欧洲汽车企业需要在2020年将百公里油耗从2016年的5L降低到3.8L,目前节能减排技术进步已到瓶颈阶段。因此,德国五家车企倡议使用48V供电系统后,欧洲企业纷纷响应,与相关零配件企业合作,推出自己的48V微混合动力汽车。除了欧洲车企外,福特、现代、起亚也表示会开发48V车型,并在适当时候引入该系统。中国自然不甘人后,国内吉利、一汽、比亚迪、长城等车企都公开表示要引入48V系统。
(1)大众:高尔夫GTI最早公布搭载48V电源
大众高尔夫GTI是欧洲最早公布可能使用48V系统的汽车之一,预计将于2019年上市。第八代高尔夫配备48V油电轻度混合动力系统,包括1.0T三缸汽油发动机和电动机组成,配备有低成本的铅酸蓄电池用于存储启动和刹车所回收的能量,并可将回收的能量用于辅助发动机和为小型增压器提供动力。相比目前最新款5.1L/百公里的油耗,第八代高尔夫油耗降为4L/百公里,下降达20%。大众高尔夫是欧洲非常畅销的一款两厢车,该车采用48V系统会起到带动作用,引领新一代汽车技术革新。
(2)奥迪:两款车配备了48V电气系统
2016年发布的奥迪SQ7是奥迪第一款搭载48V电源系统的车型,在搭配435马力4.0T涡轮增压的V8柴油发动机的情况下,仍能保持7.4L/百公里的综合油耗,这得益于其配备了使用了48V电压的电动涡轮增压器和eAWS电动主动式防倾杆,实现了降低能耗提高效率的目的。同时,电子涡轮也能有效解决涡轮迟滞的问题。实现快速起步。
48V电池还为eAWS主动防倾杆提供电力,通过传感器判断过弯状态,通过电机对车辆扭转施加反作用力从而防止车身过度倾斜,提升舒适性和安全性。
奥迪A8则在发动机前方装有一台12KW的交流发电机,通过皮带与曲轴皮带轮相连,相对应的A8上将会使用一套滑动启停系统,将会在发动机转速、时速的基础上,利用摄像头传感器对路面信息分析确定是否停止发动机。为平衡车辆载荷,48V蓄电池放置在了车辆后轴,为娱乐系统提供电力。在汽车液压减震器上下运动时,运用的eROT技术也可以将这一部分能量回收充电。这套系统给全新一代A8带来0.7L/百公里的油耗节省,并提高了16马力功率。
除以上车型外,奔驰将会使用在新一代S级车辆上,配备19马力48V电机,改善燃油经济性达10-15%;沃尔沃也采用相似的思路,研发出Drive-E动力方案,凭借一款2.0L发动机,打造出从T4(不增压)、T5(机械增压)、T6(机械+涡轮双增压)、T8(增压+混动)一系列发动机满足不同的需求。沃尔沃高级总监Mats Anderson表示,沃尔沃会在2019年开始生产纯电动车型及全新48V电气系统的混动车型。
目前欧洲48V系统主要应用在高档汽车领域,如奥迪SQ7、A8,宝马7系,奔驰S级等,未来随着成本进一步降低以及减排降耗压力进一步扩大,48V会逐渐惠及中档车乃至低档车。
(3)国内车企抢先布局
尽管国内以发展纯电动汽车为主要的新能源汽车方向,但是我们认为,由于受到油耗政策压力,车企为充分降低油耗,改造成本较低的48V微混系统仍然是很多企业的选择。
比亚迪绿混技术是国内最早尝试的48V系统。早在2013年比亚迪就提出了这一系统,包括比亚迪自产的48V磷酸铁锂电池、变频空调和水箱散热风扇等。此外,比亚迪还应用了一个低电压电机,可在48V低电压条件下协助发动机进行加速,从而减少燃油消耗,并能通过电机回收制动能量充电。通过48V电压平台和全车用电设备的改造,同时融合发动机启停、制动能量回收和低滚阻风阻技术,每百公里可节油1.5升。
长安逸动蓝动版是国内首款量产型的48V微混系统汽车,该车于2016年11月18日在广州国际车展正式上市,售价仅9万元上下。该车装备了1.6L发动机和一台功率11.5KW的电机,拥有加速助力、制动能量回收、智能启停三大功能,节省多达15%的油耗,低速状态下动力可提升15%-25%,并将启动时间由12V启停系统的0.8s减少到0.4s,噪音也相对应下降5分贝,增强舒适性。该车的CRBS能量回收系统来自博世,单车成本提高仅4000元,性价比很高。
奇瑞瑞虎7在奇瑞现有1.5T发动机的基础上,增加了法雷奥启发电一体机,并增加了一个48V电池组和逆变器。这一套系统可以帮助发动机在0.15秒内完成启动,从而减少启动震动。此外,这一系统还能够在零下20度内正常自动启停,不像12V启停系统会因为冷启动造成冬季失灵。在车辆急加速时,瑞虎7也能利用电动机一同输出动力,提升加速能力。