什么是48V混合動力系統(tǒng)及48V的誕生歷經(jīng)坎坷

在全球興起的能源變革運動之中，來自世界各地的主機廠各顯神通，紛紛拿出自家壓箱底的技術(shù)來應(yīng)對愈發(fā)嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)。在這個過程中，有像特斯拉這樣專注于純電動的，也有像沃爾沃這樣穩(wěn)扎穩(wěn)打選擇混合動力的，也有像奧迪這樣花心思研究插電式混合動力的。雖然一時間成果遍地開花，但當(dāng)需要落地量產(chǎn)時，制造商們卻發(fā)現(xiàn)事情遠(yuǎn)沒有那么簡單。

純電動的減排效果最好，但受到目前電池技術(shù)的局限，在實際使用的體驗上與燃油汽車仍有一定差距；混合動力倒是個不錯的辦法，可是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和較為高昂的成本也讓很多車企束手束腳。一邊是逐漸逼近的限排政策，另一邊是早已設(shè)計完成的燃油汽車。汽車廠商們急需一個既不用把手頭的汽車推倒重來、又能有效降低油耗的辦法。于是，48V混合動力系統(tǒng)抖了抖身上的灰塵，從箱底的角落中站了出來。

現(xiàn)代48V Mild Hybrid發(fā)動機

48V混合動力又被稱作Mild Hybrid。雖然沒有明確的規(guī)范劃分，但在世界汽車行業(yè)中，絕大多數(shù)從業(yè)者習(xí)慣把豐田、福特、通用這類混合動力技術(shù)稱為“Strong Hybrid”（也就是我們通常廣義泛指的混合動力技術(shù)，以下簡稱廣義混合動力），像自動啟停這種僅需12V電壓就可以帶動的技術(shù)稱為“Micro Hybrid”。所以，夾在中間的48V混合動力技術(shù)就自然成為了“Mild Hybrid”。

48V混合動力的基本原理與豐田福特等車企的廣義混合動力技術(shù)一樣，都是通過電動機與內(nèi)燃機并聯(lián)運行，以提供額外的驅(qū)動力，同時兼具動能回收功能。但不同的是，48V混合動力相比廣義混合動力技術(shù)占地更小，重量更輕，成本更低，同時在部署的難度上也更加容易。而相比12V電壓的Micro Hybrid，48V混合動力技術(shù)則具有更好的節(jié)油效果和更強的功能性。

最初汽車誕生的時候還沒有配備電路系統(tǒng)，畢竟那個時候的汽車還靠煤油燈照明，也不需要用電。汽車上首次搭載蓄電池是從1918年開始的，不過當(dāng)時普遍使用的是6V的電路系統(tǒng)，蓄電池的容量也要小很多。隨后，伴隨著汽車上的科技配置逐漸發(fā)展，人們不僅擁有了大燈，甚至還開始在汽車上配置一些娛樂休閑功能，比如近些年已經(jīng)被淘汰掉的磁帶機。這時，一個6V的電路系統(tǒng)已經(jīng)開始無法支持車輛在電能方面的龐大需求了。所以在20世紀(jì)50年代左右，工程師們將汽車的6V系統(tǒng)變更為了一直延續(xù)到今天的12V系統(tǒng)。

全世界第一輛汽車——1886 Benz Patent-Motorwagen

在12V系統(tǒng)沿用至今的60多年里，早就有汽車工程師提出過36V系統(tǒng)的構(gòu)想，他們認(rèn)為使用三組12V電池串聯(lián)，就能得到36V的電池組。這套系統(tǒng)可以完全取代當(dāng)時的12V電池，滿足更多用電設(shè)備的需求。但由于電路系統(tǒng)的變更將涉及到車內(nèi)數(shù)百項零部件的更換，對于汽車廠商和零部件供應(yīng)商來說，并沒有人愿意承受這“突如其來”的成本提高。況且當(dāng)時全球還沒有如此關(guān)注汽車的排放問題，所以36V系統(tǒng)的設(shè)計最終也沒能實現(xiàn)。

豐田混合動力系統(tǒng)——THS II

直到近幾年，各國紛紛提出了限制百公里油耗和排放的標(biāo)準(zhǔn)，讓很多美系和德系車企措手不及。此時發(fā)展純電動技術(shù)不僅成本降不下來，之前在內(nèi)燃機方面的技術(shù)成果也都會蕩然無存；研發(fā)廣義混合動力技術(shù)又有日系車企的“技術(shù)壁壘”阻隔，況且廣義混合動力技術(shù)也需要研發(fā)新的平臺來支持，遠(yuǎn)水解不了近渴。所以被擱置多年的36V系統(tǒng)經(jīng)過翻新之后，以48V混合動力的全新面貌重出江湖。

優(yōu)勢明顯，劣勢也明顯

奧迪48V Mild Hybrid

相對于12V電系統(tǒng)和廣義的混合動力系統(tǒng)，48V系統(tǒng)擁有比較明顯的優(yōu)勢：

更加安全：在我們從小學(xué)到的物理學(xué)知識中，一直都認(rèn)為36V以下才是安全電壓。但在高電壓的電動汽車當(dāng)中，這個安全值并不科學(xué)。一方面人體電阻的阻值存在很大的個體差異，胖瘦高矮男女老少阻值都不相同。另一方面人類所處的環(huán)境也會對人體阻值產(chǎn)生影響，潮濕的夏天人體阻值會變小，而在干燥的冬天阻值則會增大。根據(jù)多方面因素綜合考慮，目前國際上通常認(rèn)為60V以下的直流電壓和25V以下的交流電壓屬于安全電壓。

成本低廉：48V混合動力本身標(biāo)稱電壓就在60V以下，即使算上由于SOC較高時導(dǎo)致的電壓波動，48V混合動力系統(tǒng)的電壓峰值也不會超過58V，所以不需要采取額外的電壓防護措施，相對與上面所說的“Strong Hybrid”來說，成本更低。

泛用性強：48V系統(tǒng)可兼容更多不同的用電設(shè)備，比如如今車載領(lǐng)域越來越多的娛樂化大屏和復(fù)雜的汽車中控系統(tǒng)。同時，48V提供更大容量的蓄電池，可以將傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車上依靠發(fā)動機來負(fù)載的空調(diào)壓縮機、冷卻水泵等設(shè)備通過電池來負(fù)載，這樣做不僅能有效降低發(fā)動機的負(fù)荷，也可以在發(fā)動機關(guān)閉的情況下使用這些大功率設(shè)備。

降低排放：由于BSG技術(shù)和ISG技術(shù)的幫助，48V混合動力系統(tǒng)可以進一步縮小發(fā)動機的體積，進而降低排放。同時，利用電動渦輪來替代機械渦輪，還能進一步提高發(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，有效避免了燃油的不必要消耗。相比于廣義混合動力汽車，48V混合動力系統(tǒng)僅需要30%的成本，可以達到70%左右的效果。從性價比方面來說相當(dāng)劃算。

奧迪48V Mild Hybrid

同樣的，相比它的優(yōu)勢，他的劣勢也十分明顯。

48V電壓相比12V電壓更容易產(chǎn)生電弧的問題，如果長期熱插拔可能會影響電子設(shè)備的壽命。

即便比混合動力系統(tǒng)的成本低了不少，但48V混合動力系統(tǒng)帶來的車載設(shè)備全面更新還是會影響最終車輛的終端售價。

如今，越來越多的車企和供應(yīng)商開始重視48V混合動力系統(tǒng)，像博世、大陸集團、AVL等供應(yīng)商也已經(jīng)發(fā)布了各自提供的48V解決方案。但相比廣義混合動力技術(shù)，48V混合動力在很多國家和地區(qū)還不被視為“混合動力技術(shù)”，無法享受福利性政策和補貼。比如在中國汽車市場中，由于48V混合動力系統(tǒng)無法進入新能源目錄，自然也沒辦法享受新能源汽車牌照等優(yōu)惠措施。這也導(dǎo)致這類技術(shù)目前僅在一些中高端豪華車型上進行了實裝來降低一定的油耗，比如奧迪A8和奔馳S級，而在中低端車型上并不能受到消費者的認(rèn)可。

雖然也有很多主機廠開始布局48V混合動力的車型，但從圖表上來看，絕大多數(shù)車企最終量產(chǎn)也都指向了2020年?；蛟S對于這些廠商來說，48V只是一個暫時解決排放難題的“小技巧”，最終還是需要依靠廣義混合動力和純電動來進軍新能源市場。

全新奔馳S級

目前的汽車行業(yè)中，48V混合動力系統(tǒng)的未來仍然有一些迷茫。一些人認(rèn)為48V混合動力系統(tǒng)與其說是“混合動力”，倒不如說只是12V電系統(tǒng)的升級產(chǎn)品。在將來，48V混合動力系統(tǒng)將會全面代替12V系統(tǒng)的功能，成為車輛的電路標(biāo)配。而另一些人則表示48V混合動力系統(tǒng)擁有良好的發(fā)展前景，隨著電池技術(shù)的發(fā)展和動力系統(tǒng)的優(yōu)化，未來的48V混合動力系統(tǒng)將會被廣義混合動力系統(tǒng)收編，成為入門級車型上配備的低端混合動力產(chǎn)品。但如果要談到中國市場，筆者只能對48V混合動力系統(tǒng)的未來表示擔(dān)憂。畢竟我國市場的未來屬于純電動汽車或是清潔燃料汽車，連混合動力車型都只是時代變革的過渡產(chǎn)品，更何況一個小小的48V呢？