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延缓燃油车的消亡 48V轻混动系统或将成为“救命稻草”

2017-10-18第一电动

早在2011年,大众、宝马、戴姆勒等德国龙头车企就联合推出48V系统,以满足日益增长的车载负载需求,更重要的是为了满足2020年严格的排放法规。

相比于纯电动和插电式等新能源汽车,48V电气系统听上去或许有点陌生,曾有人把这个系统定义为“轻度混动系统”。面对各国日益严苛的油耗和排放法规,它成了燃油车的一根救命稻草,这所谓的48V轻度混动系统是否能开辟一片新的市场?

48是一个神奇的数字

48V轻度混动系统的前身是12V启停系统,不同的是48V系统除了启停功能以外,还能够提供辅助动力。

随着汽车电气化的普及,越来越多的汽车附件将由机械或液力驱动转为电力驱动,如转向、制动器、水泵、散热器、空调。车载12V电源已经无法满足所有需求,这便需要增大电压来满足用电需求。60V是安全电压,也就是说只要低于60V的电压不需要采取额外的安全防护措施,48V电池的充电电压最高56V,已经很接近60V,即48V电池电压是安全电压下的最高电压等级了。

48V轻度混动系统用能量约一度电的48V锂离子电池代替传统的12V车载电池,用BSG(Belt-driven Starter/Generator 皮带传动启动/发电一体化)电机代替传统的启动电机和发电机,并增加了48V/12V双向DCDC、电池管理系统等装置,该系统主要包括三个工作回路:

1、电机、逆变器、48V锂电池组成的轻度混合动力系统,用于发动机启停并提供辅助动力实现快速起停,减少油耗,并且可以回收汽车制动时的能量来为电池充电;

2、48V锂电池、双向DCDC、12V车载电池(铅酸/锂)组成供电系统,用于传统照明和信息娱乐等;

3、48V锂电池还可以为电动增压器、电子转向系统或电子悬架系统等提供动力,让汽车表现出更好燃油经济性和驾驶性能。

根据启动/发电一体化电机布置为的不同,随着BSG布置位置的不同,BSG可以进一步升级成ISG(集成启动/发电一体化点机),去掉皮带的传动,采用齿轮传动集成度更高。不过整个系统的原理是大同小异的。

一次投入 长期获益

随着世界各国排放法规对日趋严格,如何降低油耗、减少排放成为了各大汽车零部件供应商最棘手的问题。

目前为止,国内外诸多汽车零部件供应商都在研发48V轻度混动系统:博世、大陆、德尔福和法雷奥已经是48V系统的关键部件供应商;在国内,也有精进、上海电驱动、科力远等企业涉及该领域。

上海电驱动发言人曾在中国电动汽车产业发展高峰论坛中公开表示,一套48V轻混动系统(其中包含锂电池、BSG、双向DCDC等),成本能控制在3500到4500元之间,节能效果则能达到12%~15%。(从国外进口会更贵一下,成本800~1500美金,节油效果15%~20%)

我们可以简单的算一笔账:

1、平均一个月油费约1000元(每天上下班代步,实际情况根据汽车排量和用户习惯而定,在此取一个估值),一年大概12000元油费;

2、如果汽车搭载48V轻混动系统的话,那么一年能够节省1400~1800元的油费;

3、按照一套48V轻混动系统成本3500~4500元,客户在购车时,保守估计要为此多承担5000~6000元的购车费用。

如此估算看来,用户在购车时的额外花费,需要三年多的时间才能通过节油过程收回成本(当然,如果平时油费较高的话,收回成本的时间也就会相应缩短),此外还要承担该系统的保养和维修费用,如此一来,就不止三年了。而现如今,汽车更新换代速度飞快,很多消费者换车比较频繁,这样的话就购买搭载48V的汽车很容易得不偿失。

不过,48V轻混动系统除了节油以外,还具有快速启停的功能,极大的提高了用户体验,这是一个不得不提的加分项。

48V能否能成燃油车标配?

刚刚发布的新款奥迪A8就搭载48V系统,对于这款百万级豪车来说,48V系统更多是为那些主动悬挂、动态全轮转向等奢华配置提供动力,豪华车主并不会在意这些购车开销,而对于普通车主来说,由于48V系统提高了购车时的投入,势必需要精打细算。

预计到2025年48V系统装车辆能达到1100万,48V轻混动系统车型将会占所有车型的一半以上。不过,这一切都是建立在一定程度的成本把控上。如果按照上海电驱动的说法,国产48V系统成本3500~4500元,节油12%~15%,对用户来说还是可以考虑的;但是就算进口的48V系统节油率能达到15~20%,5000~10000万元的成本还是太高了。

尽可能的降低成本,才是48V系统普及的关键因素。为了确保国家燃油排放标准的实现,中国汽车工业协会也对配套企业提出了要求:按照要求,每套48V混动技术模块的成本不能超过5000元。我国工信部计划到2020年将当年生产的乘用车平均油耗目标降低到5升/100公里,根据2016年7月公布的数据显示,目前我国乘用车平均燃料实际消耗平均值为7.97升/100公里,这样看来,到2020年要实现油耗在现有基础上打六至七折。随着技术的发展,在提高节油率的基础上逐步降低系统成本,燃油车标配48V轻混动系统将成为可能。

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