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    48V輕混,是應對法規的雞肋,還是真的技術革命?

    作者:時間:2022-07-14來源:網絡收藏

      前段時間在簡單地解析了日產e-POWER混動系統,以及比亞迪、長城插電混動系統之后,有不少人對歐系、國產品牌所采用的產生了不小的興趣。和日系的強混系統有何區別?它存在的意義是什么?我們來簡單的剖析剖析。

    本文引用地址:http://www.me-unplugged.com/article/202207/436195.htm

    48V輕混為何而來?為什么要用48V?

      先說大面兒的原因,在近些年的發展當中,日系車企由于地理位置以及人文理念的原因,他們對于能源節省的概念更為看重,因此催生出了不少的強混方案。而在歐洲那邊,在柴油發動機占大比重的用車環境下,以及近些年歐洲國家強制要求禁售純的政策指導下,48V輕混方案就應運而生了,這是政策引導上的原因。

      從技術層面的邏輯上來說,它不像日系強混那樣打破的工作邏輯,從而獲得更好的燃油經濟性和用車體驗。其是在不打破發動機-變速箱-驅動車輪的工作邏輯下,分別在發動機前端(P0),發動機后段(P1),變速箱前端(P2),變速箱后端(P3),甚至是從動橋端(P4)的不同位置植入電機,從而獲得不同的益處。

      順便解釋下為什么大家都不約而同的采用48V輕混方案,而不是其他24V/36V等策略。其實在以前的時候,確實有很多不同電壓的方案,例如24V/36V,甚至凱迪拉克還搞了個90V的混動方案,當時的行業還處于非?;靵y的局面,協議不通造成了輕混系統成本高昂。

      另外由于物理特性限制,在汽車電路當中如果電壓超過60V,那么布線的安全級別和防護成本就會快速上漲;電壓過低,那么電機能夠啟用的總功率也會相對較低,對整套系統的增益就達不到預期的效果。如此,怎么尋找到合適的電壓是當時所有自主研發的車企和供應商共同探索的話題。

      后來在2016年的時候,奧迪、奔馳等五個歐系廠家合作開發了48V輕混系統的專利,并很快制定了相關的協議,于是整個輕混行業便快速地以此為標準,進行量化各方面的標準和生產。就這樣,48V輕混方案便普遍開來,成為了輕混的標準答案。

    48V輕混方案的組成是什么?特點又是什么?

      要說這48V輕混方案其實也不復雜,尤其和豐田那套THS混動相比,那真是小巫見大巫。傳統燃油車有兩臺電機,一個發電機,一個起動機,電源為12V的電源。而48V輕混系統則直接使用了一個功率較大的啟/發電機(功率每家都不同,常見為啟動機的四倍左右),替代了發電機和啟動機,并增加了48V的動力蓄電池(容量普遍在1kWh左右),以及48V電池與12V電池之間切換的DC-DC轉換器,這就是整套48V輕混系統的組成。

      整套系統的組成并不復雜,核心在于電機的布局位置不同。如上文所述,在P0-P4的不同位置當中,獲得的增益和標定難度也不盡相同。簡單總結下各個位置的優勢,P0位置的標定和布局最為輕松,獲益效果明顯;P1位置效果和P0相似,但布局難度更大,沒啥企業去選擇;P2位置可以直接介入驅動,可采用大功率驅動電機,高端車型選擇;P3位置收益不明顯,且需要高功率電機才行,也沒啥企業選擇;P4位置可構成四驅系統,長城檸檬插電混動有此方案布局。

      在目前大部分的48V輕混方案當中,P0位置和P2位置是最普遍的解決方案,其中P0位置由于獲益最為明顯,是目前最主流的選擇。例如奧迪的輕混車型,以及其他合資或者國產品牌車型,都是采用P0的輕混方案。

      相對來說,這種布局方案的難度最小,需要標定的邏輯情況不復雜,且成本也比較低廉,屬于性價比高的方案。當然,這種布局方案也有缺陷,那就是不能夠像日系強混那樣直接介入驅動,達到補充動力釋放的目的。其最大的優勢是在于提高燃油經濟性,快速啟動發動機獲得靜謐的體驗,以及加速時獲得更平順的體驗。

      而P2位置的布局方案,由于其不經過發動機綁定,所以這套方案可以采用更大功率的電機,從而直接補充動力性能,同時P0位置上的優勢其也可通過離合器設計獲得,屬于增益更大的布局方案。不過,過高的成本以及更復雜的標定邏輯,注定此方案只能在不差錢的車型上使用,例如奔馳的S500車型,既能省油平順,還能大幅增加動力性能。

    和日系強混相比,48V輕混是雞肋還是確有好處?

      不談成本只談收益,那是流氓。從行業人員那里得知,目前市場上主流供應商提供的48V輕混方案采購價在4千-6千之間,而通過該技術可以獲得實際4%-8%的節油效果,以及更好的用車體驗,例如啟停更平順,高速巡航停機時更安靜等等。相對成本來說,這套方案效益比可觀。

      相對來說,日系的強混系統成本就會高不少,雖然沒有具體的行業數據信息,但從豐田、本田同車型燃油和混動車型之間差價在2-3萬之間可以預估出,該強混系統的成本是要高出不少的,而且這還是在這兩家已經鋪開產量、攤平成本之后的價格數據。另外從燃油效益上來說,強混系統的燃油經濟性增益,和其成本是相匹配的。即,強混價高收益高,輕混價低收益低,兩種路線的綜合收益正比曲線處于同水平檔次。

      當然了,有人還會這樣想,多套技術設備就會多個損壞的可能性,例如之前奔馳C的輕混系統就出現過不少的問題。還有那個48V系統的電池包,后續需要更換會不會成本很高?如此不就是和啟停系統相同的調性,省下來的油錢還不夠換啟停電瓶的。

      這個問題看怎么理解,首先可以確定的是,隨著48V輕混系統的發展成熟度已經越來越高,穩定性方面和整車已經相匹配。其次確實損壞之后,其實相關維修替換的成本也不高,之所以很多人聽到很高的例子,大部分都來自于某些豪華品牌,那人家維修價格高是常態,和是否是輕混系統出問題無關??偟膩碚f,這套輕混系統穩定性和維保成本已經基本常態化,不用過于憂慮。

      相比之下,日系強混系統由于在技術路線上更為復雜,尤其是豐田的THS混動系統,復雜程度算得上是行業領先水平,之所以大家忽略掉了該系統的穩定性和維保成本,主要是因為質量穩定性過關,以及經過了數代的產品更迭,產生了信任。而這,只要給時間48V輕混也能做到。

    總結

      簡單研究完48V輕混系統之后可以知道,這套混動系統的價值和性價比還是值得肯定的,它的確可以提供給我們更高的用車體驗,以及更佳的燃油經濟性。同時,它的質量穩定性和維保成本還沒有完全經過產品周期穩定下來,且獲得的增益也不是巨變的量級。

      如果把日系強混的增益比作是吃火雞,那么48V輕混可能就是吃麻雀,火雞雖大,價格也貴;麻雀雖小,勝在便宜。那么48V輕混系統算是雞肋還是確有用處呢?這就看你怎么理解了,有人覺得麻雀小,吃著還不如不吃,而有的人則認為麻雀雖小,但也是肉??!個人想法,麻雀雖小,五臟俱全,我要椒鹽加麻辣的,謝謝。



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