48V節油率可達20% 三大因素推高行業預期

2017-02-21

對于汽車行業來說,48V已不是什么新鮮詞兒。其早在數年前便已被提出,然局限于節能政策,在推廣過程中一直處于觀望狀態。而2020燃油限值標準政策出臺后,48V因投資少、節油效果明顯,且能夠快速融入原始設備制造商車型中而受到行業聚焦和推崇,諸多相關部件供應商也紛紛宣布國產計劃。

據了解,48V系統最高可實現節油20%,那么這20%節油率因何而來?48V節能的關鍵技術又有哪些?針對此,蓋世汽車記者近日采訪到在此技術推廣方面一直“孜孜不倦”的大陸集團。

實現節油的關鍵

制動能量回收

具體來說,制動能量回收系統包括與車型相適配的發電機、直流轉換器、48V蓄電池以及可以監視電池電量的智能電池管理系統。制動能量回收系統回收車輛在制動或慣性滑行中釋放出的多余能量,并通過發電機將其轉化為電能,再儲存在蓄電池中,用于之后的加速行駛。此外,蓄電池還可為車內耗電設備供電,降低對發動機的依賴、燃耗及二氧化碳排放。

而相比12V系統,48V系統可大幅提升能量回收效率。以大陸48V系統為例,其所回收的能量存儲于強勁的鋰電池中,可為多種節油功能的實現提供更多電力,其中包括將啟停功能上升為駕駛模式,這意味著關閉內燃機的時間達到20%以上。另外,48V電源為12V車載電源提供支持,并確保所有電氣設備的正常工作。相比之下,傳統12V啟停系統常常需要重啟發動機來操作能量密集型設備的運行或者在汽車靜止時仍不關閉發動機。

⑵ 啟停/滑行時停機以及加速輔助

無論是啟停和滑行時停機,還是加速輔助,其實都與以上所說的制動能量回收不無關系?!?span>48V系統可以提供迄今只有高壓混合動力系統才能實現的功能,例如在行駛(‘航行’和‘滑行’)期間關閉發動機,極其迅速、平穩地啟動發動機及實現高效的制動能回收?!?

據大陸集團混合動力電動車技術專家介紹,大陸48V系統可在駕駛員的腳離開油門時立即關閉內燃機,這會使動力總成系統與發動機“脫離”,讓汽車靠慣性行駛。而在普通出行期間,系統在20-25%的時間內處于“滑行”狀態,僅此一項即可節省多達8%的燃油。

另外,該系統還有兩項可讓皮帶式起動發電機充當發動機的功能。在“航行”模式(如同在“滑行”模式下一樣,內燃機亦處于關閉狀態)下,電動機使汽車速度在短時間內保持恒定。借助“電動助力”功能,電動機還可在加速時為發動機提供支持。

⑶ 熱管理

大陸集團動力總成事業部混合動力及電動車業務單元亞洲區負責人Anil Yadav曾在接受蓋世汽車記者采訪時表示,48V的熱管理是非常關鍵的一環,節油量的多少取決于熱管理。

舉例來說,48V系統可以幫助節省燃油,可以在需要的時候關閉發動機,然48V電機靠近發動機燃燒室,周圍溫度較高,如果這一機械因溫度過高而不再工作,此時即使有機會來關掉機器,機器可能也沒有辦法實現關閉的功能?!安捎盟涞姆绞?,可以確保發動機的溫度不至于對電機有太大的影響,使電機得以更加自如的支持整個動力系統,節約效果也因此得到保證?!?

而除此之外,采用水冷的方式還具備以下兩點優勢:

其一,就48V系統來說,BSG(皮帶驅動電機)最好可以集成在發動機艙里面,而水冷方式使制造商可以將其放在發動機的進氣端或者出氣端,可避免由溫度過高帶來得帶來的一系列問題,在給集成位置帶來更多靈活性的同時,實現更高的密封性和防護等級

其二,采用水冷的解決方案,并不意味著制造商、整車廠必須有一個單獨的水冷通道或者管道,48V電機可通過與發動機共用冷卻系統,因此不需要增加額外的部件。

48V系統之進展

有關48V的技術方案,正在不斷取得進展,而最顯著的表現便是節油效率的提升。

據透露,大陸集團繼2014成功開發一代汽油技術概念車GTC I)后,在今年又推出第二代汽油技術概念車( GTC II)。在新歐洲行駛循環(NEDC)情況下,第二代概念車在第一代的基礎上可將油耗再降低近13% 。而第二代和第一代概念車之間最為顯著的差異之處在于:在內燃機和變速箱之間集成了第二代電機。而此前,大陸所提供的是位于P0位置的48V電機。

此外,在2016年拉斯維加斯消費電子產品展以及上海舉辦的亞洲消費電子產品展上,大陸集團均展出了具有創新性的聯網能量管理系統(cEM)?!凹衔覀兊?span>48V全新配置以及聯網能量管理系統后,節油效率可進一步得以提升,在不改動車輛架構的前提下,節油效率可再提升3-4%?!?

總而言之,從中長期來看,48V在燃油經濟性方面的表現尤為可觀。然而基于對當前市場及相關政策的考慮,車企與零部件廠商顯然也不會把“雞蛋都放在這一個籃子里”。

“對于中國市場來說,并沒有所謂完美的系統,不管是48V還是更高壓的技術肯定是共存的,每一個主機廠都會考慮通過不同的技術來最終實現平均油耗的要求?!贝箨懠瘓F因此制定了“量身定制的電氣化”戰略,提出了模塊化理念,使汽車廠商能夠在一種車型中應用不同程度的混合動力。此外,其還充分發揮48V系統與高壓電機以及動力電子系統之間的開發合力,為各種混合動力車(微混、輕混、全混及插電式混合車)以及純電動汽車提供解決方案。

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