什么是48V混合動力系統(tǒng)及48V的誕生歷經(jīng)坎坷

在全球興起的能源變革運動之中，來自世界各地的主機廠各顯神通，紛紛拿出自家壓箱底的技術來應對愈發(fā)嚴苛的排放標準。在這個過程中，有像特斯拉這樣專注于純電動的，也有像沃爾沃這樣穩(wěn)扎穩(wěn)打選擇混合動力的，也有像奧迪這樣花心思研究插電式混合動力的。雖然一時間成果遍地開花，但當需要落地量產(chǎn)時，制造商們卻發(fā)現(xiàn)事情遠沒有那么簡單。

純電動的減排效果最好，但受到目前電池技術的局限，在實際使用的體驗上與燃油汽車仍有一定差距；混合動力倒是個不錯的辦法，可是復雜的結構和較為高昂的成本也讓很多車企束手束腳。一邊是逐漸逼近的限排政策，另一邊是早已設計完成的燃油汽車。汽車廠商們急需一個既不用把手頭的汽車推倒重來、又能有效降低油耗的辦法。于是，48V混合動力系統(tǒng)抖了抖身上的灰塵，從箱底的角落中站了出來。

現(xiàn)代48V Mild Hybrid發(fā)動機

48V混合動力又被稱作Mild Hybrid。雖然沒有明確的規(guī)范劃分，但在世界汽車行業(yè)中，絕大多數(shù)從業(yè)者習慣把豐田、福特、通用這類混合動力技術稱為“Strong Hybrid”（也就是我們通常廣義泛指的混合動力技術，以下簡稱廣義混合動力），像自動啟停這種僅需12V電壓就可以帶動的技術稱為“Micro Hybrid”。所以，夾在中間的48V混合動力技術就自然成為了“Mild Hybrid”。

48V混合動力的基本原理與豐田福特等車企的廣義混合動力技術一樣，都是通過電動機與內燃機并聯(lián)運行，以提供額外的驅動力，同時兼具動能回收功能。但不同的是，48V混合動力相比廣義混合動力技術占地更小，重量更輕，成本更低，同時在部署的難度上也更加容易。而相比12V電壓的Micro Hybrid，48V混合動力技術則具有更好的節(jié)油效果和更強的功能性。

最初汽車誕生的時候還沒有配備電路系統(tǒng)，畢竟那個時候的汽車還靠煤油燈照明，也不需要用電。汽車上首次搭載蓄電池是從1918年開始的，不過當時普遍使用的是6V的電路系統(tǒng)，蓄電池的容量也要小很多。隨后，伴隨著汽車上的科技配置逐漸發(fā)展，人們不僅擁有了大燈，甚至還開始在汽車上配置一些娛樂休閑功能，比如近些年已經(jīng)被淘汰掉的磁帶機。這時，一個6V的電路系統(tǒng)已經(jīng)開始無法支持車輛在電能方面的龐大需求了。所以在20世紀50年代左右，工程師們將汽車的6V系統(tǒng)變更為了一直延續(xù)到今天的12V系統(tǒng)。

全世界第一輛汽車——1886 Benz Patent-Motorwagen

在12V系統(tǒng)沿用至今的60多年里，早就有汽車工程師提出過36V系統(tǒng)的構想，他們認為使用三組12V電池串聯(lián)，就能得到36V的電池組。這套系統(tǒng)可以完全取代當時的12V電池，滿足更多用電設備的需求。但由于電路系統(tǒng)的變更將涉及到車內數(shù)百項零部件的更換，對于汽車廠商和零部件供應商來說，并沒有人愿意承受這“突如其來”的成本提高。況且當時全球還沒有如此關注汽車的排放問題，所以36V系統(tǒng)的設計最終也沒能實現(xiàn)。

豐田混合動力系統(tǒng)——THS II

直到近幾年，各國紛紛提出了限制百公里油耗和排放的標準，讓很多美系和德系車企措手不及。此時發(fā)展純電動技術不僅成本降不下來，之前在內燃機方面的技術成果也都會蕩然無存；研發(fā)廣義混合動力技術又有日系車企的“技術壁壘”阻隔，況且廣義混合動力技術也需要研發(fā)新的平臺來支持，遠水解不了近渴。所以被擱置多年的36V系統(tǒng)經(jīng)過翻新之后，以48V混合動力的全新面貌重出江湖。

優(yōu)勢明顯，劣勢也明顯

奧迪48V Mild Hybrid

相對于12V電系統(tǒng)和廣義的混合動力系統(tǒng)，48V系統(tǒng)擁有比較明顯的優(yōu)勢：

更加安全：在我們從小學到的物理學知識中，一直都認為36V以下才是安全電壓。但在高電壓的電動汽車當中，這個安全值并不科學。一方面人體電阻的阻值存在很大的個體差異，胖瘦高矮男女老少阻值都不相同。另一方面人類所處的環(huán)境也會對人體阻值產(chǎn)生影響，潮濕的夏天人體阻值會變小，而在干燥的冬天阻值則會增大。根據(jù)多方面因素綜合考慮，目前國際上通常認為60V以下的直流電壓和25V以下的交流電壓屬于安全電壓。

成本低廉：48V混合動力本身標稱電壓就在60V以下，即使算上由于SOC較高時導致的電壓波動，48V混合動力系統(tǒng)的電壓峰值也不會超過58V，所以不需要采取額外的電壓防護措施，相對與上面所說的“Strong Hybrid”來說，成本更低。

泛用性強：48V系統(tǒng)可兼容更多不同的用電設備，比如如今車載領域越來越多的娛樂化大屏和復雜的汽車中控系統(tǒng)。同時，48V提供更大容量的蓄電池，可以將傳統(tǒng)內燃機汽車上依靠發(fā)動機來負載的空調壓縮機、冷卻水泵等設備通過電池來負載，這樣做不僅能有效降低發(fā)動機的負荷，也可以在發(fā)動機關閉的情況下使用這些大功率設備。

降低排放：由于BSG技術和ISG技術的幫助，48V混合動力系統(tǒng)可以進一步縮小發(fā)動機的體積，進而降低排放。同時，利用電動渦輪來替代機械渦輪，還能進一步提高發(fā)動機的效率。48V混合動力系統(tǒng)可以實現(xiàn)滑行啟停、動能回收、輔助加速等功能，有效避免了燃油的不必要消耗。相比于廣義混合動力汽車，48V混合動力系統(tǒng)僅需要30%的成本，可以達到70%左右的效果。從性價比方面來說相當劃算。

奧迪48V Mild Hybrid

同樣的，相比它的優(yōu)勢，他的劣勢也十分明顯。

48V電壓相比12V電壓更容易產(chǎn)生電弧的問題，如果長期熱插拔可能會影響電子設備的壽命。

即便比混合動力系統(tǒng)的成本低了不少，但48V混合動力系統(tǒng)帶來的車載設備全面更新還是會影響最終車輛的終端售價。

如今，越來越多的車企和供應商開始重視48V混合動力系統(tǒng)，像博世、大陸集團、AVL等供應商也已經(jīng)發(fā)布了各自提供的48V解決方案。但相比廣義混合動力技術，48V混合動力在很多國家和地區(qū)還不被視為“混合動力技術”，無法享受福利性政策和補貼。比如在中國汽車市場中，由于48V混合動力系統(tǒng)無法進入新能源目錄，自然也沒辦法享受新能源汽車牌照等優(yōu)惠措施。這也導致這類技術目前僅在一些中高端豪華車型上進行了實裝來降低一定的油耗，比如奧迪A8和奔馳S級，而在中低端車型上并不能受到消費者的認可。

雖然也有很多主機廠開始布局48V混合動力的車型，但從圖表上來看，絕大多數(shù)車企最終量產(chǎn)也都指向了2020年?；蛟S對于這些廠商來說，48V只是一個暫時解決排放難題的“小技巧”，最終還是需要依靠廣義混合動力和純電動來進軍新能源市場。

全新奔馳S級

目前的汽車行業(yè)中，48V混合動力系統(tǒng)的未來仍然有一些迷茫。一些人認為48V混合動力系統(tǒng)與其說是“混合動力”，倒不如說只是12V電系統(tǒng)的升級產(chǎn)品。在將來，48V混合動力系統(tǒng)將會全面代替12V系統(tǒng)的功能，成為車輛的電路標配。而另一些人則表示48V混合動力系統(tǒng)擁有良好的發(fā)展前景，隨著電池技術的發(fā)展和動力系統(tǒng)的優(yōu)化，未來的48V混合動力系統(tǒng)將會被廣義混合動力系統(tǒng)收編，成為入門級車型上配備的低端混合動力產(chǎn)品。但如果要談到中國市場，筆者只能對48V混合動力系統(tǒng)的未來表示擔憂。畢竟我國市場的未來屬于純電動汽車或是清潔燃料汽車，連混合動力車型都只是時代變革的過渡產(chǎn)品，更何況一個小小的48V呢？