摘要
中國(guó)市場(chǎng)政策的主導(dǎo)目前仍然主要以純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力為主,48V輕混和高壓全混HEV的推廣都處于剛剛開(kāi)始發(fā)展的階段,誰(shuí)能最先形成規(guī)模,主導(dǎo)形成標(biāo)準(zhǔn),或許誰(shuí)就可能會(huì)取得勝利,但劇情會(huì)如何發(fā)展尚未可知。
今年有一個(gè)比較明顯的趨勢(shì)是48V混合動(dòng)力車型較前些年有了較大的進(jìn)展.
國(guó)內(nèi)除了奔馳、奇瑞捷豹路虎、上汽通用等合資品牌持續(xù)推出了相關(guān)車型,自主品牌方面,吉利在國(guó)內(nèi)屬于48V布局走在最前列而且持續(xù)推出車型最多的車企,旗下車型包括博瑞GE、嘉際、星越、繽越、帝豪GL等多款在售車型均推出了48V輕混版本,目前在售48V車型已達(dá)到10款之多。
此外,東風(fēng)啟辰、一汽轎車、江鈴、江淮、長(zhǎng)安、上汽通用五菱等車企也相繼推出了部分試水車型。
整體銷量來(lái)看,2020年1-9月總銷量已超過(guò)20萬(wàn)臺(tái),較去年同期增長(zhǎng)了43.37%,實(shí)現(xiàn)了飛躍式的進(jìn)展。
但是接下來(lái),是否會(huì)有更多車企加入48V陣列,銷量能否進(jìn)入高速增長(zhǎng)的快速通道,在NE看來(lái),目前尚未可知。但48V輕混系統(tǒng)到底是個(gè)啥,為什么會(huì)火爆,什么領(lǐng)域更適合使用,NE時(shí)代整理了一些背景,供大家參考。
歐洲市場(chǎng)堅(jiān)定選擇48V系統(tǒng)的緣由
“48V混合動(dòng)力系統(tǒng)的主流陣營(yíng)其實(shí)一直是在歐洲。
歐洲廠商們之所以會(huì)一眾力推48V輕混系統(tǒng),首先在于這個(gè)系統(tǒng)解決了12V電壓系統(tǒng)所解決不了的供電問(wèn)題。另外就是48V輕混系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)啟停、起步、剎車等工況下的優(yōu)化,都能達(dá)到明顯的省油效果,不過(guò)48V輕混的這些優(yōu)點(diǎn)都建立在其操作性和成本皆可控的前提之上。
這樣的一套系統(tǒng),讓在排放標(biāo)準(zhǔn)面前止步不前的歐洲廠商們,仿佛看到了前進(jìn)的曙光。到2011年,大眾、寶馬、奔馳、奧迪和保時(shí)捷就聯(lián)合發(fā)布了48V輕混系統(tǒng),至此正式打開(kāi)了48V輕混的應(yīng)用市場(chǎng)。
對(duì)于歐洲廠商來(lái)說(shuō),選擇48V路線至少有以下兩個(gè)方面是非常有利的:第一是成本,48V系統(tǒng)目前已經(jīng)是一套非常成熟的技術(shù),歐洲的先發(fā)優(yōu)勢(shì)使得其具備一定的成本優(yōu)勢(shì),此外歐洲法規(guī)中規(guī)定60V以上才是高壓,所以48V可以認(rèn)為是低壓系統(tǒng),從而不需要增加高壓保護(hù),也能省去一部分成本(但在美國(guó)和中國(guó),都是規(guī)定36V以上就是高壓系統(tǒng),需采取高壓保護(hù)措施)。
另一方面就是應(yīng)對(duì)嚴(yán)苛的油耗法規(guī),尤其是到了現(xiàn)在,從2020年到2021年歐盟將進(jìn)一步收緊CO2排放標(biāo)準(zhǔn)。為了達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn),歐盟必須出售盡可能多的零排放純電動(dòng)汽車(BEV),但同時(shí)為了提高仍占據(jù)壓倒性比例的發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的燃油效率,預(yù)計(jì)今后歐洲制造商在幾乎所有的燃油車型上可能都將推出配套的48V混合動(dòng)力車型。
48V混合動(dòng)力系統(tǒng)到底是個(gè)啥?
當(dāng)前市場(chǎng)上的大多數(shù)48V混合動(dòng)力車在業(yè)內(nèi)被稱為“輕度混合動(dòng)力車”,是由一臺(tái)兼作為啟動(dòng)器和發(fā)電機(jī)的電機(jī)和一個(gè)小型的鋰離子電池組組成,一般通過(guò)皮帶等與發(fā)動(dòng)機(jī)直接連接,在車輛上也就是被安裝在行業(yè)內(nèi)俗稱的P0位置。
該系統(tǒng)中,電機(jī)除了可以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之外,還能通過(guò)在啟動(dòng)或加速時(shí)輔助驅(qū)動(dòng)來(lái)減小發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷,并在車輛減速時(shí)回收能量作為電能(再生充電),但電機(jī)無(wú)法單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。
本質(zhì)上這是在不改變現(xiàn)有燃油車架構(gòu)基礎(chǔ)之上,通過(guò)低成本的部分結(jié)構(gòu)增加,實(shí)現(xiàn)燃油效率提升的有效方法。據(jù)某制造商指出,與傳統(tǒng)燃油車相比,即使是48V輕度混合也有望將燃油效率提高多達(dá)10%~20%。
“ Mercedes-Benz S450”,配備了輕混動(dòng)力系統(tǒng),該系統(tǒng)結(jié)合了ISG(集成式起動(dòng)發(fā)電機(jī))和帶有直列6缸引擎的48V系統(tǒng)
最新的“奧迪Q7”,48V輕混動(dòng)力系統(tǒng)與3升V6渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合運(yùn)用
高電壓是把“雙刃劍”
但其實(shí)低壓的混合動(dòng)力系統(tǒng)也不是歐洲專有,日本、美國(guó)對(duì)于該領(lǐng)域的探索與嘗試同樣歷史悠久。豐田于2002年就推出了輕混版本的“皇冠”車型,此外鈴木的“ S-ENECHARGE”和日產(chǎn)的“ S Hybrid”也有輕混車型,馬自達(dá)還將其與“ Sky Active X”結(jié)合在一起。
不過(guò)推出的這些車型中作為核心的電池電壓就有點(diǎn)千差萬(wàn)別,豐田早期的36V版本現(xiàn)在已經(jīng)消失,鈴木和日產(chǎn)最初采用的是12V系統(tǒng),而馬自達(dá)最早推出的則是24V系統(tǒng)。
而在美國(guó),通用從2006年開(kāi)始研究輕混系統(tǒng),命名為BAS系統(tǒng),是Battery Assist System的縮寫,通用汽車的該套系統(tǒng)經(jīng)歷了前后三代的變化,最新一代系統(tǒng)最終選擇了90V作為輕混系統(tǒng)的電壓標(biāo)準(zhǔn)。
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基本上,電壓越高,混合動(dòng)力汽車和BEV的性能就越高。如果電流值相同,則電壓越高,電機(jī)的輸出功率就越高(≈更高的旋轉(zhuǎn));如果使用相同的性能,則電壓越高,電流越小,損耗越小(=效率越高)。例如在豐田的全混合動(dòng)力“ THS”中,第一代“ Prius”使用了288V的電池電壓,但是在最新一代Prius中,則已經(jīng)將略高于200V的電池電壓升壓到600V使用。
但是,電壓越高,被電擊的風(fēng)險(xiǎn)就越大,從而導(dǎo)致用于保護(hù)措施的電氣系統(tǒng)也越變?cè)酱蟆T谌蚍秶鷥?nèi),直流60V以上就被認(rèn)為對(duì)人體具有危險(xiǎn),經(jīng)常需要應(yīng)用嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn),而相應(yīng)所產(chǎn)生的成本非常高昂。而歐洲車企們?cè)谶@種性能和成本之間找到的折衷值就是48V。雖然離安全標(biāo)準(zhǔn)邊界的60V還有一點(diǎn)差距,但是即使是48V系統(tǒng),充電時(shí)它也可能大大超過(guò)50V,考慮到這種波動(dòng),貌似48V左右已經(jīng)是極限了。
歷代“豐田普銳斯”的PCU(電源控制單元),由一個(gè)逆變器和一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器組成,每代更改型號(hào)時(shí)都進(jìn)行了小型化。第四代PCU的體積是第一代PCU的一半,輸出密度則高出2.5倍。
48V和HEV 誰(shuí)會(huì)更有發(fā)展?jié)摿Γ?/p>
2011年6月,大眾,奧迪,保時(shí)捷,戴姆勒和寶馬等五家德國(guó)公司聯(lián)合發(fā)表聲明,將在中短期內(nèi)合作推動(dòng)車載48V電源。
2013年,這五家公司與VDA(德國(guó)汽車制造商協(xié)會(huì))一起制定了“ LV148”作為車載48V電源的標(biāo)準(zhǔn)。由此,歐洲不僅明確了標(biāo)準(zhǔn),由于德國(guó)五家巨頭車企都在積極推廣,而且歐洲的主要供應(yīng)商也開(kāi)始行動(dòng),積極著手開(kāi)發(fā)48V混合動(dòng)力車型配套的車載控制系統(tǒng)。
對(duì)于其他歐洲制造商來(lái)說(shuō),隨大流會(huì)是個(gè)不錯(cuò)的主意,而且歐洲供應(yīng)商已經(jīng)儲(chǔ)備了多種48V混合產(chǎn)品,一旦被引入,他們除了擁有專利技術(shù),導(dǎo)入越多,交貨成本也會(huì)隨之降低。在這種情況下,開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)更低,成為趨勢(shì)似乎已經(jīng)必然。
而另一方面,在日本,高壓全混合動(dòng)力汽車從一開(kāi)始就很普及,部分原因可能是受到豐田汽車的影響,而以豐田為代表的高壓混合動(dòng)力系統(tǒng),不僅在日本市場(chǎng)影響巨大,在包括歐洲市場(chǎng)在內(nèi)的全球其他市場(chǎng)也創(chuàng)造了大量的銷售業(yè)績(jī)。
而在中國(guó)市場(chǎng),政策的主導(dǎo)目前仍然主要以純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力為主,48V輕混和高壓全混HEV的推廣都處于剛剛開(kāi)始發(fā)展的階段,誰(shuí)能最先形成規(guī)模,主導(dǎo)形成標(biāo)準(zhǔn),或許誰(shuí)就可能會(huì)取得勝利,但劇情會(huì)如何發(fā)展尚未可知。
新的“高爾夫”“ eTSI”單元將1.5升汽油渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)與起動(dòng)發(fā)電機(jī)組合在一起。與不使用輕混動(dòng)力系統(tǒng)的情況相比,燃油效率提高了約10%。
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原文標(biāo)題:【普沃思?媒體視點(diǎn)】48V輕混系統(tǒng)要在中國(guó)市場(chǎng)冒頭了嗎?
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