在
一文了解12V车载电源
中介绍了12V铅酸电池自1950年代初从6V提升到12V后，一直沿用到今。同时随着汽车电动化和智能化的快速发展，主机厂开始探索更高电压的车载电源，大概在2010年开始欧洲多家主机厂将混合动力车辆将电压提升到48V，但该方案为弱混方案，在纯电动车可发挥的空间不够。最近特斯拉Cybertruck推出，该车采用全新的
48V电源系统，
使得
48V电源系统被
各个主机厂和供应商再次重视起来。
48V车载电源则是为了满足日益增长的车载负载需求，更严格的排放法规和更好的性能和效率，替代12V或24V车载电源。
那么本文就聚焦在48V电源系统，来详细了解下其信息。
1
之前的48V电源系统
当最近听到48V系统，我的第一反应还是之前混动车上的48V电源系统，
即
2010年，德国车企在燃油汽车上推的
48V电源系统的弱混方案
，对
动机怠速启停技术
进行升级和改造，采用48V电源系统提供更大的功率，提升发动机的性能和
降低排放。
该
48V系统是作为12v系统的补充
，通过DCDC转换器将其集成在原有12V系统上，避免了伤筋动骨的变更；同时，积累了48V/12V双总成的电压技术。如下所示：
Source: : Base architecture – source: Delphi
-
由于电压低于60V，属于安全电压，不需要采取额外的电压防护，相对高压混动系统，成本更低；同时，
相对于12V电源系统，相同功率下工作电流更低，相应地损耗也大大地降低。
-
可将传统发动机上的高负载附件电动化，比如空调压缩机、冷却水泵、真空泵等，降低发动机的负载，即使在发动机关闭的情况下，这些设备也能工作。
-
将车载电器工作电压提升到48V，一方面
可以支持更大功率的车载设备，另一方面
可以进一步降低损耗，同时可以降低线束外径。
source: Scalable platform concept for introducing 48-volt electrical systems – Audi
48V电源系统的弱混方案不是直接将系统标准电压直接提至48V，而是保留了原来的12V电源系统，增加了一套48V的弱混系统。
2 特斯拉的48V电源系统
在上述的48V电源系统发展了十几年后，去年
特斯拉Cybertruck采用全48V 电源系统
，即
Cybertruck上完全摒弃了12V电源系统，特斯拉需要把所有车上的用电设备都纳入到48V的工作范畴之中，这意味着
所有车载电子设备都兼容48V电压，
对车辆内部所有电子组件的定制设计，确保它们能够直接在48V电压下工作，从而避免了需要一个12V子系统来兼容旧有设备的问题。
特斯拉为什么要这么做呢？这是因为对特斯拉来说，12V电源系统承载能力达到极限，需要构建新电气平台，以支持更高的用电功率需求，比如：
智能驾驶的感知系统、计算系统和
执行系统，智能底盘的线控制动和线控转向，
智能网联系统的大屏幕、音响和GPU。
Source: Why Tesla's move to 48-volt electrical architecture is an industry game changer
用这样的全48V 电源系统，与12V电源系统相比，同样的功率下，
电压越高，电流就越小，需要的电线也更细，因而可减轻重量和节约成本。
如下示例，
相同输送距离
输送同样的功率
，
12
V
比
48V
电源
电线
重
量减轻85%
。
Source: 48V 系统 - 告别 12V | Vicor | 汽车 (vicorpower.com)
另外，48V电源系统还可以显著降低电阻损耗，从而提升电动汽车的续航里程。
虽然48V电源系统使用的线束成本更低，也更容易安装，但是48V电源所使用的零部件还没普及，因而成本远高于
12V
电源系统，另外
在复杂性和安全性方面也存在一些挑战，比如需要一些
新的安全功能来防止触电等。
3 从12V过渡到
48V
我们都知道，现在家用车几乎都是
12V
电源系统
，发动机运转时带动发电机给电池充电，并给其他电子设备供电，比如车灯、音响、空调、车窗升降、雨刷等。这套
12V
电源系统
已经形成了很强的规模化，所以维修和更换部件相对较为简单和普遍，市场上易获得的配件和技术，对于传统家用车来说12V电压带动相关的设备也完全够用。
而48V
电源系统
在某些电动汽车和混合动力汽车中应用比较广泛，
相比12V电源系统，48V
电源系统
可以使电动机更高效地运行，也
可以减少电流流动所需的导线尺寸和重量，从而降低整体重量和成本，并提高车辆的能效。
考虑到
12V
电源系统
的主要限制是其功率输出相对较低。
对于一些需要更大功率的设备，如高功率音响系统或大功率加热器，该系统无法满足需求。
12V
电源系统
在传输电流时需要更多的电流，可能会导致能量损耗和线路过载。
在这样的背景下，
特斯拉第一个
采用了全4
8V电源系统，
目前
这套系统成本很高
，也存在一些应用的挑战，但总体趋势是向着
4
8V发展。
