自從我們國家政府頒布新的國六排放標準以來，混合動力汽車如雨后春筍，從48V輕混動到插電式混動，充斥著新車市場的每一個角落。再說48V吧~~

眾所周知，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機車型都是使用12V電池，而48V混光系統(tǒng)使用的是48V電池。48V輕混和其他混合方式的目的是一樣的，為了更好的省油。

在傳統(tǒng)汽車中，牽引動力系統(tǒng)必須能夠在非常寬的功率和速度條件下運行，這通常表示為“扭矩-速度”范圍?；旌蟿恿ο到y(tǒng)的采用使得系統(tǒng)設計者可以在不同的扭矩轉速范圍內(nèi)自由安排各種動力源，優(yōu)化各系統(tǒng)的性能。電源可以提供非常高的扭矩，在加速汽車時非常有用，但它只能在有限的時間內(nèi)使用。具體需要的時間取決于電池的大小和電機的扭矩輸出。有了這種可以產(chǎn)生動力源的高扭矩，冰的尺寸可以顯著減小。這大大提高了它的燃油效率。然而，添加電源當然不是簡單的工程問題，許多汽車系統(tǒng)設計考慮都需要一種方法。

48V框架

48V架構的選擇范圍很廣，而且越來越多。最基本的系統(tǒng)包括一個電池、一個起動發(fā)電機、一個48V到12V的轉換器，通常至少有一個48V的負載。因為48V汽車還保留12V電池和多個12V負載，所以目前這些系統(tǒng)可能以雙電壓系統(tǒng)的形式存在。

典型48V輕度混合系統(tǒng)的電氣拓撲

有了這些雙電壓系統(tǒng)，大量新的配置成為可能。因為48V系統(tǒng)基本上可以提供更高的功率水平，所以它將支持更高功率的新外設，如48V E-Turbo和48V E-Roll穩(wěn)定系統(tǒng)。此外，更高的電源可用性將推動耗電的12V負載遷移到48V總線，以充分利用更高的能效。

最初，雙電壓系統(tǒng)的12V系統(tǒng)側將保持不變，減去12V交流發(fā)電機。由于沒有12V供電的電源，所以需要一個轉換器將48V產(chǎn)生的電力傳輸?shù)?2V側。雖然轉換器需要高能效，但它仍然會對所有12V負載施加損耗懲罰，因為它需要通過轉換器獲得功率。在增加的損耗和功率限制之間有一個強烈的動機，這可以將12V外設移動到48V操作。

這些轉換器在設計上是雙向的，在高需求時可以同時使用兩種電池。雙向轉換器可以將任何電池的電力轉換成另一種電池，未來可能會存在一段時間。

除了冗余之外，12V啟動器沒有保留的技術理由，去掉它可能會成為未來的趨勢。如果不再需要，12V電池的尺寸可以顯著減小，甚至完全去除。但這將是一個大膽的舉動，轉換器需要非常仔細地設計。

對于48V系統(tǒng)側，起動發(fā)電機是主要部件。它負責汽車的所有發(fā)電和汽車的啟動。它還可以在汽車制動時進行再生能量回收。在這種模式下，機器充當發(fā)電機，為動力系統(tǒng)提供負扭矩，降低車速，恢復電池電量。啟動發(fā)電機有多種配置和功率等級，每種都有非常具體的實施目標。

在混合動力領域，簡寫代碼用于確定電機在底盤子系統(tǒng)中的位置。系統(tǒng)通過使用一組Px指示器生成標簽，指示電機耦合到電力系統(tǒng)的每個位置。當電源插入點通過車輛后部時，指示器(P0到P4)的值將上升。

Px混合系統(tǒng)術語和示例功率水平

因為BSG的插入點位于發(fā)動機的前端附件傳動(FEAD)，BSG的功率級最小，其中扭矩的傳遞必須通過鋼帶連接。因為它是由鋼齒輪耦合，底盤的其余插入點(P2-P4)具有更高的功率水平。此外，更高功率的機器具有額外的功能，可以為冰提供牽引輔助。這意味著除了冰提供的動力，電力來源還可以提高汽車的加速度。在一些配置中，可以想象，當ICE關閉時，汽車可以僅通過電源啟動。這取決于電機可用的牽引輔助量及其在底盤子系統(tǒng)中的位置。

什么是48V輕度混合動力系統(tǒng)？

8V混動也叫輕度混動。雖然沒有明確的規(guī)范，但在世界汽車行業(yè)，絕大多數(shù)從業(yè)者習慣將豐田、福特、通用等混合動力技術稱為“強混合”(也就是我們通常所說的廣義混合動力技術，以下簡稱廣義混合動力)，僅用12V電壓就能驅(qū)動的自動啟停等技術稱為“微混合”。

48V混合動力的基本原理與豐田福特等公司的廣義混合動力技術相同。兩者都是通過電機與內(nèi)燃機并聯(lián)運行，提供額外的驅(qū)動力，具有動能回收的功能。但不同的是，48V混合動力比廣義的混合動力技術占地更少，重量更輕，成本更低，更容易部署。與12V電壓的微混合動力相比，48V混合動力技術的節(jié)油效果更好，功能性更強。

要解決這個問題，還得從普通車輛上的12V電壓說起。我們知道，功率=電壓電流。如果要輸出混光所需的10kW~20KW功率，使用12V的話電池輸出電流需要達到1000A，顯然不行。因此，提高電壓就成了最可行的辦法。最后考慮到成本和效果，選擇了48V。

更高的電壓可以驅(qū)動更強大的電器，如電子渦輪、主動懸掛系統(tǒng)、電動助力轉向，當然還有電機，并把普通燃油車變成輕度混合動力車。雖然只是輕混，但是節(jié)油效果一點都不含糊。燃油車常用的12V自動啟停系統(tǒng)的節(jié)油效果為5%-6%，而48V輕混系統(tǒng)的節(jié)油效果高達14%-17%，油電混合系統(tǒng)的節(jié)油效果通常為17%-21%。從成本上來說，48V輕混系統(tǒng)只有油電混系統(tǒng)的30%，價格便宜充足。用事半功倍來形容48V并不為過。

需要注意的是，48V輕混系統(tǒng)的電機比混動系統(tǒng)的要小，不足以讓汽車在純電動狀態(tài)下加速，仍然需要和發(fā)動機配合使用。

48V光混合系統(tǒng)的電氣架構

48V混光系統(tǒng)可以看作是12V啟停系統(tǒng)的升級版，增加了48V儲能電池、48V/12V雙向DCDC轉換器、48V BSG混光系統(tǒng)/ISG(汽車發(fā)動機和發(fā)電機一體化)、電動增壓器(可選配置)和電池管理系統(tǒng)。

但是，48V系統(tǒng)并不完全是48V。為了提高系統(tǒng)的兼容性，降低推廣難度，業(yè)界推出的主流方案都是12V 48V，比直接48V更容易實現(xiàn)。也就是說，保留原有的12V系統(tǒng)，將對應的48V擴展到12V系統(tǒng)，驅(qū)動負載較重的應用。

48V光混合系統(tǒng)的工作原理

將12V系統(tǒng)升級為相應的48V系統(tǒng)后，除了自動啟停功能外，還具有發(fā)動機停車滑行、滑行制動能量回收、加速輔助和電動巡航等功能。升級方向是優(yōu)化駕駛體驗，提高節(jié)能效率。對了，電壓升高，還能為車內(nèi)電子設備提供更多的電力。

在不同的工作模式下，48V混光系統(tǒng)會有不同的表現(xiàn)。

自動啟動/停止：在等待紅綠燈時，在車輛靜止不動的情況下關閉發(fā)動機，48V大容量電池利用儲存的能量維持車載電氣設備的正常工作，因此可以快速啟動發(fā)動機

能量回收：能量回收可以將動能轉化為電能儲存在電池中。僅能量回收功能就能降低油耗5%-7%左右。

加速輔助：混合動力系統(tǒng)可以減少發(fā)動機的排量。在提速階段，電機的輔助動力可以彌補發(fā)動機動力的不足，在不損失動力的情況下降低排放。

巡航：當車輛勻速行駛，電池電量充足時，關閉發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)，依靠電機維持車輛行駛。電機提供的動力用來抵消發(fā)動機的驅(qū)動阻力和拖曳阻力。在高速巡航階段，BSG/ISG可以在電能充足的情況下，完全分離并關閉發(fā)動機，僅靠電機保持車輛巡航。當你再次踩下油門踏板時，發(fā)動機會快速啟動，平穩(wěn)切入當前轉速。

滑行：松開油門，車輛處于滑行階段，離合器分離發(fā)動機與傳動系統(tǒng)的機械連接，完全關閉發(fā)動機，實現(xiàn)更長的行駛距離。相當于傳統(tǒng)車輛空擋滑行，只不過傳統(tǒng)車輛空擋滑行后，發(fā)動機轉速降至怠速時仍需噴油維持發(fā)動機運轉。

48V混光系統(tǒng)有什么優(yōu)缺點？

與12V電力系統(tǒng)和廣義混合動力系統(tǒng)相比，48V系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢：

更安全：在我們從小學開始的物理知識中，我們一直認為安全電壓在36V以下。但是在高壓電動車上，這個安全值是不科學的。一方面，人體電阻的阻值存在很大的個體差異，胖瘦高矮男女老幼的阻值不同。另一方面，人體環(huán)境也會對人體抵抗力產(chǎn)生影響，夏季潮濕時抵抗力會降低，冬季干燥時抵抗力會升高。綜合各種因素，一般認為60V以下的DC電壓和25V以下的交流電壓屬于安全電壓。

成本低：48V混合動力本身的標稱電壓在60V以下，即使計入高SOC引起的電壓波動，48V混合動力系統(tǒng)的峰值電壓也不會超過58V，不需要采取額外的電壓保護措施(很多國家規(guī)定電壓超過60V時要安裝保護措施)，成本低于上述“強混合”。

通用性強：48V系統(tǒng)可以兼容越來越多不同的電器設備，比如車載領域越來越多的娛樂大屏幕和復雜的中控系統(tǒng)。同時，48V提供了更大容量的電池，可以通過電池為傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車中依靠發(fā)動機的空調(diào)壓縮機、冷卻水泵等設備加載。這樣既能有效降低發(fā)動機的負荷，又能在發(fā)動機熄火時使用這些大功率設備。

節(jié)能減排：借助BSG技術和ISG技術，48V混動系統(tǒng)可以進一步縮小發(fā)動機體積，從而減少排放。同時，用電渦輪代替機械渦輪可以進一步提高發(fā)動機的效率。48V混合動力系統(tǒng)可以實現(xiàn)滑行啟停、動能回收、輔助加速等功能，有效避免不必要的油耗。與廣義的混合動力汽車相比，48V混合動力系統(tǒng)只需要30%的成本，就可以達到70%左右的效果。從性價比來說還是挺劃算的。

同樣，與優(yōu)點相比，它的缺點也非常明顯：

1.48V的電壓比12V的電壓更容易產(chǎn)生電弧。如果長時間熱插拔，可能會影響電子設備的壽命。

2.即使成本遠低于混動系統(tǒng)，但48V混動系統(tǒng)帶來的車載設備的全面更新，依然會影響最終車輛的終端價格。

相對于廣義的混合動力技術，48V混合動力在很多國家和地區(qū)并不被視為“混合動力技術”，因此不能享受福利政策和補貼。比如中國的汽車市場，由于48V混動系統(tǒng)無法進入新能源目錄，自然無法享受新能源汽車牌照等優(yōu)惠措施。這也導致了這種技術只是安裝在一些中高端豪華車型上來降低一定的油耗，比如奧迪A8L（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）和奔馳S級（查成交價|參配|優(yōu)惠政策），而在中低端車型上由于成本的增加并不能得到太多消費者的認可。

或許對于這些廠商來說，48V只是暫時解決排放問題的“絕招”，最終還是要靠廣義的混動和純電動進入新能源市場。

隨便舉個例子說說，吉利博瑞（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）GEMHEV。這套吉利自主研發(fā)的MHEV系統(tǒng)，具有發(fā)動機啟停、智能啟停、智能導航、智能充電、智能制動能量回收等功能，可以覆蓋車輛的整個行駛過程。啟動瞬間，48V BSG電機帶動發(fā)動機啟動，響應時間僅為0.3秒，抖動和噪音明顯改善。加速時電機和發(fā)動機同時工作，強勁的動力可以讓加速更快；勻速行駛時，發(fā)動機可以智能啟停，回收多余能量；輕踩油門時，可高速啟動發(fā)動機，實現(xiàn)無縫動力連接；制動時，電機快速抑制發(fā)動機轉速，發(fā)動機不噴油，同時回收制動能量；特別值得一提的是，這套48V BSG輕混系統(tǒng)的節(jié)油率高達15%，處于世界領先水平。

48V光混合擴展

BSG混合動力系統(tǒng)

BSG(Belt-Driven Starter Generator)代表兩軸并聯(lián)低度混合動力：發(fā)動機和電動機采用皮帶傳動方式進行動力傳輸，發(fā)動機是整車的驅(qū)動動力源，利用電動機系統(tǒng)實現(xiàn)發(fā)動機的快速啟動。

ISG混合動力系統(tǒng)

ISG(Integrated Starter Generator)代表單軸并聯(lián)中度混合動力：通過發(fā)動機和電動機扭矩的疊加來混合動力，發(fā)動機與電動機和變速器并聯(lián)。根據(jù)不同的行駛工況，發(fā)動機的扭矩和電機的扭矩在變速器前以各種形式復合，達到最佳的行駛效率。發(fā)動機是整車的主要動力源，電機系統(tǒng)起輔助作用。

總結：

各大車廠最清楚自己不約而同的選擇了48V，可見它有很多不可抗拒的優(yōu)勢。在低成本的情況下，節(jié)能減排滿足嚴格的政策是48V最大的能力。因此，48V混合動力系統(tǒng)被認為具有良好的發(fā)展前景。隨著電池技術的發(fā)展和動力系統(tǒng)的優(yōu)化，未來的48V混動系統(tǒng)可能會并入廣義混動系統(tǒng)，成為入門級車型上配備的低端混動配置。

正是在這個領域，中國品牌供應商的技術和質(zhì)量是最好的，所以他們搶占了大量的市場。但48v輕混只是過渡階段的選擇，因為整個汽車市場都在新能源的掌中。