大家應(yīng)該都聽說(shuō)過(guò)”48V系統(tǒng)”這個(gè)名詞，目前汽車使用的12V電氣系統(tǒng)已經(jīng)使用超過(guò)60年，曾經(jīng)在1988年SAE建議將電壓調(diào)整到42V，但是由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，研發(fā)成本等原因，汽車企業(yè)并沒(méi)有積極推進(jìn)，至今依然是12V電壓。48V系統(tǒng)又分為48V電氣系統(tǒng)和48V輕混系統(tǒng)。
目前大多數(shù)汽車都會(huì)搭載啟停系統(tǒng)來(lái)降低油耗，但是啟停系統(tǒng)所需的功率相對(duì)大，因?yàn)镻=U*I，在12V電壓不變的情況下，想要得到啟停系統(tǒng)需要的功率，就必須加大電流，主流的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)的功率在600W到2000W之間，簡(jiǎn)單經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算，電流會(huì)在50A到167A之間。如此大的電流，對(duì)于電路系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)很大。
在2011年，奧迪，寶馬，戴姆勒，保時(shí)捷，大眾聯(lián)合推出48V系統(tǒng)，來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的汽車電器負(fù)載要求，更重要的是為了滿足排放法規(guī)。至于為什么選擇48V系統(tǒng)?60V是人體安全電壓，48V電池的充電電壓最高為56V，接近60V，所以48V電池眼壓是安全電壓下最高電壓等級(jí)，而且科技總是以指數(shù)形式增長(zhǎng)，使用相對(duì)高壓為后來(lái)的技術(shù)鋪墊好平臺(tái)。
從表看出，想要達(dá)到4.0L每百公里油耗，單純提高內(nèi)燃機(jī)效率的做法顯然不現(xiàn)實(shí)，汽車混動(dòng)化，電動(dòng)化是最好的出路。純電動(dòng)化汽車雖然是國(guó)際趨勢(shì)，但是由于成本高和配套設(shè)施，續(xù)航的問(wèn)題，短期內(nèi)無(wú)法大量普及，但是48V混動(dòng)系統(tǒng)相比高壓混動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，成本低，達(dá)到70%的節(jié)能效果。
48V輕混系統(tǒng)可以看成12V啟停系統(tǒng)的升級(jí)版，增加了48V電壓電池，48V12V雙向DC/DC，48VBSG（(belt-driven starter generator）/ISG（(intergrated starter generator），電動(dòng)增壓器，電池管理系統(tǒng)。
根據(jù)BSG的設(shè)置位置有P0和P2兩種設(shè)計(jì)。
第一種BSG放置發(fā)動(dòng)機(jī)前側(cè)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)于BSG的布置簡(jiǎn)單，對(duì)整車改動(dòng)小，并且可以替換原車的發(fā)電機(jī)。但是由于BSG和發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法分開，所以在滑行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的拖拽減少了可回收的能量，NEDC工況下，可以減少13%的CO2排放。
第二種BSG/ISG放在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間，在能量回收階段能斷開發(fā)動(dòng)機(jī)，降低25%左右的CO2排放，通過(guò)離合可以實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)動(dòng)，BSG可以進(jìn)一步升級(jí)為ISG，去掉皮帶，集成度更高，效率更高。
例如奔馳的48V系統(tǒng)由博格華納提供，由無(wú)皮帶驅(qū)動(dòng)的ISG一體式發(fā)電機(jī)/電機(jī)、一個(gè)容量為1kWh的48V鋰離子電池以及交/直流轉(zhuǎn)換器組成，ISG代替了傳統(tǒng)的起動(dòng)機(jī)，既可以驅(qū)動(dòng)車輛，又可以回收動(dòng)能。很多人上車之后，第一時(shí)間就把啟停系統(tǒng)關(guān)閉，難以接受啟停系統(tǒng)帶來(lái)的噪音和震動(dòng)，而使用ISG之后，啟停系統(tǒng)更加平順，而且噪音更少。
使用48V系統(tǒng)后，傳統(tǒng)使用皮帶驅(qū)動(dòng)的空調(diào)壓縮機(jī)，油泵，水泵等均可使用電力驅(qū)動(dòng)，減少皮帶傳動(dòng)而產(chǎn)生的損耗，既增加了功率輸出，又降低了能耗水平，可謂一石二鳥。其次，電壓的提升可使車輛用電器的功率增加，例如空調(diào)壓縮機(jī)功率增大，制冷效果加強(qiáng)，座椅加熱也比以前更快到達(dá)溫度，在舒適性方面也是一種提升。當(dāng)電池電量充足時(shí)，ISG會(huì)斷開發(fā)動(dòng)機(jī)連接，并熄滅發(fā)動(dòng)機(jī)，大大提升燃油經(jīng)濟(jì)性。
另外，48V系統(tǒng)可以搭載大功率的電子渦輪，最高轉(zhuǎn)速科大72000rpm，而定功率為5kw，可以最大程度彌補(bǔ)廢氣渦輪的遲滯現(xiàn)象，提高低轉(zhuǎn)速區(qū)域的響應(yīng)性。還有一點(diǎn)就是輕量化，48V系統(tǒng)減少個(gè)部件的驅(qū)動(dòng)皮帶，改用電力驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的同時(shí)減少體積和重量，提升燃油經(jīng)濟(jì)性。
關(guān)于自主品牌的前景，由于自主品牌的研發(fā)能力相對(duì)薄弱，博世為它們提供整套的解決方案，BRS系統(tǒng)（Boost Recuperation System），并計(jì)劃2017年量產(chǎn)，自主品牌可以依靠博世來(lái)推廣48V系統(tǒng)的車型。
大陸（Continental）&舍弗勒（Shaeffler）
大陸和舍弗勒共同研發(fā)的GTC II基于P2架構(gòu)，將BSG設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間，采用電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，在滑行和下坡路段可以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力，滑行更遠(yuǎn)的距離以及節(jié)省更多的燃油。
關(guān)于電池，48V系統(tǒng)使用鋰電池為儲(chǔ)存能量的手段，江森自控、日立、SAFT、A123均推出48V系統(tǒng)專用電池。
48V系統(tǒng)對(duì)于豪華轎車和運(yùn)動(dòng)型車的作用不同，對(duì)于豪華轎車48V系統(tǒng)最主要的作用在于保持行駛的順滑感受為前提再節(jié)省一點(diǎn)燃油，而運(yùn)動(dòng)型轎車則是使用48V系統(tǒng)用于性能方面，例如在加速時(shí)用電機(jī)輔助，使得成績(jī)好上那么一點(diǎn)。對(duì)于48V系統(tǒng)的用處，不同品牌對(duì)此有不同的理解和設(shè)定。
總結(jié)
除了歐洲車企積極推動(dòng)48V系統(tǒng)普及以外，福特、通用、現(xiàn)代等車廠都看到了48V系統(tǒng)的未來(lái)，表示將會(huì)開發(fā)48V車型；國(guó)內(nèi)的吉利、一汽、比亞迪、長(zhǎng)城也確認(rèn)要引入48V系統(tǒng)，歐洲車企對(duì)48V系統(tǒng)寄予厚望，如果歐洲推行順利，中國(guó)市場(chǎng)應(yīng)該會(huì)緊隨其后。48V輕混是成本、技術(shù)、符合法規(guī)的這種辦法，雖然燃油經(jīng)濟(jì)性比不上高壓混動(dòng)系統(tǒng)，但是可以給不少?gòu)S商過(guò)渡的時(shí)間向新能源方向轉(zhuǎn)移
