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【报告7103】48V电气系统:未来的趋势与挑战

智能座舱与自动驾驶  · 公众号  ·  · 2024-08-09 23:10

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本文提供报告 限时下载 ,请查看文后提示。

以下为报告全部内容:

芝能智芯出品


随着中国汽车行业的飞速发展和技术革新,48V电气系统正逐渐成为行业内的新宠儿。面对传统12V电气系统在承载现代汽车日益增长的电子设备需求时所显露的局限性,48V电气系统以其卓越的性能和潜力,被视为推动汽车行业迈向更高能效、更环保、更智能的关键一步。




Part 1

48V系统的优势



功率与效率的飞跃


48V电气系统的核心优势在于其显著提升的功率输出和效率。 以特斯拉Cybertruck为例,该车型通过高效的电力管理系统,实现了83%的峰值功率仅由13%的负载驱动。这意味着48V系统在处理诸如电动绞盘、雪犁和升降平台等高功耗设备时,能够展现出更出色的表现和更高的能效比。


减轻重量与成本控制


48V系统在电线重量和成本方面也展现出明显优势。 特别是在大功率设备的应用场景下,48V系统的电线重量可降至12V系统的一半或更低。这对于追求轻量化设计的现代车辆尤为重要,不仅提升了燃油经济性,还降低了整车的制造成本。



48V系统因其较高的电压和电流承载能力,正逐渐成为BEV系统中的主流选择。 高电压意味着在相同的功率下,电流较小,从而减少了电线的尺寸和重量,以及由此产生的热损耗。


电机负载: 包括主动悬挂系统、冷却风扇、鼓风机、电动天窗、电动后备箱等,这些负载通常需要较大的瞬时功率。


非电机负载: 如ADAS (高级驾驶辅助系统) 计算机、红外加热器、加热挡风玻璃、音响放大器、大灯和电动座椅,这类负载虽然功率需求可能较低,但在整个车辆运行周期中持续消耗电力。


功能安全负载: 例如电动转向电机、智能电动制动器和后轮转向系统,这些系统对电力供应的稳定性和可靠性有极高要求。


高密度功率模块是构建高效48V PDN的核心组件,高密度模块意味着可以在更小的空间内实现相同或更高的功率输出,有助于减轻系统重量。紧凑的设计和高效的散热材料减少了模块的热损耗,有助于整体系统的温度控制。


虽然初期投资可能较高,但长期来看,由于效率的提升和维护成本的降低,总体成本得以优化。模块化设计便于集成和维护,减少故障点,提高系统整体的可靠性和可用性。




Part 2

过渡挑战与应对策略


市场复杂性与售后市场的准备



当前,汽车市场正处于12V和48V电气系统并存的阶段,这给行业带来了前所未有的复杂性。尽管48V系统前景广阔,但12V系统在未来几十年内仍将占据一席之地。


如何平衡两者,确保平稳过渡,是整个行业面临的一大挑战。


售后市场的准备程度直接影响了消费者对48V系统的接受度。 当前,许多售后市场供应商尚未完全适应48V系统的需求,这限制了48V车型的普及速度。因此,加快售后市场的转型,提供充足的48V配件支持,是推动48V系统广泛应用的关键。



解决路径与方案比较


为了解决上述挑战,行业内外提出了多种解决方案,包括OEM支持、售后市场创新和DIY解决方案。每种方案各有优劣,需要根据实际情况权衡选择。



OEM解决方案: 确保了系统的高度集成与安全性,但成本较高,制造过程更为复杂。


售后市场解决方案: 提供了更多个性化选择,但需要额外投入工程资源,且缺乏原厂支持。


DIY解决方案: 经济实惠,但可能存在兼容性和安全性风险,且缺乏正式保修服务。


技术集成与模块化设计


未来,48V电气系统将朝着更加集成化和模块化的方向发展。分区电气架构的采用,将高性能计算单元和48V电源分布于车辆各关键区域,进一步减轻了系统重量,提高了效率和灵活性。同时,高密度功率模块的引入,将成为连接48V和12V系统的重要桥梁,实现灵活扩展,满足不同车型的需求。


集成48V转换器于电池系统中,不仅能大幅降低车辆的制造成本,还能显著减少线束重量,从而缩短车辆装配时间,提升生产效率。



小结


48V电气系统作为中国汽车行业技术革新的重要组成部分,其带来的优势显而易见。实现全面过渡需要产业链上下游的共同创新。


………

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