車企燃耗積分大限將至48V系統(tǒng)能否成為“救命稻草”？
2017-04-12 01:36:20撰文吳征
新能源汽車新聞 2017年4期
撰文/N.E.S 吳征
車企燃耗積分大限將至48V系統(tǒng)能否成為“救命稻草”？
撰文/N.E.S 吳征
曾經(jīng)一度被“黑科技”環(huán)繞的48V電氣系統(tǒng)，如今再次被眾多汽車企業(yè)所熱崇，量產(chǎn)化的趨勢也愈加明顯。
近日，奔馳對外界透露，希望在新款C級車型上搭載48V混動系統(tǒng)，預計將在今年下半年與大家見面；而大眾則是選擇第八代高爾夫作為旗下首款采用48V輕（微）混系統(tǒng)的乘用車，將于2019年上市；菲亞特也準備在2019年對旗下經(jīng)典車型菲亞特500進行換代，并搭載48V輕混系統(tǒng)……
為了應對逐年嚴苛的油耗限值的要求，以及即將到來的積分制度，各大車企均在為達標尋找著妙藥良方。一方面，新能源車型對于拉低企業(yè)平均油耗有著明顯的作用，但與此同時，在油耗方面占據(jù)直接“貢獻”的燃油車型，也同樣需要降低排放，以保持在油耗限值的紅線之內(nèi)。
因此，將傳統(tǒng)的車載12V電氣系統(tǒng)的電壓進一步提升，效仿高壓輸電原理的48系統(tǒng)，并以此來優(yōu)化基于車輛啟停功能的微混合動力技術，成為了眾多車企眼中的一個不錯且行之有效的辦法。
緣何推廣48V系統(tǒng)？
2013年，歐盟批準了2020年二氧化碳排放標準，要求到2020年新車平均二氧化碳排放水平控制在95克/公里，否則就要接受高額的罰款。在這之后，這項政策與中國當下實施的第四階段燃油限值標準、美國限制車型油耗的CAFE標準等，一同成為促使整車廠以及零部件供應商探討節(jié)能減排技術的加速劑。因此，以啟停功能以及BSG（Belt-driven Starter/Generator 皮帶傳動啟動/發(fā)電一體化電機）技術為核心的微混合動力系統(tǒng)，成為業(yè)內(nèi)眾多企業(yè)降低產(chǎn)品油耗的關鍵技術。
一般來說，啟停功能是通過在傳統(tǒng)的啟動電機上加裝用以驅(qū)動發(fā)動機的皮帶，實現(xiàn)對發(fā)動機啟動及停止的控制，以此取代怠速，從而降低油耗。從市場的反饋來看，這一功能給搭載12V系統(tǒng)的車型帶來了不錯的節(jié)油表現(xiàn)。
不過，面對逐年嚴的油耗限定標準，不少車企發(fā)現(xiàn)啟停功能的節(jié)能減排能力幾乎達到瓶頸，尤其是到了2020年，所能帶來油耗降低的效果仍難以滿足要求。因此，企業(yè)不得不在制動能量回收、發(fā)動機熄火滑行等更豐富的節(jié)油手段上下功夫。
然而，要想同時應用多種節(jié)油功能，就需要更大功率的電機，但在12V系統(tǒng)中，由于電壓較低，這些技術并不能得到很好的發(fā)揮。正如高壓輸電的原理一樣，在輸出同等電功率的情況下，電壓越高，電流就越小，線路中所產(chǎn)生的功率損耗就越小。反之，不僅損耗較大，且負載端得到的功率也難以維持其正常運轉(zhuǎn)。因此，將電壓等級提升至48V的技術路線便受到了眾多汽車廠商的關注。
實際上，相比12V系統(tǒng)，48V系統(tǒng)所能帶來的是對啟停功能以及微混技術的改進。在該電壓等級下，車內(nèi)傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池將會由容量較小的功率型鋰電池來替代，同時用啟動、發(fā)電一體化的BSG電機來取代傳統(tǒng)的啟動電機和發(fā)電機。據(jù)了解，該系統(tǒng)不僅能夠支持啟停系統(tǒng)，還能夠在車輛高速航行時對發(fā)動機進行熄火，依靠電池組來驅(qū)動電機以維持巡航狀態(tài)。此外，大功率的BSG電機還能實現(xiàn)高效率的制動能量回收，與此同時，在特定的工況下，電機還能為發(fā)動機提供動力輔助，以使得發(fā)動機運行在更高效率的工作區(qū)間內(nèi)。
號稱節(jié)油25% 是噱頭還是機遇？
可以看出，48V系統(tǒng)下的微混功能與那些已經(jīng)深入市場的高壓強混系統(tǒng)頗有相似之處。因此，前者能夠達到的節(jié)油水平也飽受業(yè)內(nèi)的關注，從各企業(yè)公布的消息來看，該技術似乎有著不俗的表現(xiàn)。
例如，大眾此前對外表示，即將推出的48V輕混技術，會降低油耗高達20%左右；而計劃在今年量產(chǎn)48V輕型混合動力車型的奧迪也是表示，應用新的電氣系統(tǒng)可以節(jié)省最高0.7L/100km的油耗；此外，作為零部件供應商的大陸，也是在兩年前推出了一套48V輕混系統(tǒng)，對外宣稱可以最高實現(xiàn)能效優(yōu)化13%，并在推出第二代產(chǎn)品之后，將NDEC循環(huán)下的節(jié)油效果提升至25%。
暫且不談企業(yè)的宣傳是否存在夸大其詞的成分，但可觀的節(jié)油效果實在是令其頗具“黑科技”的韻味。不過，上海交通大學教授、汽車節(jié)能研究所所長殷承良卻認為，這只是汽車廠商推廣技術的一種噱頭。
殷承良告訴《新能源汽車新聞》：“汽車要想實現(xiàn)節(jié)油，是要從多方面綜合考慮的，例如，發(fā)動機及變速箱的技術要改進、降低整車的風阻系數(shù)、使用低滾動阻力輪胎等?！痹谒磥?，僅靠48V系統(tǒng)本身，幾乎是不可能達到15%，乃至20%、25%的節(jié)油效果。而相比豐田、本田等高壓系統(tǒng)下的混合動力，他也更加青睞后者。
“但也不得不承認，48V系統(tǒng)對于車輛節(jié)能環(huán)保，還是具有一定的意義?！比欢?，殷承良也認為，這并不足以成為車企實現(xiàn)平均燃耗降低的救命稻草。首先，高壓系統(tǒng)下的混動技術，其節(jié)油效果要遠比48V系統(tǒng)出色。“其次，這項技術被人宣稱推廣應用的成本較低，但真的如此嗎？”從電池的成本上看，殷承良說道，“雖然高壓混動所需要的電池電壓等級較高，但將小容量的電池串聯(lián)在一起，同樣可以得到較大的電壓值，并不一定需要容量更大、成本更高的電池?！倍鴮τ陔姍C，他同樣認為，由于高功率電機已經(jīng)在國內(nèi)具有較長時間的技術積累，兩種體系下的電機成本也不會相差太多。
此外，殷承良還指出，傳統(tǒng)12V系統(tǒng)的供應鏈早已完善了許多年，新系統(tǒng)的推出無疑要面對零部件供應商體系的重新布局，在產(chǎn)品的數(shù)量還沒達到一定規(guī)模時，其綜合成本并不一定如大家預想中的那樣。反而在新能源汽車的多年推廣經(jīng)驗下，那些基于純電動車型、插電式混合動力車型、強混車型的高壓系統(tǒng)已經(jīng)形成了基本的工業(yè)體系。因此，48V系統(tǒng)要想實現(xiàn)大范圍普及性的推廣，仍然存在顛覆傳統(tǒng)的挑戰(zhàn)。
新技術或?qū)⒚橄蛉加蛙嚇伺?/h2>
實際上，考慮到車內(nèi)電氣設備難以在短時間內(nèi)完成對較高電壓環(huán)境下的兼容性調(diào)整，為了留給48V系統(tǒng)一定的過渡時間、降低推廣難度，業(yè)內(nèi)普遍的做法并非一步到位令其完全代替12V系統(tǒng)的功能，而是讓二者共存，即在現(xiàn)有12V系統(tǒng)的基礎上增添一個48V的網(wǎng)絡系統(tǒng)。
“然而在未來，48V系統(tǒng)很有可能會衍變成車內(nèi)低壓用電系統(tǒng)的標準，從而替代12V系統(tǒng)的功能，這是一個趨勢。”北京理工大學電動車輛國家工程實驗室副主任林程向《新能源汽車新聞》表示。
對此，上海電驅(qū)動股份有限公司總經(jīng)理貢俊表示認同，為了應對燃油消耗量的限值，48V系統(tǒng)將會成為傳統(tǒng)燃油車的標配。他也談道，這一變化并不會給之前電氣系統(tǒng)的改造帶來太多的麻煩。
“除了增加一個48V的BSG裝置，像燈光、音響等電子系統(tǒng)還是會通過DC/DC的轉(zhuǎn)換而繼續(xù)使用12V的系統(tǒng)，且供應鏈基本不會受到什么影響?！必暱∵M一步透露說，和之前的燃油車相比，每套系統(tǒng)的改造成本大約在4000元左右，而高壓強混的話，則需要大約兩萬到三萬元的成本。
林程也補充道，“12V調(diào)整到48V的變化不是很大，且同屬于安全電壓的等級，產(chǎn)品的原理也大同小異，這使得零部件供應商在進行產(chǎn)品升級時較為容易。雖然供應鏈的體系需要改變，但整體的難度不大?！?/p>
如此來看，48V系統(tǒng)的推出雖有不小的挑戰(zhàn)，但也同樣被許多人所看好。實際上，筆者從幾位專家的口中了解到，這種以啟停系統(tǒng)為核心的微混技術只是針對傳統(tǒng)燃油車降低油耗的一種手段，而48V系統(tǒng)的升級迭代同樣如此，若將其對標基于高壓系統(tǒng)的純電動、插電式混合動力、強混等技術，似乎有些不恰當。
就如林程所言，即便是純電動車型，也有低壓用電的時候。而48V系統(tǒng)則是針對這種低壓用電的需求，以降低低壓用電時的能量損耗，只不過，在純電動汽車內(nèi)，低壓系統(tǒng)不會參與動力輸出。然而在燃油車型中，48V系統(tǒng)的作用就十分明顯了。
實際上，節(jié)能、減排的技術路線遠不只有一條，至于車企該如何評估決策，是選擇大力發(fā)展新能源，還是以這種所謂的微混合動力來逐漸降低油耗，還是要取決于自身當下的發(fā)展，零部件供應鏈的完善程度、產(chǎn)品的布局，乃至自身的財力都將成為決策中的關鍵砝碼。
猜你喜歡
車主之友(2022年5期)2022-11-23 07:22:20
小哥白尼(野生動物)(2021年3期)2021-07-21 02:28:38
上海鐵道增刊(2017年3期)2018-01-22 03:01:18
車迷(2017年12期)2018-01-18 02:16:10
汽車維修與保養(yǎng)(2015年1期)2015-04-17 03:25:34
汽車維修與保養(yǎng)(2015年2期)2015-04-17 01:30:38
汽車維護與修理(2015年6期)2015-02-28 12:17:16
汽車維護與修理(2015年2期)2015-02-28 12:15:44
汽車維護與修理(2015年2期)2015-02-28 12:15:42
建筑機械化(2015年7期)2015-01-03 08:09:00
