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中國電動車邁入48V時代,能火都是因為油耗法規?

來源: 發布時間:2017-06-28 08:14:49 次瀏覽

先有長安汽車在2016年底發布逸動藍動版48V混動車型試水,后有今年2月A123所屬的萬向新能源公司與上汽通用簽下10億美元訂單,提供總計260萬套的48V鋰電池供貨,種種跡象表明,近來大火的48V系統正在強勢登陸中國。而隨著節能減排浪潮的席卷,頗被看好的48V中國時代將在何時真正到來呢?

 

6月24~25日,由電車人聯合會主辦,三斧科技承辦,林州重機集團股份有限公司、林州朗坤科技有限公司鼎力支持的《2017電車人聯合會“48V系統技術與產業發展”研討會》在河南省林州市隆重召開?;?8V系統的良好發展前景和巨大市場空間,行業各界人士齊聚一堂,深度探討未來的發展路徑,共同推進48V系統在我國的應用和推廣。

 

油耗法規是根本推動力

“從零部件的角度來看,很多人認為48V僅代表自動啟停系統的升級,但從控制角度審視,48V的本質其實是混合動力。”在上海藍諾新能源技術有限公司總經理韓麗看來,因涉及到發動機與變速箱的運作、動力扭矩分配、與各種動力總成核心零部件的交互、以及對電池BMS系統的控制,“所以無論叫輕混還是微混,48V都是一種典型的混合動力系統。”

 

事實上,業界早已有一個“12V微混系統”的提法,即我們通常所說的自動啟停。但隨著汽車電氣系統越來越復雜,使得現在汽車上的電源系統開始有點不堪重負了,在轎車上已經沿用了超過60年的12V電源系統亟待升級以滿足用電需求。因此,SAE(Society of Automotive Engineers)在1988年曾提議把標準電壓提高至42V,然而由于當時的技術水平不足,以及電氣零部件替換的費用高昂,42V系統并沒有得到推廣應用。

 

直至2011年,包括奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷和大眾在內的德國幾個汽車制造商聯手制定并推出了LV148標準,這時48V才真正走入大眾視線。電車人聯合會副會長貢俊介紹,由于歐盟制定了嚴格的二氧化碳排放標準,促使整車廠和零部件供應商通過各種技術路線降低車輛的油耗,48V系統因其增加有限成本能顯著節能減排的優勢,成為業界關注的焦點。

 

“為什么去年48V在國內又重新火起來,根本原因在于油耗法規的推動。”貢俊在研討會上分析稱,根據新修訂的國家強制性標準《乘用車燃料消耗量限值》(乘用車燃料消耗量第四階段標準)和《乘用車燃料消耗量評價方法及指標》,從2016年起直到2020年,國產乘用車平均油耗將降至5.0L/100km。同時,以乘用車企業平均燃料消耗量積分與新能源汽車積分為考核標準的“雙積分政策”的推出,更讓很多整車企業倍感壓力。

 

“雖然新能源積分和油耗積分可以互相沖抵,但是囿于新能源汽車的開發難度和市場接受度,單純依靠純電動和插電作為節能技術路線,對于很多車企來說難度比較大。”貢俊直言,從國四升級到國六的過程中,車企為達標對發動機改進的投入已經非常大,因此各車企都在尋找能夠滿足油耗法規的最低成本方案。

 

■國內車企最易走的節能路線

從發展潛力而言,電動車無疑更具勢頭,因為其自帶的“零排放”光環可以稀釋掉不少燃油車的“超標油耗”。但在純電動車短期內無法大量普及的情況下,如果在燃油車框架下需求突破,混動則是一劑救命良方。

 

NExT-e Solutions 株式會社執行董事石振懿介紹,日本很少有企業做48V系統,因為日本在強混方面的研究和應用已經非常深入,所以關注重點并不在微混動力上。據了解,目前日本市場上的主流是配置100V以上高電壓型電池的強混動力汽車,采用的是100V以上的鋰離子充電電池模組,雖然能使混合動力汽車大幅提高燃油效率,但專用元件和耐壓元件成本很高。“日本車企在做的48V方面研究,主要是針對歐美和中國市場。”

 

相比高壓混動系統,不用對原車進行過多改造的48V輕混系統則更具成本優勢。按照德爾福的測算,48V輕混系統的成本僅是高壓混動系統成本的30%,卻能達到高壓混動系統70%的節能效果。“在實現10-15%節油率的情況下,整車企業可以把一套48V系統的成本做到4000元左右,未來隨著量產規模的擴大,成本很有可能降至2000-3000元。”貢俊分析道。

 

除了成本優勢和自動啟停之外,從12V升級到48V之后,車輛還將具備發動機停機滑行、滑行與制動能量回收、加速助力和電巡航等功能,駕駛體驗和節能效率進一步提升,同時由于電壓增大,48V輕混系統還可以為車輛內部的電子設備提供更多的功率。“按照計劃,2020年7月我國開始實行國六排放標準,48V對減少有害氣體排放也是有貢獻的??梢哉f,48V是圍繞經濟性基礎,將油耗、排放、動力三個需求集于一身的一種解決方案。”韓麗說道。

 

“以前,很少將一項單獨的技術寫進國家戰略,但在《中國制造20205》和《節能和新能源汽車技術路線圖》中,48V技術作為一個專題被寫入其中。”在貢俊看來,節能減排是每個車企必須面對的課題,盡管實現這一目標有多鐘技術路線,但48V系統能以較低的開發成本和代價實現較好的節能減排效果,將是國內車企最容易走的一條路。

 

■或將成為傳統燃油車標配

雖然我國在48V節能型汽車關鍵零部件配套能力方面具有一定基礎,產業鏈較為完整且研發基本同步,容易形成產業規模效應。“但是48V總成產品開發難度較大,目前國內零部件企業在動力總成開發方面的能力還非常薄弱,只能開發相關零部件。”德爾福(中國)科技研發中心有限公司電氣化總工程師顧捷介紹。

 

“尤其在48V系統中占有重要地位的啟停系統,雖然節油效果明顯,但是震動和噪聲帶來的駕駛體驗特別差。”顧捷直言,在實際測試階段很多車主將自動啟停功能束之高閣,使之淪為雞肋。“節油不是唯一要點,對終端客戶而言駕駛性也很重要。48V要達到的目標是有駕駛樂趣、綠色的系統解決方案,其中樂趣是特別要強調的部分。”

 

“48V要真正推廣開來,在技術和產業化層面仍然還面臨著一些挑戰。”在韓麗看來,一輛車的最終油耗取決于動力總成各方面的表現,因此包括發動機的協調控制、變速箱的匹配以及發動機扭矩和電機的耦合優化都是需要研究的課題。同時,48V系統零部件的開發技術難度和集成度很高,高溫狹小的放置環境十分苛刻,為乘用車配套也對系統的安全性、可靠性、一致性提出了更高的要求。“部分整車企業還在觀望,對于是否發力48V系統的決心仍有動搖。”

 

不過,節能減排壓力日益加大,發動機技術的優化短時間內難以跨越,以電機和電池為突破口則顯得更有操作空間,因而業內人士普遍看好48V未來的市場空間。顧捷預測,2019年將是48V市場的爬坡期,2020年全球配套車輛將達到1700萬輛。“從歐洲研發相關車型的情況來看,48V趨勢已非常明顯。如若在國際車企的帶動下,48V能代替12V成為標配,以國內燃油車的體量來看,量產推廣的速度將非???,48V系統的生命力也會更強。”韓麗說道。

 

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