重点

       不过,48V动力系统并不是Z新技术。AI主动悬架、电子涡轮增压的背后则暗藏欧州主机厂的能源战略,它是欧洲发展新能源的重要举措。早在2011年,奥迪、宝马、戴姆勒、保时捷和大众五大品牌就联合发布了48V电压规范,开始研发车载电压提升至48V的汽车电气化。

       随后,很多欧洲车企都先后进行了新标准的开发。博世集团就开发了一套48V低电压混合动力总成系统,在油耗方面比一般混动降低15%,可与汽油/柴油发动机相匹配,还可为内燃机提供额外150N•m的扭矩,配套部件也相对低价,电动发电机功率可提高到原来4倍,提供Z高10kW额外功率。

       此外,国际零部件巨头如大陆、舍弗勒、德尔福、江森自控、海拉等也纷纷布局48V系统相关部件,部分企业48V系统的量产工作已提上日程。在国内有整车厂(吉利)也宣布了将推出48V系统车型

       不可被忽略

       另外还可看到,48V的布局更利于满足政府对碳排放的控制标准。2021年欧洲将实施“每辆汽车的CO2排放量必须削减至95g/km以下”的新规,中国工信部也制定了新的排放标准,自2020年起乘用车的平均燃油消耗量降至5L/100km。

       但国内乘用车的平均油耗都难以满足未来的要求,而政策的制定又意味着传统燃油车的倒退。不过,与之相对应的则是欧洲厂商将凭借轻混合动力汽车来满足这一规定。业内人士指出,“只需花费全混动汽车30%的成本,轻混动汽车就可实现前者70%的功能。这比同类中Z省油的车还要降低10%~20%。”

       所以,欧洲厂商的举动,很值得中国车企去思考:在核心技术被外企垄断下,未来我们的新能源战略路径该如何选择?纯电动化技术瓶颈突破之前,若传统内燃机满足不了油耗和排放要求,我们采用怎样的过渡技术?是否等到国际供应商技术成熟之后再去跟随?

       表态支持

       其实,在国内对于混合动力技术,有两位专家一直是持积极支持的态度,在他们看来,现阶段混合动力技术比纯电动技术节油意义更大,而在混合动力多种方案中则优先推荐48V系统。这两位专家:一位是一汽副总工程师、工程院院士李骏,另一位则是著名新能源汽车专家王秉刚。

       李骏、王秉刚认为,48V系统是现阶段性能价格比Z好的节油方案,在新能源汽车的发展过程中,混合动力是绕不过去的一条路。在国内,由于汽车行业发动机技术和轻量化技术相对落后,为满足2020年新车油耗5L/百公里的目标,必须加快48V系统建设。

       而现在对于48V系统,各国的意见也不完全一致:欧洲Z积极,主要整车企业准备于2017、2018年开始批量应用;而美国和日本应用的时间可能晚得多。当然,在汽车行业实施一项新技术不是一件简单的事情。

       十五年前美国SAE年会,就曾热议中国需要48V系统——混动汽车发展的一个思路之一就是42V电池总成系统。当时该技术已研究成熟,也有实际需求,但终因为成本和技术过渡问题未能大规模实际应用。

       “不过42V电池总成系统的失败却赢来了48V电源总线系统的成功。目前在国内,各企业虽也正针对48V系统不同程度地研究开发,但重视程度仍还不够。”李骏院士表示道,“如今国内外大多主机厂及零部件供应商都在48V电力系统上下功夫,中国在这方面也应加紧布局。”

       而德尔福就曾预计,到2025年,全世界每十辆售出的汽车就有一辆是48V电压的轻混合动力车。因此,提升汽车电力系统的电压会使汽车驾乘变得更加绿色。

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奥迪A8 基本信息
  • 厂   商:奥迪(进口)
  • 品   牌:奥迪
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  • 级   别:豪华车
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