燃油車禁售在即，48V汽車系統(tǒng)市場迎來爆發(fā)
大多數(shù)情況下，因?yàn)槠囀褂玫男铍姵厥?2V，所以我們開的汽車都是12V的系統(tǒng)。
不過近兩年來，在全球各國政府的大力支持下，電動(dòng)汽車，新能源汽車正在迅速的落地生根，進(jìn)入消費(fèi)者的視野。
尤其是在過去幾年的CES上，各大廠商紛紛推出汽車產(chǎn)品，難怪有人說，CES已經(jīng)變成了車展。
但是也正是因?yàn)閬碜圆煌I(lǐng)域的廠商為傳統(tǒng)汽車廠商帶來了更新，更好的技術(shù)和產(chǎn)品，才使得汽車在最近幾年發(fā)生了翻天覆地的變化，其電子化的速度更是遠(yuǎn)超過去幾十年，大量的電子器件正在進(jìn)入汽車，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的汽車零部件。
汽車的電子化帶來的一個(gè)必然趨勢就是48V電子系統(tǒng)在汽車領(lǐng)域的廣泛使用，隱隱有了代替12V汽車系統(tǒng)的趨勢。
48V電子系統(tǒng)的必然趨勢
從1918年汽車引入蓄電池以來，蓄電池的電壓等級(jí)就是6V，之后由于內(nèi)燃機(jī)排量的增加，6V蓄電池已經(jīng)不能滿足汽車的功率需求，電壓也就升級(jí)到12V，一直到現(xiàn)在，12V已經(jīng)統(tǒng)治汽車市場60多年了。
現(xiàn)在，汽車電氣化的速度增長逐年加快，電子元器件替代傳統(tǒng)汽車零部件的趨勢愈加明顯，同時(shí)，在各國紛紛提出節(jié)能減排，甚至是停止燃油車的使用的情況之下，如何快速的推動(dòng)電動(dòng)汽車等新能源汽車等發(fā)展也提上了日程。
正如之前所說，滿足這些要求，都需要提升汽車內(nèi)的電壓功率。
但是由于12V的電壓較低，不能很好的發(fā)揮電動(dòng)汽車的功能，在推動(dòng)新能源汽車和節(jié)能減排的過程中起到的作用很小。
而48V電源系統(tǒng)比12V電源系統(tǒng)能夠儲(chǔ)存更多電量，在配備啟停系統(tǒng)的車上可以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，減少出現(xiàn)電池電量過低而頻繁起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)充電的情況，從而避免浪費(fèi)過多的燃油。
這也正是為什么越來越多的汽車廠商開始采用48V汽車系統(tǒng)的原因。
業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，到2025年，全世界有五分之一的汽車將會(huì)采用48V汽車系統(tǒng)。
48V電子系統(tǒng)的挑戰(zhàn)
即便如此，48V電子系統(tǒng)離真正的普及還有很長的路要走。
一般來說，48V電子系統(tǒng)主要由電機(jī)，鋰離子電池和DC-DC轉(zhuǎn)換器三個(gè)主要部分組成。其系統(tǒng)架構(gòu)主要就是利用DC-DC轉(zhuǎn)換器裝置，來實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)的12/48V雙電壓架構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)不同電子元件的目的。
因?yàn)閷?duì)于目前相對(duì)成熟的48V電子系統(tǒng)來說，并不是一味的直接將原有系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓提升到48V，而是在保留12V電子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加一套48V電子系統(tǒng)，即采用一種混合使用的方式，來實(shí)現(xiàn)12/48V雙電壓的同時(shí)使用。
因?yàn)樵诤芏喙究磥恚?2V的成本較低，48V的成本較高，但是考慮節(jié)能減排的目標(biāo)，12V的二氧化碳減排效果有限，這就需要使用48V系統(tǒng)。
而48V本身屬于安全電壓，比較安全，不需要額外的電壓保護(hù)措施，因此相對(duì)于高壓混動(dòng)系統(tǒng)來說，成本更低。
但是48V電子系統(tǒng)也存在著一定的問題，相對(duì)于高壓混動(dòng)系統(tǒng)雖然較為安全，也依然需要12V/48V DC/DC轉(zhuǎn)換器將現(xiàn)有12V板網(wǎng)連接到新的48V板網(wǎng)。
同時(shí)，由于電壓需要從48V轉(zhuǎn)換到更低的輸出電壓上，就需要電子元件，尤其是電源IC能夠滿足高耐壓和高頻率的要去，特別是在關(guān)鍵零部件DC/DC轉(zhuǎn)換器上。
電源IC廠商需要怎么做
從之前的描述我們不難發(fā)現(xiàn)，隨著48V汽車系統(tǒng)的廣泛使用，以及與原有12V汽車系統(tǒng)的混合使用，對(duì)于傳統(tǒng)的電子元件都提出了新的要求。
無論是在鋰電池，電機(jī)還是在DC-DC轉(zhuǎn)換器核心組件上，電源IC廠商都需要適應(yīng)市場的需求，做出相應(yīng)的變化，推出符合市場需求的產(chǎn)品。
近幾年的數(shù)據(jù)顯示，電源IC廠商也意識(shí)到了48V汽車系統(tǒng)的發(fā)展潮流，并紛紛跟進(jìn)。
從2014年開始，各大廠商都加到了對(duì)于48V汽車系統(tǒng)的研發(fā)投入，需求技術(shù)合作，在系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)，部件研發(fā)方面都取得了很大進(jìn)展。
比如，羅姆在2017年推出了采用Nano Pulse Control的電源IC“BD9V100MUF-C”，其開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間9ns，只需要一顆芯片就可以實(shí)現(xiàn)從60V到2.5V范圍內(nèi)的降壓，降壓比例高達(dá)24:1;
安森美推出的產(chǎn)品能協(xié)助推動(dòng)48V汽車系統(tǒng)的進(jìn)程，解決方案包括40V-150V中間電壓范圍的MOSFET器件，提供各種汽車級(jí)功率模塊;
ADI 設(shè)計(jì)和開發(fā)的 LTC3871，是一款雙向 DC/DC 控制器，升壓轉(zhuǎn)換時(shí)使用的外部電源組件與降壓時(shí)相同。
整車廠商也是如此，在2011年的時(shí)候，奧迪、寶馬、戴姆勒,、Porsche, Volkswagen就聯(lián)合推出了48V系統(tǒng)。
諸如此類的產(chǎn)品，不勝枚舉，各大廠商也都是各盡其能，充分發(fā)揮自己的研發(fā)實(shí)力，努力開拓新的市場和產(chǎn)品。
不可忽視的中國汽車市場
中國市場作為最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場，無論是在智能手機(jī)還是在汽車半導(dǎo)體的消費(fèi)上都位居全球前列。
隨著2017年，工信部宣布將制定禁售燃油汽車時(shí)間表，新能源汽車也將迎來巨大的發(fā)展機(jī)遇。
要知道，2000年以后，隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，中國汽車市場就進(jìn)入了高速發(fā)展階段。僅2016年一年，中國汽車的產(chǎn)銷量就達(dá)到了288萬臺(tái)，連續(xù)八年位居全球第一，其中絕大多書都是燃油汽車。
而隨著新能源汽車走上舞臺(tái)，這些燃油汽車都將會(huì)被取代，而這些汽車當(dāng)中所需要的DC-DC轉(zhuǎn)換器將是一個(gè)不可忽視的市場。
如何抓住此次發(fā)展機(jī)遇呢?
電源IC廠商就需要根據(jù)中國市場的實(shí)際情況，充分發(fā)揮48V 系統(tǒng)的優(yōu)勢延伸并符合中國汽車市場的新能源汽車創(chuàng)新，其中為48V系統(tǒng)開發(fā)的方案可借助DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器融入混合動(dòng)力車 (HV) 和電動(dòng)車 (EV)將會(huì)是重中之重。
很多廠商已經(jīng)走在了市場的前列，比如之前提到的羅姆，在2017年推出的超高速脈沖控制技術(shù)“Nano Pulse Control”，就充分利用了羅姆自身的模擬設(shè)計(jì)技術(shù)和電源系統(tǒng)工藝技術(shù)優(yōu)勢及垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制，滿足了新興市場對(duì)于電源IC的新需求，實(shí)現(xiàn)了“電源系統(tǒng)的單芯片化”。
同時(shí)，羅姆還專門為48V系統(tǒng)開發(fā)了窄脈寬控制技術(shù)，凝聚了羅姆的電路設(shè)計(jì)、布局、工藝三大尖端技術(shù)。
總結(jié)
汽車市場是一個(gè)快速發(fā)展切提亮龐大的市場，在中國尤其如此，隨著各國紛紛推出燃油車禁售政策，新能源汽車等新應(yīng)用等爆發(fā)必將帶來包括DC-DC轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的48V汽車系統(tǒng)快速增長。
無論是對(duì)于消費(fèi)者還是對(duì)于元器件廠商來說，48V汽車系統(tǒng)都是一次難得的良機(jī)!
下載文檔
