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【高工一线】中国48V混动系统“春雷”

2018-12-03 · 来源: 高工电动车网 关注度:9620 次
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摘要:双积分压力之下,国内车企在加大电动化布局的同时,也在开始集中向48V混动系统发力。

双积分压力之下,国内车企在加大电动化布局的同时,也在开始集中向48V混动系统发力。

高工电动车(微信号:weixin-gg-ev)在最近的走访调研中发现,包括北汽、吉利、众泰等国内车企都明确表示,将加大在48V混动领域的研发投入和产品规划。

今年五月底上市的吉利博瑞GE车型上,已经搭载了48VBSG 系统,吉利透露,明确了今年下半年起,吉利推出的所有传统车型都将会配置48V系统技术。

就在近日,北汽也向外界释放信号,其将在未来几年内推出更多搭载48V微混系统和插电式混动系统车型。

转变思路的还有众泰汽车,高工电动车巡回调研中,众泰汽车研究院负责人介绍,除了纯电动车产品将主要有福特众泰来推出之外,众泰汽车将侧重于HEV、PHEV、48V微混等车型,目前其已经开始了48V混动系统的研发工作。

除此之外,包括江淮、长安等自主品牌车型也都在加快推出基于48V混动的车型产品。

“排山倒海”的趋势背后,双积分政策压力是最大的驱动因素之一。

按照双积分的政策要求,到2020年,当年生产的乘用车平均燃油消耗量降至5.0升/百公里,对应二氧化碳排放量约为120g/100km。要达到这样的指标,48V系统是最为经济有效的途径。

高工电动车获悉,目前,主流混合动力技术包括发动机启停(SS)、48V混动、强混、插电混动(PHEV)、增程式电动车(REEV)。这其中,48V混动是满足法规对油耗要求的最经济的形式。

“自主品牌之所以对其感兴趣,无外乎几个方面的原因,最为核心的是比较明显的节油效果(10%-20%不等),其次是相对明显的成本优势,此外,搭载48系统后也可在加速辅助等方面产生有利的影响,为日益增多的汽车电子提供支持。”

相关数据预测,到2025年,全球48V汽车年产量将达到1360万,这其中,中国将成为48V技术应用的主要市场,到2025年大约会有接近800万台的48V车型在中国生产。而这也是越来越多车企涉足该领域的又一驱动因素。


起底48V系统技术

欧洲是48V系统的发源地,也是目前产品渗透率最高的地区。2011年,奥迪、宝马、戴姆勒、保时捷、大众联合推出48V系统,并发布了48V系统规范LV148,以满足日益增长的车载电器负载需求,更重要的是为了满足2020年严格的排放法规。

48V轻混汽车英文为“Mild Hybrid Electric Vehicle”,简称为“MHEV”。它其实就是针对传统内燃机进气系统彻底的电气化改造,动力系统的配电全部采用48V高电压,并大量使用高功率电机驱动水泵、油泵、增压器以及空调压缩机等外围组件,这些附件不再需要内燃机通过皮带直接驱动,也就不再占用内燃机的输出功率,从而可以降低发动机机械损耗,提高性能极限。

根据电机的安装位置及实现的混合动力程度的不同,48V轻混系统大致有四种解决方案,P1集成于内燃机,P2安装在内燃机和变速箱之间,P3安装在变速箱,P4安装在后轴。目前,P1是市场上的主流解决方案,不过实际上这四种方案是可以结合使用的。

目前,48V轻混动系统的核心部件主要为48V的混动电机、用于储存回收能量的锂离子电池组、用于48V与12V电压之间转化的电压控制器(DC/DC)。

高工电动车获悉,相对于常规12V电压系统,48V混动系统电池电压提高4倍,能实现高级启停(车速≤15km/h发动机停机)、制动能量回收、动力辅助、怠速发电、行驶发电等功能,通过电池、电机功率的提高让整车动力性能、燃油经济性、驾驶平顺性有大幅提升。

除了上述性能,48V系统成为车企发力的技术方向还有更重要的一个原因是价格便宜,

吉利汽车一位技术负责人向高工电动车表示,一套国内48V轻混动系统(其中包含锂电池、BSG、双向DCDC等),成本能控制在3500元到4500元人民币之间,节能效果则能达到12%~15%。从国外进口会更贵一些,成本800~1500美元,节油效果可达15%~20%。

“48V系统是商业化产品,没有补贴,归根到底,无论是政策还是商业行为,最终都要围绕市场实际运行的盈利来做。”

博世动力总成解决方案事业部中国区总裁王伟良的观点是,从商业化的角度来讲,48伏系统无论是从驾驶的舒适性、动力性,还是从未来智能化、电气化以后的电力配备要求,或是出于节油的考虑,都是比较理想的产品。


角力中国市场谁主沉浮

在巨大潜在市场的诱惑之下,目前已经有众多零部件厂商、电池厂商和整车厂商正在开发和应用48V轻混系统。

车企产品布局上,奥迪在A8、SQ7、A6上搭载了48V系统,奔驰S级也采用了48V轻混系统。国内车企中,已经有长安逸动蓝动版、吉利博瑞GE、海马福美来F5、奇瑞星途等车型已经搭载48V系统。

而在高工电动车的实际调研中,包括江淮、奇瑞、吉利、北汽、众泰等众多国内厂商也将量产轻混车型提上了日程。将在2019年规模化启动48V系统的配套应用。

上述车企的一致判断是,“双积分”明年将正式实施,车企为满足燃油车积分的相关规定,对48V系统在内的混合动力系统需求会更加强烈。随着国家在汽车产业等方面的全面开放,汽车合资企业股比的放开,外资力量的涌入也将为国内48V轻混系统市场空间增添活力。

也是在这样的背景下,一众零部件供应商加大了在中国的布局力度,国际企业中,博世、大陆、德尔福、法雷奥和博格华纳已经推广48V轻混系统;在国内,也有精进电机、上海电驱动、科力远等企业涉足该领域。此外,包括万向一二三、宁德时代、力神、中航锂电都针对性的对48V系统推出了配套的锂电池。

在48V系统配套企业中,布局节奏最快的是法雷奥,在中国市场,其已经实现了批量化的配套,今年5月上市的吉利博瑞GE,配套的就是法雷奥的48V系统,此外,长安逸动、宝骏E100都也都是搭载的法雷奥系统。

高工电动车获悉,法雷奥48V微混有三种方式可供选择,48V启停电机、48V辅助驱动电机以及电子涡轮。

这三者的定位也十分明确:根据车企车型的成本需求和技术目标进行选择。最便宜的方案便是48V启停电机,它能在起步阶段辅助扭矩,并实现更快速的启停功能;而48V驱动电机则更多地就是扭矩补偿功能,在部分工况下代替汽油机行驶,实现汽油机的停机巡航工作,在电动车上则是一台耗电量小的驱动电机(一般装车后需配合两挡减速器);比较“黑科技”的便是电子涡轮,借助于48V系统所开发而来的电子涡轮,具备与废气涡轮相近的转速,并且起压迅速,达到燃油车的体验效果。

多位车企技术负责人向高工电动车表示,目前,国内零部件企业在48V系统领域的产品依然还停留在起步阶段,产品技术依然还不成熟,也因此,国内车企目前主要还是以选择法雷奥、博世等国际零部件企业产品为主。

“法雷奥、博世、德尔福这些企业在48V系统领域积累多年,产品和技术已经趋向成熟,并且已经得到了规模化的应用,对于国内竞争者而言,要和其抗衡,无异于虎口拔牙。”上述吉利汽车技术负责人这样表示。

与此相反,在48V系统配套锂电池领域,则正在成为中国企业的天下,包括万向一二三、力神、中航锂电、宁德时代都在该领域积极布局,形成了可以和国外企业抗衡的局面。

今年4月,万向123年产57万套高功率48V微混电源系统项目正式投产。此前,万向123高功率型48V微混电源系统项目入选工信部2018年第一批技术改造升级名单(注:去年2月,万向123获得上汽通用价值超过10亿美元的260万套48V超级磷酸铁锂电池订单)。

3月7日,德国大陆集团与成飞集成举行合资公司(大陆集团持股60%,成飞集成下属公司持股40%)签约合作,致力于研发和生产48V电池系统。大陆集团负责提供电池管理系统的基础软件和硬件,成飞集成子公司中航锂电负责提供电芯。

GGII分析认为,对于国内动力电池企业来说,48V系统电池庞大的装车量将为电池企业提供广阔的供货市场。如果在研发上领先,正确卡位布局,国内电池企业会在激烈的市场竞争中找到新的利润增长点。

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