48V技术不仅必然会发展,更会成为燃油车的通用技术被安装在大多数的汽车上。它是一项好的技术,更是一项省钱的技术。
1. 12V电气网络不堪重负
发动机控制,变速箱控制,点火(ignition),喷油,电子助力转向(EPS),电子助力刹车(例如eBooster),电子稳定性程序(救命大法ESP),影音娱乐(infotainment)、车灯(lighting),到现在自动驾驶负载(逐渐增多的传感器,包括各式各样的毫米波雷达、激光雷达LIDAR,布满全车身的摄像头,惯导传感器;处理器,包括CPU甚至GPU),智能设备(4G&5G通信,车联网,包括车间协同、车路协同),老式的(old-fashioned)12V电气网络已经走到了功率(~3kW)的极限。12V电池无法承载如此多的负载,而高达数千瓦的额外功率带来的是12V电网上新增的200A以上的电流,直接导致线束直径飙升,无论是成本还是重量上都无法承受。
利用48V电池,并通过DCDC变换器结合原来的12V电池,能够整体输送10kW的功率
12V仍然负责向传统的功能模块供电
48V则可以保障主动地盘系统(主动悬挂,主动式防倾杆等),空调压缩机,电动涡轮(eTurbo),以及支持刹车能量回收(Recuperation/ Regenerative Braking)。
使用48V电网也能使用更细的线束,因为同等功率下,I=P/V,4倍电压只需要1/4的电流,保持相同线阻时只需要1/2线径的导线,重量也只有原来的1/4。今天的高端车线束长度超过4km,缩小线束尺寸的收益非常明显。
在未来,汽车会变得越来越像智能化,会具备更高的算力同时也能满足各种各样强大的功能,其能量消耗还会剧烈增加。驾车通勤者平均一天会花费9%的时间在车内,所以在汽车里引入更多的多媒体功能以及远程信息处理技术能挖掘很多潜在的工作效率,并提高人在车内的娱乐性。
Reference: Linear Technology, 48V/12V Dual Battery Automotive Systems Require Bi-Directional DC/DC Controllers for Optimum Performance
2. 油耗压力
欧洲日益严苛的排放法规
节油技术
3. 技术路线和成本
燃油车成熟
near-term,易改造,非常不错的短期措施,相对于混动车开发将面临大量的日本专利,纯电技术尚未被市场完全接受,自动驾驶汽车也远没有达到全面商业化水平。
成本低廉,达到15-20%节油率
4. 舒适启停功能
当前的发动机启停技术绝大部分有很强的顿挫感,在发动机点火启动的一瞬间前排座椅能明显感觉到振动。利用48V电机
5. 加速助力
48V电机可以安装在发动机P0位置,通过皮带与发动机轴连接,也可以完全独立于P4,作为后桥驱动,Bosch官网宣称,48V后桥的驱动力矩可达1500Nm
https://www.bosch-mobility-solutions.com/en/products-and-services/passenger-cars-and-light-commercial-vehicles/powertrain-systems/hybrid-solutions-48-v-systems/48-v-electrical-power-pack-p4-module/
6. 电动涡轮
电动/电子涡轮增压器,eTurbo,奥迪已经启用这项神器,
https://www.pcauto.com.cn/nation/648/6480660.html
https://www.zhihu.com/question/51672065
http://auto.ifeng.com/quanmeiti/20170411/1086055.shtml