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2020年02月09日 | 既“便宜”又实际的混动模式，48V轻混系统解析 | 技术
2020-02-09 来源：EEWORLD
在节能减排的大环境下，如今对于消费者而言，想买一台车，可选择的动力模式空前之多。
比如传统燃油汽车、插电混合动力汽车、纯电动汽车、混合动力汽车、以及轻混车型和增程式车型等等。
而近两年，在中国市场不断推动双积分政策、国六排放标准等一系列举措之后，开始有越来越多搭载48V轻混系统的车型问世。
像是合资品牌中如奔驰S320L、奥迪A8L、路虎揽胜等等，而自主品牌中最具代表性的车企肯定是要当属吉利，旗下的嘉际、博瑞等车型均配备了48V轻混系统。
今天，我们就来仔细聊聊48V轻混系统，以及在实际使用中有哪些优势？
什么是48V轻混系统？
48V轻混系统，一句话概括，即车辆的系统电压为48V。
自1918年汽车首次引入了蓄电池时，当时蓄电池的电压是6V，而到二十世纪五十年代，车辆的系统电压上升为12V后，并一直应用至今。
但是随着目前车辆的智能化程度越来越高，车载的电气化程度也越来越高，12V电压系统已经逐渐达到了功率输出的极限。
所以，2011年，德国五大汽车品牌奥迪、宝马、奔驰、保时捷及大众联合发布了48V系统，并在随后颁布了48V系统的规范LV148。
整个系统由集成在发动机前端轮系上的BSG电机、DC/DC，48V锂电池模块及管理系统、能量回收系统、混动模块控制系统等组成。
为什么非要是48V？
当然，在此期间还出现过36/42V等系统，最终选择48V主要原因大致为以下两点。
其一，首先我们要知道60V（无波纹直流）是安全电压，低于60V电压的设备都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已接近60V，因此48V是安全电压下的最高安全等级了。
如果电压太高的话，就要考虑到高压电路保护、电磁兼容性、车载电气系统的稳定性等问题了。
其二，如果电压能够满足最低的用电部件的需求，那么在此基础上，平台电压越低，电芯串联数量越小，PACK成本更低，而48V已经能够驱动电机。
所以综合安全性和成本两方面考虑，最终选择了48V。
48V轻混系统有哪些优势？
第一个优势是48V轻混系统能够使得车辆有更好的燃油经济性。
得益于48V轻混系统能使车辆实现滑行起停、回收制动能量，当驾驶员松开油门和制动踏板使车辆处于滑行过程中时，控制系统会断开传动链、切断发动机工作，从而达到节油减排的目的。
而在驾驶员重新踩下油门踏板时则会迅速结合传动链，并通过BSG快速启动发动机且实现与变速箱的转速同步，满足驾驶员加速需求。
另外一种工况，则是当车辆处于刹车或滑行过程中，可实现能量回收和制动能量回收。从而转换成电能储存在锂离子电池中，用于车载用电系统。
由于采用了48V电器架构，以往需要皮带或者齿轮驱动的发动机附件比如：水泵、机油泵、空调压缩机等，都可以采用电机来直接驱动，在很大程度上减小了发动机的负担，让发动机输出的机械能能够全部用于车辆的加速，从而达到省油环保的目的。
除了可以无缝启动发动机和回收制动能量以外，第二个优势就是能获得更加顺畅的驾驶体验。
在发动机加速过程中BSG电机能提供一定的辅助加速能力，也就是可以让燃油发动机加速更快，特别是在低速起步时，由于电机效率比内燃机更高，所以可以辅助为发动机在低速时的起步加速提供额外的扭矩。
在奔驰、路虎等一些48V电器架构中，甚至可以用电机来完成“电子增压”，即由48V系统的电动机驱动压缩机提供增压压力，或是直接驱动涡轮增压器，用于改善发动机低转速时的涡轮迟滞问题，保证在低扭时候充沛的扭矩输出，提高发动机的瞬时相应。
48V轻混系统还有很大的进步空间
诚然，48V轻混系统确实能够带来一定的节油效果，面对第四阶段的油耗目标值还能够应对，但面对第五阶段油耗目标值还是存在较大差距。
车企必须在应用电气化的同时，针对整车全面开展降能耗措施，尤其油耗贡献较大的动力总成，发动机热效率提升、高传动效率变速箱以及48V电气化等多种降能耗路径策略。
同时48V轻混系统可提升的空间还是非常大的。目前市面上绝大多数的48V轻混系统都是采用P0构型，即用48V电机取代原发电机位置且通过皮带与发动机集成。
因此可在传统12V车上快速布置，且具有成本低、效果显著的特点。
但是P0构型不能满足纯电行驶的要求，这就大大的限制了对整车/发动机节能潜力的挖掘。
针对此，目前还有多种构型，即P1、P2、P2.5、P3、P4。
P1：电机位于发动机曲轴部位，又称ISG。
P2：电机位于离合器和变速器输入轴之间。
P2.5：电机与变速箱集成，可耦合在输入轴、中间轴。
P3：电机位于变速器输出端，或变速器输出轴连接。
P4：电机位于后桥，另一个轴，比如对于发动机在前轴的车辆，电机位于后轴。
简单来说，P2、P2.5、P3、P4的构型，已经能够实现车辆进行纯电行驶，同时电机能提供额外较大的扭矩，起到辅助动力作用。
因此在节油效果上也会比目前大范围应用的P0构型好很多，但受限于技术难点和成本核算，目前还没有大范围量产，所以说48V轻混系统还有很大的进步空间。
最后，而对于一般消费者而言，选择48V轻混这一折中技术路线车型，既能兼顾节油效率、同时车型价格又不会贵太多，还能提升用车体验，确实是个不错的选择。
对于车企而言，选择48V轻混系统以达到节能减排的效果，其成本是要远低于PHEV、BEV等系统的。在低成本的情况下，实现大幅度地节能，降低排放以满足严苛的政策，这是48V最大的优势。
因此，48V轻混系统我认为会拥有非常好的发展前景，正如上面也提到了，48V轻混系统还有很大的进步空间。
随着电池技术的发展和动力系统的优化，未来的48V轻混系统发展到能够实现纯电行驶时，很有可能成为入门级车型中最容易搭载的混合动力系统、成为高端车型提升驾驶质感的重要手段。
史海拾趣
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