【奧迪資訊】探究奧秘:魔力四射的48V系統
對于汽車電力系統來說,壓力越高,獲得的能量就越多,因而汽車電力系統的電壓由最初的6伏提高到12伏。如今電壓再次提升——48V走上舞臺。而電壓的提高,也能使混動汽車更加經濟環保。
48V的活躍支持者,當屬大眾。本年7月11日,奧迪在巴塞羅那推出了最新一代奧迪A8。這一代A8的亮點很多:搭載3級水準的自動駕駛體系、裝備智能互聯設備、輕混合動力等,代表了奧迪 “科技”的形象。
而值得注意的是,此番奧迪A8使用的AI主動懸掛是一款功能完備的機電式懸掛,由48V體系操控每個車輪上的電動馬達,可根據駕駛者的需求和駕駛環境自動調節。
那么48V動力總成究竟有什么魔力?主機廠們是怎樣應用該技術,專家們對這項科技有持有什么看法呢?
48伏的奧秘
《經濟學人》表示,由于轎車電子配件的增多,需要的電力也在不斷增加。但電壓的提高還有一個根本原因:額外提升的電壓能讓工程師在規劃轎車時選用最新的技術提升發動機輸出功率并使車的性能有所提升,還可完成輕混合動力設計。
這既能達到動力輸出的提升,還能降低污染排放——這就是從12V升級到48V的奧妙。本來,在上一年奧迪上市的SQ7中,就裝備了48V的自動懸架體系,它可使操控車輛轉彎的電動機更快反應,對提高響應速度有所脾益。
48V的電子渦輪增壓可在發動機需敏捷提高動力時壓縮更多空氣進入發動機艙。和由廢氣驅動的渦輪增壓器相比,能提供更快的響應速度。業內人士對此表明,“可想而知,奧迪AI技能的推出,離不開48V電力系統的支撐。”
具有雙重魔力
近年來,迫于環保壓力和政府扶持,新能源轎車已被公認為未來的大趨勢。雖然,中國政府已經邁出了一大步,但因為技術的拖延,致使市場抵觸。現如今可以減少排放的技術顯然至關重要。
48V動力總成體系恰好應運而生,由于它具有減排與提高功能的兩層法力,使它逐漸得到了應用。在奧迪SQ7、A8相繼發布搭載48伏電子渦輪增壓、48伏AI自動懸架之后,48V正變成職熱門科技。
48V是指幾家德國整車和零部件制造商一起倡議的一種低成本節油技術。該體系是一種低混合動力體系,也能夠把它看成是起停體系的升級。
該所需電壓是48V,用能量小于一度電的功率型鋰離子電池替代鉛酸電池,用BSG電機替代發動電機和發電機。48V動力總成體系上熱門的一個原因是,如今的轎車裝備的組件不斷增多,需要的電力也越來越多。一輛轎車的電動機多達150個,而一貫有“燈廠”之稱的奧迪,更離不開對更多電力的需要。
但是,提高電壓還有一個因素:除額定提高的電壓能讓工程師們在規劃轎車時選用最新的技術提高發動機輸出功率及功率外,高電壓還可以完成較為經濟的混合動力。
國際最大的汽車零部件制作公司之一、總部坐落于密歇根的德爾福也以為,“輕混合動力可使二氧化碳排放量最少削減15%~20%。”
減排才是重點
48V動力系統并不是最新技術。AI自動懸架、電子渦輪增壓后面隱藏歐州主機廠的能源戰略,它是歐洲開展新能源戰略的主要舉措之一。2011年,奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷和群眾五大品牌就一起發布了48V電壓標準,著手研制車載電壓提升至48V的汽車電氣化。
然后許多歐洲車企都先后進行了新標準的開發。博世集團就有一套48V低電壓混合動力總成體系,在油耗方面比通常混動下降15%,能夠匹配汽油和柴油發動機,還能為內燃機額外提供150N•m的扭矩,部件價格也比較低,電動發電機功率能提高到之前的4倍,提供最高10kW功率。
世界最大的幾家零部件公司,如舍弗勒、德爾福、江森自控、海拉等也紛紛規劃48V體系有關部件,有些公司已經將48V體系的量產提上了日程。
不可被忽略
48V的規劃更利于滿足政府對碳排放的規范。2021年歐洲將施行“每輛汽車的二氧化碳排放量削減至95g/km以下”的新規,我國工信部也擬定了新的排放規范,自2020年起乘用車的燃油消耗量降至5L/100km。
然而國內乘用車的油耗都都難以滿足要求,不過,與之相對應的則是歐洲廠商將憑仗輕混合動力轎車來達到這一標準。業內人士指出,“只需花費全混動轎車30%的成本,輕混動轎車就可完成前者70%的效能。這比同類中最省油的車還要下降10%~20%。”
因而,歐洲廠商的行為,很值得我國車企深思:在核心技能被外企獨占下,將來咱們的新能源戰略途徑該怎么挑選?純電動化技能瓶頸打破之前,若傳統內燃機滿意不了油耗和排放請求,咱們選用怎樣的過渡技能?
表態支持
在國內關于混合動力技能,有兩位專家一直是持積極支持的態度,他們認為,現階段混合動力技能比純電動技能節油含義更大,而在混合動力多種計劃中則優先引薦48V體系。
這兩位專家:一位是一汽副總工程師、工程院院士李駿,另一位則是聞名新能源轎車專家王秉剛。
專家們認為,48V系統是現階段性價比最好的節油方案,在新能源汽車的發展過程中,混合動力是繞不過去的一條路。由于國內的汽車行業發動機技術和輕量化技術相對落后,為滿足2020年新車油耗5L/百公里的目標,加快48V系統建設是很有必要的。
而現在對于48V系統,各國的意見也不完全一致:歐洲最積極,主要整車企業準備于2017、2018年開始批量應用;而美國和日本應用的時間可能晚得多。當然,在汽車行業實施一項新技術不是一件簡單的事情。
十五年前美國SAE年會,就曾熱議中國需要48V系統——混動汽車發展的一個思路之一就是42V電池總成系統。當時該技術已研究成熟,也有實際需求,但終因為成本和技術過渡問題未能大規模實際應用。
“不過42V電池總成系統的失敗卻贏來了48V電源總線系統的成功。目前在國內,各企業雖也正針對48V系統不同程度地研究開發,但重視程度仍還不夠。”李駿院士表示道,“如今國內外大多主機廠及零部件供應商都在48V電力系統上下功夫,中國在這方面也應加緊布局。”
而德爾福就曾預計,到2025年,全世界每十輛售出的汽車就有一輛是48V電壓的輕混合動力車。因此,提升汽車電力系統的電壓會使汽車駕乘變得更加綠色。