《电子技术应用》

关于法雷奥48V轻混系统简单剖析!

2018/10/12 12:01:21

  除了用做混动系统,法雷奥还直接用 48V 系统驱动车辆了。

  60 年前,汽车零部件行业经历了一场大变革。

  上个世纪 50 年代中期,由于内燃机技术飞速发展,压缩比急剧增加,发动机需要更高的电压才能启动,所以整车厂不得不改变车载电源的规格,将当时 6V 的车载电源电压升级为 12V。

  这次革新非常复杂,汽车的整个电气系统要改变,所有的电器设备也要重新设计,整个过程涉及到整个汽车零部件行业,成本巨大,整个过程历时将近 20 年。

  不过最近几年,汽车电子架构发展加速,各种电子配置的加入,让汽车用电需求也与日俱增,像车载大屏、自动驾驶等功能都需要用电,12V 好像也不那么够用了。

  再加上全球都在限制二氧化碳的排放量,不少国家还出台了燃油车禁售令,车厂们还面临双积分的难题,所以为了控制排放,应对国家政策, 汽车电气化成了不可逆的发展趋势 。

  而在「拯救」内燃机的各种方法里,48V 系统是越来越热门的一种。多家供应商都推出了 48V 解决方案,搭载在量产车上的 48V 系统也越来越多了。

  比如今天要聊的法雷奥,他们就推出了自己的 48V 轻混系统 。9 月底,我就在上海参加了他们的 48V 技术体验活动。

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  (奥迪 A8 的 48V 混动系统)

  在正式了解这项技术之前,我们先来介绍一下法雷奥。

  法雷奥是一家来自法国的 Tier 1,主要业务包括舒适及驾驶辅助系统、动力总成系统、热系统和视觉系统,我们这次提到的 48V 轻混系统包含在动力总成系统当中。

  法雷奥在汽车电气化领域有着不少的成绩,比如:全球每三辆汽车中就有一辆配备了法雷奥的电气系统,全球数百万辆车配备了法雷奥发明的启停系统(Stop-Start),它的 12 伏轻混系统年产量达 2500 万套。另外,它的 SCALA 激光雷达是当今市场上唯一量产的 车规级 激光雷达,已经搭载在了新一代奥迪 A8 上面。

  在燃油车里引入 48V 混动的意义

  在活动现场,法雷奥拿出了五台搭载 48V 系统的车子供媒体体验。我们先说它的 48V 混动系统。

  这套系统搭载在一辆博瑞 GE 量产车上,而这也是自主品牌目前为数不多的 48V 混动落地产品。

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  从体验上来说,只是试乘没办法很直接地感受动力的变化,还是要试驾才能体验制动时动力回收的细微差别,而 48V 系统在油耗方面的优势又要长时间使用才能有所体会。不过,吉利汽车之前做了一个活动,他们驾驶搭载了 48V 轻混系统的博瑞 GE 从北京开到上海,全程 1200 公里,百公里油耗只有 4.3 升。

  法雷奥 48V 轻混系统的原理,是将传统内燃机与 48 伏低压电动机相结合,从刹车和减速中回收能量,并存储在电池内,这些能量有以下几种用处:

  1. 可以在车辆 启动 或者 交通拥堵 时使用,从而控制燃油的经济性。

  2. 可以在 加速 时为车辆提供动力,法雷奥说这套系统可以在 20 秒内将功率提升到最高 15kW,平均输出功率是 8kW。

  3. 这些电能可以为车内其他用电设备 供电 ,保证车内日益增多的电器化设备正常使用。

  而它的优点主要体现在以下三方面:

  1. 装配简单,不需要改变车辆的内燃机结构,只要移植一套备用的电气系统。

  2. 据法雷奥透露,这套系统可降低 6%的燃料消耗量和二氧化碳排放。

  3. 相比于高压混动和插电混动,48V 轻混系统的成本比较低。

  最重要的是,这套系统可以与市面上的所有车辆兼容,这一点就让这套系统有了广阔的市场前景。

  简而言之,为了应对排放法规,这是法雷奥为车厂们提供的一个更具 性价比 的方案。

  用 48V 系统驱动一辆小车是怎样的体验?

  现场还有三辆纯电车型:一辆是基于领图改造的低速电动车(LSEV),一辆是基于宝骏 E100 改造的微型电动车(BEV),最后一辆是基于知豆 D2 改造的微型电动车。在这三台纯电动车上,48V 系统被用来直接驱动车辆。

  法雷奥将领图、宝骏以及知豆原来的驱动系统拆掉,换上自己的 48V 系统作为驱动源,主要是为了展示 48 伏动力总成系统对于纯电动城市汽车的意义。48V 一体化的动力总成系统,相比于之前零部件分开的动力系统更容易装配。而且这些微型电动车成本低,无污染,方便充电,便于使用,停车很方便。

  领图这款低速纯电动车,搭载了 48V 电机,最高时速为 80km/h,续航里程为 80km(续航主要取决于主机厂使用的电池性能)。起步时能够感受到车辆的加速是非常「电动车」的,有明显的提速感,响应很快。为了让我们感受地更深刻,驾驶员在跑道上多次加速、刹车,动力比较灵敏,湿滑的路面也没有让小车跑偏。

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  出于分组的原因我没有体验到宝骏这款车,它的最高时速是 100km/h,续航里程为 150km。动力体验应该和领图差不多。

  之前法雷奥就展示过基于知豆改造的用 48V 系统驱动的电动车,这款车型也在现场。

  除了上述这四辆车之外,还有一辆长安逸动蓝动版 HEV。

  法雷奥对中国市场的重视程度

  法雷奥中国总裁马法龙说目前全球汽车市场上正在经历三大变革,分别是汽车的电气化、自动驾驶,以及数字化移动出行。而在这三大变革的交叉路口下,中国都处在最中心,所以他们非常重视中国市场。

  根据今年上半年的数据,中国市场的订单量占据法雷奥全球的 30%,销售额占 13%。法雷奥集团的销售总额达到 99 亿欧元,也就意味着其中的 13 亿欧元是由中国市场贡献的。

  由于二氧化碳排放的法规的限制,各国对柴油机排放的抵制,未来一些世界主要城市将禁止使用内燃机,而且中国政府对汽车的排污标准越来越严格,中国俨然是 加快推广电气化 汽车的主要国家。

  据法雷奥预测,2023 年,中国将有超过 400 万辆汽车配备 48 伏混合动力技术。目前,法雷奥已与国内外汽车厂商(主要来自中国和欧洲市场)签订了 20 多份关于这项技术的合同。

  除了 48V 轻混系统, 法雷奥 与 西门子 成立的新能源汽车合资公司,将为混合动力、插电式混合动力和纯电动汽车提供高压(高于 60 伏)解决方案,法雷奥将会在更多领域与中国公司合作。

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  48V 轻混系统对于燃油车的意义重大,因为面对排放政策这样的难题,它可能是燃油车用来续命的最后一根稻草。对车厂来说,它的装配难度小,足够便宜;对于用户来说,这个技术能省油,整车价格也没有因此贵上太多,所以算是一个双赢的结果。虽然 48V 轻混系统是一款过渡型产品,但它的确是燃油车向电动车过度道路上不可或缺的一环。


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