它們配備了高級先進的安全功能、具有音樂廳般的音響係統、加熱座椅以及可隨動轉向以照亮黑暗彎道的前照燈，儼然成為了汽車業的高科技奇跡。

 

這些技術中的許多奇跡都依賴並消耗車輛電能。

 

“一個12伏的電氣係統可提供約300安培的電流，峰值時約為600安培，勉強能為牽引電機和製動係統供電提供所需能量

，更不用說提供驅動現代信息娛樂係統和半自主安全功能所需要的能量負載了。”負責公司混合動力、電動汽車和動力總成係統工程團隊的Karl-Heinz Steinmetz說道：“這就需要邁出變革性的一步。”

 

這一顛覆性的變革正是48伏(fu)電(dian)氣(qi)係(xi)統(tong)。汽(qi)車(che)動(dong)力(li)驅(qu)動(dong)架(jia)構(gou)的(de)這(zhe)一(yi)進(jin)步(bu)滿(man)足(zu)了(le)如(ru)今(jin)高(gao)耗(hao)能(neng)汽(qi)車(che)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)。功(gong)率(lv)增(zeng)加(jia)還(hai)可(ke)以(yi)使(shi)內(nei)燃(ran)機(ji)更(geng)有(you)效(xiao)地(di)運(yun)轉(zhuan)，以(yi)幫(bang)助(zhu)製(zhi)造(zao)商(shang)更(geng)快(kuai)地(di)滿(man)足(zu)排(pai)放(fang)法(fa)規(gui)要(yao)求(qiu)。

 

業內很多製造商已接受這一變革。各汽車品牌製造商正在推出具有啟停技術的輕度混合動力汽車。該技術可使發動機在汽車滑行、製(zhi)動(dong)或(huo)停(ting)止(zhi)時(shi)暫(zan)時(shi)關(guan)閉(bi)，然(ran)後(hou)迅(xun)速(su)重(zhong)新(xin)啟(qi)動(dong)，並(bing)由(you)新(xin)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)部(bu)分(fen)動(dong)力(li)。低(di)端(duan)輕(qing)度(du)混(hun)合(he)動(dong)力(li)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)今(jin)年(nian)將(jiang)緊(jin)隨(sui)其(qi)後(hou)


，效(xiao)仿(fang)采(cai)用(yong)這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)。與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)混(hun)合(he)動(dong)力(li)汽(qi)車(che)不(bu)同(tong)
，輕(qing)度(du)混(hun)合(he)動(dong)力(li)汽(qi)車(che)（也稱為電池輔助混合動力汽車）中的電機用於補充內燃機，不單獨為汽車提供動力。

 

除了減少有害廢氣排放並提高燃料經濟性外，由48伏電氣係統實現的功率增加還滿足了消費者對具有高科技信息娛樂、便捷性和輔助駕駛安全功能汽車的日益增長的需求。一些48伏電氣係統製造商稱，可節省多達20%的燃油。到2025年
，二氧化碳的排放量可減少30%。

 

通過對這些係統的創新，汽車製造商可以在不影響動力、性能和駕駛安全性的前提下，滿足更嚴苛的全球燃油經濟性和排放標準，構建一個空氣更清新
、道路更安全的世界。

 

Karl-Heinz Steinmetz

 

賦能動力總成及更多係統

 

傳統的12伏電氣係統使用常規的鉛酸電池和交流發電機為不斷增加的各種耗能功能提供電能
，如車內外照明、半自動防撞和車道偏移安全功能以及提供車載音頻和視頻的軟硬件。

 

48伏係統可更多的處理這些功率負載。現代汽車中的驅動渦輪增壓器

、空調壓縮機、主動懸架係統、冷卻液泵
、機油泵和轉向助力泵運行所需能量由電氣係統提供，而非由以往為內燃機提供動力的曲軸皮帶輪和皮帶傳動提供。

 

通過從以前由產生二氧化碳的發動機驅動係統過渡到由48 伏電氣係統電流驅動的係統
，可使用更小尺寸的發動機。

 

Karl-Heinz表示：“這使您可以縮小內燃機的尺寸，將六缸車減小為四缸車大小
，從而提高燃油效率並降低二氧化碳排放量。”

 

在技術層麵，從12伏切換到48伏所需的結構性改造並不大，但是即使增加了更高的電壓係統，汽車製造商仍在努力確保這種調整能保持長期韌性。在48伏係統中
，由發電機而非12伏係統中使用的交流發電機對來自發動機的動力進行轉換。此外
，還需要48伏大容量鋰基電池和再生製動係統。通過再生製動或恢複製動
，發電機將汽車減速時損耗的動能轉換為電能，存儲在 48伏大容量電池中。

 

Karl-Heinz表示：“通tong過guo再zai生sheng製zhi動dong，當dang駕jia駛shi員yuan從cong交jiao通tong信xin號hao燈deng處chu由you停ting車che變bian為wei加jia速su行xing駛shi時shi
，所suo存cun儲chu的de能neng量liang將jiang被bei用yong於yu推tui動dong車che輛liang前qian行xing，從cong而er實shi現xian比bi通tong常chang情qing況kuang下xia更geng快kuai的de速su度du。一yi些xie48伏電氣係統還會在車輛滑行或停車時關閉發動機，從而提高燃油效率並降低排放。”

 

汽車的HVAC係統也將從中受益。Karl-Heinz表示，許多駕駛員抱怨采用12伏係統的汽車停下時

，暖通空調係統就會斷電。

 

他表示采用48伏係統的汽車不會發生這種情況
，儲存的能量可隨時用於為車窗除霜並更快地加熱座椅。

 

yuelaiyueduodezhizaoshangzhengzaishiyongxinxinghongwaifareban，zhijieweichengkegongre
，erbuhuilangfeidiannenglaijiareqichedeqiyubufen。zheleisiyuweichengkeduochuanyijianyifulaibaonuan
，erbushijianghengwenqiwendutiaogao。

 

Karl-Heinz表示：“紅外發熱板的挑戰在於每個座椅需要約500瓦功率
，這給12伏電氣係統帶來了很大壓力。48 伏係統不會出現這種情況。”

 

未來汽車的核心係統

 

對於具有較高自主性和駕駛員輔助功能的車輛，當今 12 伏電氣係統遠不能提供車載計算機分析和處理傳感器和攝像頭數據所需的能量。

 

“每台車載計算機預計將消耗約一千瓦到兩千瓦的電力，這會讓 12 伏係統的功率消耗殆盡，”Karl-Heinz 說道，無論未來的自主駕駛汽車是混合動力汽車還是純電動汽車，它們都需要48伏係統來承受高耗能的負載。”

 

許多汽車製造商正在將起動器和發電機、直流/直流轉換器和電池管理等係統以及HVAC壓縮機、正溫度係數加熱器和接線盒之類的車身電子器件轉換為48伏係統。此外，氮化镓在車載充電效率和功率密度、精密電流感應、無線電池管理係統技術以及隔離和電源管理方麵的進步都有助於減輕汽車重量，並減少驅動汽車形勢所需的動力。

 

Karl-Heinz表示：“電動汽車係統將成為未來汽車的核心係統，為實現道路更安全和空氣更清潔提供所需動力。”

 

 

推薦閱讀：