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汽车新鲜技术解读—国产奇瑞48V微混系统!

来源:开云    发布时间:2023-09-03 10:55:31
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  启停功能作用下发动机不能长时间熄火,因为蓄电池承受不住电气设备的耗电速度,这会让你觉得这项功能很鸡肋。但奇瑞最近在上海车展上拿出的这项“黑科技”或将改变你的看法,关键是它还更省油更环保!

  微混系统英文为“Mild Hybrid”,它需要匹配电压更高的车载电源,来实现更高效的发动机启停、动力辅助以及能量回收功能

  。可以说它是传统动力与油电混合动力之间的一个折中,相比传统动力增加了能与发动机一起耦合输出动力的电机,达到了混动的效果,但相比普通的油电混合动力系统,其电动机的输出功率和扭矩都小很多,而且驱动电机只能在车辆加速时,辅助输出一小部分动力,不能纯电驱动。

  奇瑞将48V电压融入到了这套微混系统中(所以我们这里简称48V微混系统),48V电压标准将是未来车载电压的新趋势,不久的将来或许整车上动力系统、照明设备、影音设备、空调系统等所有电气设备都会采用48V电压供电。

  但目前48V电压只在部分电气设备上使用,例如奥迪SQ7在电动涡轮增压器和电动主动式防倾杆上使用了48V电压,而奇瑞瑞虎7则只在启发电一体机上加载了48V电压。

  目前普通汽油车一般都采用的是12V蓄电池,面对如今汽车上电子风扇、座椅加热以及慢慢的变大的显示屏等用电设备,同时运行时12V蓄电池越来越力不从心。将电压升级到48V后,汽车才能支持更多、更大功率的用电设备。

  除此之外,48V电源对整车的轻量化也会有所提升,因为在用电设备的功率不变的情况下,更高的电压能够更好的降低线缆中的电流,也就从另一方面代表着能选用更细的线束。

  要知道一辆车上的线束重量多达几十斤甚至上百斤,电压高4倍,线束的直径就能缩小到原先的1/16,所以轻量化的效果还是很明显的。

  另外,目前发动机启停功能一般在寒冷的冬天会失效,因为冷启动需要启动机更大的扭矩,启动时间也更长,低温下传统12V蓄电池很难支持发动机多次自动启停。

  随着近几年全球环保法规的日益严苛,怎么样才可以有效地降低燃油消耗和排放,成为各大汽车厂商迫切地需要解决的问题。然而就目前而言,无论是开发难度、配套设施、电池技术还是技术投入来讲,车企要想全方面转型电动化都是支出大于收入。若不朝着新能源方向转型的话,愈加严峻的排放法规和各国新政策的出台,都会将企业一步步逼向死路。所以,在这样情况下,各大主机厂迫切地需要找到新能源技术的突破口, 48V轻混动系统便在这种情况下应运而生。

  提到混动车型,最有话语权应该是日系车。其实早在1997年,丰田首次向外界展示其混合动力系统后,十几年的时间内已形成了完整的混合动力产品线。并且累计销量超过千万辆车,奠定了混动车霸主的地位。随着之后各国新排放法规的推出,欧洲品牌和国产品牌也陆陆续续推出了混动车型。其中,48V轻混系统是各国厂商都在推崇的一个车型,特别是在国内,48V轻混车型也可以上新能源牌照,这对于在北上广的摇不到普通蓝牌的消费者来说,48V轻混无疑是解决用车的最优选择。但是,48V轻混如此抢手,它又有多少高科技含量,是否仅仅是主机厂的一根救命稻草呢?

  随着汽车电气化设施的普及,慢慢的变多的汽车附件从机械液压变为电力驱动,如转向、水泵、散热器、制动器、节气门等。这时原车的车载12V电源满足这些设备的运转已经显得有一点力不从心了,所以一定要通过增大电压来满足用电的需求,因此48V也可以看作为12V的升级版。至于为什么是48V而不是更高的电压,主要是因为人体能承受的安全电压为60V以内,也就是说只要低于60V的电压,车辆不需要采取额外的安全保护措施,从而节省成本。同时,48V电压已经能满足这些设备的正常运转,并且48V电池的最高充电电压可以到达56V,已经很接近60V,所以48V电池是人体能接受的最高电压等级。

  48V混动系统中最重要的部件就是BSG(皮带传动启动/发电一体化)电机,它既是发电机也是电动机。车辆制动的时候,BSG又可以充当发电机利用车辆制动的动能回收,将动能转换成电能回收到蓄电池当中。除此之外,空调压缩机、冷却水泵这些用电量比较大的附件,在发动机熄火后也能够最终靠48V电机来保障正常工作。不仅如此,48V和12V电池组成的DCDC转换器双向供电系统还能够适用于车辆电子涡轮、电动转向机、空气悬架系统及其它照明修通和信息娱乐等提供电力来源,从而让车辆实现出更好的燃油经济性和驾驶性能。

  和其它零部件一样,48V轻混系统也是由供应商提供。到目前为止,国内外诸多汽车品牌轻混系统大多由博世、大陆、德尔福和法雷奥提供技术上的支持;在国内,也有像精进、上海电驱动、科力远等企业涉及该领域。各品牌之间大家各显神通,其中论全球对轻混系统的钟爱程度,德系车可谓是这项技术的忠实拥护者,奥迪、奔驰、大众等先后都推出了48V轻混车型,这其中就包含我们熟悉的新款奥迪A8L、奔驰S级、大众高尔夫GTI车型。

  而对于汽车工业发展时间较短的国产品牌来说,混合动力可谓是一个近路超车的好时机。长安、吉利等先后都推出了48V轻混车型,而比亚迪、奇瑞、宝骏旗下的48V轻混车型也即将亮相。其中就拿给上汽和一汽提供产品的上海电驱动48V混动系统来讲,这样一套系统中包含锂电池、BSG、双向DCDC等,成本能控制在3500-4500元之间,节约能源的效果则能达到12%-15%。而像国外进口的可能就会更贵一些,成本在5000-10000元之间,节油效能在15%-20%。因此,48V轻混系统节油效果还是很明显的,并且也不需要对车体结构做很大改动,所以车辆增加一个48V轻混很容易实现。

  就连一向主张重混并取得世界领先水平的日系车如今也开始转投48V轻混阵营了,在日益严苛的全球排放法规的驱使下,危险信号正在逼近每一家车企。以中国的排放法规为例,马上就要来临的国六排放标准,对一氧化碳、碳氢化合物以及颗粒物排放变得更严苛。因此,在这样的大环境下,日系车也只能选择屈服。

  我们都知道,在日常养车中,油钱是一笔不小的开销,既然48V轻混系统能节省燃油,那它到底可以省多少钱呢?我们简单算了一笔账,以一辆普通的家用代步车为主,平均一个月油费大约是1000元左右,这样一年下来就是12000元。如果汽车搭载48V轻混系统的话,那么一年大约能节约1500-2000元的油费,按照一套48V轻混动系统成本3500-4500元计算,客户在购车时轻混车型可能要多花5000-6000元的购车费用。如此估算来看,用户在购买48V轻混车型额外的花费,只需要三年左右的时间就可以将购车时多花的费用收回,而过了这一段时间,车辆每年节省的油钱就等于多赚回来的。如此一来,48V轻混系统还是一个相当的好的选择。但若是轻混车型和燃油车车型差价较大,那建议还是选燃油车来的更划算一些。

  以目前的形势来看,世界主要国家排放法规的收紧不可逆转。不过在当前的技术水平环境下,无论是纯电动车还是插电混合车型,都很难追上传统燃油车的市场占有份额。因此,成本低、方便实用的48V轻混系统就成了应对严苛排放法规的最佳突破口,它也是一个最小代价让大部分燃油车降低一个油耗等级,使它们继续保留在当今世界的舞台的上。

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