早在2011年,大眾、寶馬、戴姆勒等德國龍頭車企就聯合推出48V系統,以滿足日益增長的車載負載需求,更重要的是為了滿足2020年嚴格的排放法規。
相比于純電動和插電式等新能源汽車,48V電氣系統聽上去或許有點陌生,曾有人把這個系統定義為“輕度混動系統”。面對各國日益嚴苛的油耗和排放法規,它成了燃油車的一根救命稻草,這所謂的48V輕度混動系統是否能開辟一片新的市場?
48V輕度混動系統的前身是12V啟停系統,不同的是48V系統除了啟停功能以外,還能夠提供輔助動力。
隨著汽車電氣化的普及,越來越多的汽車附件將由機械或液力驅動轉為電力驅動,如轉向、制動器、水泵、散熱器、空調。車載12V電源已經無法滿足所有需求,這便需要增大電壓來滿足用電需求。60V是安全電壓,也就是說只要低于60V的電壓不需要采取額外的安全防護措施,48V電池的充電電壓最高56V,已經很接近60V,即48V電池電壓是安全電壓下的最高電壓等級了。
48V輕度混動系統用能量約一度電的48V鋰離子電池代替傳統的12V車載電池,用BSG(Belt-driven Starter/Generator 皮帶傳動啟動/發電一體化)電機代替傳統的啟動電機和發電機,并增加了48V/12V雙向DCDC、電池管理系統等裝置,該系統主要包括三個工作回路:
1、電機、逆變器、48V鋰電池組成的輕度混合動力系統,用于發動機啟停并提供輔助動力實現快速起停,減少油耗,并且可以回收汽車制動時的能量來為電池充電;
2、48V鋰電池、雙向DCDC、12V車載電池(鉛酸/鋰)組成供電系統,用于傳統照明和信息娛樂等;
3、48V鋰電池還可以為電動增壓器、電子轉向系統或電子懸架系統等提供動力,讓汽車表現出更好燃油經濟性和駕駛性能。
根據啟動/發電一體化電機布置為的不同,隨著BSG布置位置的不同,BSG可以進一步升級成ISG(集成啟動/發電一體化點機),去掉皮帶的傳動,采用齒輪傳動集成度更高。不過整個系統的原理是大同小異的。
隨著世界各國排放法規對日趨嚴格,如何降低油耗、減少排放成為了各大汽車零部件供應商最棘手的問題。
目前為止,國內外諸多汽車零部件供應商都在研發48V輕度混動系統:博世、大陸、德爾福和法雷奧已經是48V系統的關鍵部件供應商;在國內,也有精進、上海電驅動、科力遠等企業涉及該領域。
上海電驅動發言人曾在中國電動汽車產業發展高峰論壇中公開表示,一套48V輕混動系統(其中包含鋰電池、BSG、雙向DCDC等),成本能控制在3500到4500元之間,節能效果則能達到12%~15%。(從國外進口會更貴一下,成本800~1500美金,節油效果15%~20%)
我們可以簡單的算一筆賬:
1、平均一個月油費約1000元(每天上下班代步,實際情況根據汽車排量和用戶習慣而定,在此取一個估值),一年大概12000元油費;
2、如果汽車搭載48V輕混動系統的話,那么一年能夠節省1400~1800元的油費;
3、按照一套48V輕混動系統成本3500~4500元,客戶在購車時,保守估計要為此多承擔5000~6000元的購車費用。
如此估算看來,用戶在購車時的額外花費,需要三年多的時間才能通過節油過程收回成本(當然,如果平時油費較高的話,收回成本的時間也就會相應縮短),此外還要承擔該系統的保養和維修費用,如此一來,就不止三年了。而現如今,汽車更新換代速度飛快,很多消費者換車比較頻繁,這樣的話就購買搭載48V的汽車很容易得不償失。
不過,48V輕混動系統除了節油以外,還具有快速啟停的功能,極大的提高了用戶體驗,這是一個不得不提的加分項。
剛剛發布的新款奧迪A8就搭載48V系統,對于這款百萬級豪車來說,48V系統更多是為那些主動懸掛、動態全輪轉向等奢華配置提供動力,豪華車主并不會在意這些購車開銷,而對于普通車主來說,由于48V系統提高了購車時的投入,勢必需要精打細算。
預計到2025年48V系統裝車輛能達到1100萬,48V輕混動系統車型將會占所有車型的一半以上。不過,這一切都是建立在一定程度的成本把控上。如果按照上海電驅動的說法,國產48V系統成本3500~4500元,節油12%~15%,對用戶來說還是可以考慮的;但是就算進口的48V系統節油率能達到15~20%,5000~10000萬元的成本還是太高了。
盡可能的降低成本,才是48V系統普及的關鍵因素。為了確保國家燃油排放標準的實現,中國汽車工業協會也對配套企業提出了要求:按照要求,每套48V混動技術模塊的成本不能超過5000元。我國工信部計劃到2020年將當年生產的乘用車平均油耗目標降低到5升/100公里,根據2016年7月公布的數據顯示,目前我國乘用車平均燃料實際消耗平均值為7.97升/100公里,這樣看來,到2020年要實現油耗在現有基礎上打六至七折。隨著技術的發展,在提高節油率的基礎上逐步降低系統成本,燃油車標配48V輕混動系統將成為可能。
Which suppliers will survive the electric era?
來源:第一電動網
作者:阿彌諾斯
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