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48V轻混系统要在中国市场冒头了吗?
48V混合动力 文章来源自:高工锂电网
2020-10-16 09:17:42 阅读:13503
摘要中国市场政策的主导目前仍然主要以纯电动和插电式混合动力为主,48V轻混和高压全混HEV的推广都处于刚刚开始发展的阶段,谁能最先形成规模,主导形成标准,或许谁就可能会取得胜利,但剧情会如何发展尚未可知。

今年有一个比较明显的趋势是48V混合动力车型较前些年有了较大的进展.

国内除了奔驰、奇瑞捷豹路虎、上汽通用等合资品牌持续推出了相关车型,自主品牌方面,吉利在国内属于48V布局走在最前列而且持续推出车型最多的车企,旗下车型包括博瑞GE、嘉际、星越、缤越、帝豪GL等多款在售车型均推出了48V轻混版本,目前在售48V车型已达到10款之多。

此外,东风启辰、一汽轿车、江铃、江淮、长安、上汽通用五菱等车企也相继推出了部分试水车型。

整体销量来看,2020年1-9月总销量已超过20万台,较去年同期增长了43.37%,实现了飞跃式的进展。

但是接下来,是否会有更多车企加入48V阵列,销量能否进入高速增长的快速通道,在NE看来,目前尚未可知。但48V轻混系统到底是个啥,为什么会火爆,什么领域更适合使用,NE时代整理了一些背景,供大家参考。

欧洲市场坚定选择48V系统的缘由

“48V混合动力系统的主流阵营其实一直是在欧洲。

欧洲厂商们之所以会一众力推48V轻混系统,首先在于这个系统解决了12V电压系统所解决不了的供电问题。另外就是48V轻混系统对发动机启停、起步、刹车等工况下的优化,都能达到明显的省油效果,不过48V轻混的这些优点都建立在其操作性和成本皆可控的前提之上。

这样的一套系统,让在排放标准面前止步不前的欧洲厂商们,仿佛看到了前进的曙光。到2011年,大众、宝马、奔驰、奥迪和保时捷就联合发布了48V轻混系统,至此正式打开了48V轻混的应用市场。

对于欧洲厂商来说,选择48V路线至少有以下两个方面是非常有利的:第一是成本,48V系统目前已经是一套非常成熟的技术,欧洲的先发优势使得其具备一定的成本优势,此外欧洲法规中规定60V以上才是高压,所以48V可以认为是低压系统,从而不需要增加高压保护,也能省去一部分成本(但在美国和中国,都是规定36V以上就是高压系统,需采取高压保护措施)。

另一方面就是应对严苛的油耗法规,尤其是到了现在,从2020年到2021年欧盟将进一步收紧CO2排放标准。为了达到该标准,欧盟必须出售尽可能多的零排放纯电动汽车(BEV),但同时为了提高仍占据压倒性比例的发动机汽车的燃油效率,预计今后欧洲制造商在几乎所有的燃油车型上可能都将推出配套的48V混合动力车型。

48V混合动力系统到底是个啥?

当前市场上的大多数48V混合动力车在业内被称为“轻度混合动力车”,是由一台兼作为启动器和发电机的电机和一个小型的锂离子电池组组成,一般通过皮带等与发动机直接连接,在车辆上也就是被安装在行业内俗称的P0位置。

该系统中,电机除了可以启动发动机之外,还能通过在启动或加速时辅助驱动来减小发动机的负荷,并在车辆减速时回收能量作为电能(再生充电),但电机无法单独驱动车辆。

本质上这是在不改变现有燃油车架构基础之上,通过低成本的部分结构增加,实现燃油效率提升的有效方法。据某制造商指出,与传统燃油车相比,即使是48V轻度混合也有望将燃油效率提高多达10%~20%。

 “ Mercedes-Benz S450”,配备了轻混动力系统,该系统结合了ISG(集成式起动发电机)和带有直列6缸引擎的48V系统

最新的“奥迪Q7”,48V轻混动力系统与3升V6涡轮发动机结合运用

高电压是把“双刃剑”

但其实低压的混合动力系统也不是欧洲专有,日本、美国对于该领域的探索与尝试同样历史悠久。丰田于2002年就推出了轻混版本的“皇冠”车型,此外铃木的“ S-ENECHARGE”和日产的“ S Hybrid”也有轻混车型,马自达还将其与“ Sky Active X”结合在一起。

不过推出的这些车型中作为核心的电池电压就有点千差万别,丰田早期的36V版本现在已经消失,铃木和日产最初采用的是12V系统,而马自达最早推出的则是24V系统。

而在美国,通用从2006年开始研究轻混系统,命名为BAS系统,是Battery Assist System的缩写,通用汽车的该套系统经历了前后三代的变化,最新一代系统最终选择了90V作为轻混系统的电压标准。

相关图片信息来源:知乎张抗抗

基本上,电压越高,混合动力汽车和BEV的性能就越高。如果电流值相同,则电压越高,电机的输出功率就越高(≅更高的旋转);如果使用相同的性能,则电压越高,电流越小,损耗越小(=效率越高)。例如在丰田的全混合动力“ THS”中,第一代“ Prius”使用了288V的电池电压,但是在最新一代Prius中,则已经将略高于200V的电池电压升压到600V使用。

但是,电压越高,被电击的风险就越大,从而导致用于保护措施的电气系统也越变越大。在全球范围内,直流60V以上就被认为对人体具有危险,经常需要应用严格的安全标准,而相应所产生的成本非常高昂。而欧洲车企们在这种性能和成本之间找到的折衷值就是48V。虽然离安全标准边界的60V还有一点差距,但是即使是48V系统,充电时它也可能大大超过50V,考虑到这种波动,貌似48V左右已经是极限了。

历代“丰田普锐斯”的PCU(电源控制单元),由一个逆变器和一个升压转换器组成,每代更改型号时都进行了小型化。第四代PCU的体积是第一代PCU的一半,输出密度则高出2.5倍。

48V和HEV 谁会更有发展潜力?

2011年6月,大众,奥迪,保时捷,戴姆勒和宝马等五家德国公司联合发表声明,将在中短期内合作推动车载48V电源。

2013年,这五家公司与VDA(德国汽车制造商协会)一起制定了“ LV148”作为车载48V电源的标准。由此,欧洲不仅明确了标准,由于德国五家巨头车企都在积极推广,而且欧洲的主要供应商也开始行动,积极着手开发48V混合动力车型配套的车载控制系统。

对于其他欧洲制造商来说,随大流会是个不错的主意,而且欧洲供应商已经储备了多种48V混合产品,一旦被引入,他们除了拥有专利技术,导入越多,交货成本也会随之降低。在这种情况下,开发风险更低,成为趋势似乎已经必然。

而另一方面,在日本,高压全混合动力汽车从一开始就很普及,部分原因可能是受到丰田汽车的影响,而以丰田为代表的高压混合动力系统,不仅在日本市场影响巨大,在包括欧洲市场在内的全球其他市场也创造了大量的销售业绩。

而在中国市场,政策的主导目前仍然主要以纯电动和插电式混合动力为主,48V轻混和高压全混HEV的推广都处于刚刚开始发展的阶段,谁能最先形成规模,主导形成标准,或许谁就可能会取得胜利,但剧情会如何发展尚未可知。

新的“高尔夫”“ eTSI”单元将1.5升汽油涡轮发动机与起动发电机组合在一起。与不使用轻混动力系统的情况相比,燃油效率提高了约10%。

文章来源:NE时代

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