背景與需求

　　隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的關(guān)注度不斷提高，汽車行業(yè)面臨著巨大的壓力，需要不斷探索和采用新的技術(shù)來降低尾氣排放、提高燃油經(jīng)濟性。傳統(tǒng)的 12V 汽車電氣系統(tǒng)在應(yīng)對現(xiàn)代汽車日益增長的電力需求時，顯得力不從心。例如，車輛中越來越多的電子設(shè)備，如智能駕駛輔助系統(tǒng)、大功率車載娛樂系統(tǒng)等，對電力供應(yīng)提出了更高要求，12V 系統(tǒng)難以滿足這些設(shè)備的穩(wěn)定運行，且在傳輸高功率時會產(chǎn)生較大的能量損耗。此外，為了滿足嚴(yán)格的排放法規(guī)，汽車制造商需要尋找一種既能有效提升車輛能效，又不會大幅增加成本和技術(shù)復(fù)雜度的解決方案，48V 汽車系統(tǒng)應(yīng)運而生。

　　系統(tǒng)原理與構(gòu)成

　　48V 汽車系統(tǒng)是在傳統(tǒng) 12V 電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一個 48V 的電壓軌。其核心組件包括 48V 鋰離子電池、電機(如帶式啟動 / 發(fā)電一體電機 BSG 或集成式啟動 / 發(fā)電電機 ISG)以及 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。48V 鋰離子電池負(fù)責(zé)儲存電能，為高功率設(shè)備和電機提供電力支持。BSG 電機通過皮帶與發(fā)動機相連，在車輛啟動時，它可以快速帶動發(fā)動機運轉(zhuǎn)，減少啟動時間和抖動;在車輛加速時，提供額外的扭矩輔助，提升動力性能;在車輛減速或制動時，又能將動能轉(zhuǎn)化為電能回收至電池中。ISG 電機則直接與發(fā)動機曲軸相連，能更高效地實現(xiàn)能量回收和輔助驅(qū)動功能。DC/DC 轉(zhuǎn)換器的作用是將 48V 電壓轉(zhuǎn)換為 12V，為車輛原有的 12V 電氣設(shè)備供電，實現(xiàn)兩個電壓系統(tǒng)的協(xié)同工作。

　　顯著優(yōu)勢

　　節(jié)能與環(huán)保

　　48V 系統(tǒng)能夠顯著提升車輛的燃油經(jīng)濟性。一方面，通過能量回收系統(tǒng)，將車輛制動或減速過程中的動能轉(zhuǎn)化為電能儲存起來，在后續(xù)行駛中再利用這些電能輔助驅(qū)動，減少了發(fā)動機的工作負(fù)荷，從而降低了燃油消耗。據(jù)相關(guān)測試，搭載 48V 輕混系統(tǒng)的車輛相比傳統(tǒng)燃油車，燃油經(jīng)濟性可提高 10% - 15%。另一方面，發(fā)動機工作負(fù)荷的降低意味著尾氣排放的減少，有助于降低有害氣體對環(huán)境的污染，更好地滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求。

　　提升動力性能

　　在車輛啟動和加速階段，48V 系統(tǒng)的電機能夠迅速響應(yīng)，為發(fā)動機提供額外的扭矩。這使得車輛的啟動更加迅速、平穩(wěn)，加速過程更加順暢，有效改善了駕駛體驗。特別是在城市擁堵路況下，頻繁的啟停操作中，48V 系統(tǒng)的優(yōu)勢尤為明顯，能夠減少發(fā)動機在低效率區(qū)間的運行時間，提升車輛的整體動力性能。

　　系統(tǒng)成本與重量優(yōu)勢

　　相較于高壓混合動力或純電動系統(tǒng)，48V 系統(tǒng)的成本更低。其架構(gòu)相對簡單，不需要復(fù)雜的高壓安全防護(hù)措施，減少了相關(guān)設(shè)備的成本投入。同時，由于 48V 系統(tǒng)在相同功率下電流較小，可使用更細(xì)、更輕的電纜和連接器，這不僅降低了線束的成本，還減輕了車輛的整體重量。車輛重量的減輕又進(jìn)一步促進(jìn)了燃油經(jīng)濟性的提升，形成了良性循環(huán)。

　　應(yīng)用現(xiàn)狀

　　目前，48V 汽車系統(tǒng)在輕度混合動力汽車領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。眾多汽車制造商紛紛推出搭載 48V 輕混系統(tǒng)的車型。例如，奔馳的部分車型采用 48V 系統(tǒng)，有效提升了車輛的動力性能和燃油經(jīng)濟性，同時減少了啟停過程中的抖動，提升了駕乘舒適性。奧迪也在多款車型中應(yīng)用 48V 技術(shù)，通過 48V 系統(tǒng)與發(fā)動機的協(xié)同工作，優(yōu)化了車輛的動態(tài)響應(yīng)。此外，國內(nèi)的一些汽車品牌如吉利、長城等也積極布局 48V 輕混技術(shù)，將其應(yīng)用于旗下的多款車型中，推動了 48V 系統(tǒng)在國內(nèi)市場的普及。

　　未來發(fā)展趨勢

　　隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場的逐步成熟，48V 汽車系統(tǒng)有望在未來得到更廣泛的應(yīng)用和進(jìn)一步的發(fā)展。一方面，半導(dǎo)體技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新將推動 48V 系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，如功率芯片、控制器等向更高性能、更低成本的方向發(fā)展，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的整體性能和可靠性。另一方面，48V 系統(tǒng)將與智能駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)深度融合。例如，為智能駕駛中的傳感器、控制器等設(shè)備提供穩(wěn)定的電力支持，確保智能駕駛系統(tǒng)的高效運行;通過車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)對 48V 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，優(yōu)化能量分配策略，提升車輛的整體智能化水平。此外，隨著更多車企加入 48V 系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用行列，市場競爭將促使 48V 系統(tǒng)的成本進(jìn)一步降低，從而加速其在汽車市場的普及，成為未來汽車電氣化發(fā)展的重要趨勢之一。