48V輕混,是應(yīng)對(duì)法規(guī)的雞肋,還是真的技術(shù)革命?
前段時(shí)間在簡(jiǎn)單地解析了日產(chǎn)e-POWER混動(dòng)系統(tǒng),以及比亞迪、長(zhǎng)城插電混動(dòng)系統(tǒng)之后,有不少人對(duì)歐系、國(guó)產(chǎn)品牌所采用的48V輕混系統(tǒng)產(chǎn)生了不小的興趣。48V輕混系統(tǒng)和日系的強(qiáng)混系統(tǒng)有何區(qū)別?它存在的意義是什么?我們來(lái)簡(jiǎn)單的剖析剖析。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202207/436195.htm48V輕混為何而來(lái)?為什么要用48V?
先說大面兒的原因,在近些年燃油車的發(fā)展當(dāng)中,日系車企由于地理位置以及人文理念的原因,他們對(duì)于能源節(jié)省的概念更為看重,因此催生出了不少的強(qiáng)混方案。而在歐洲那邊,在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)占大比重的用車環(huán)境下,以及近些年歐洲國(guó)家強(qiáng)制要求禁售純燃油車的政策指導(dǎo)下,48V輕混方案就應(yīng)運(yùn)而生了,這是政策引導(dǎo)上的原因。
從技術(shù)層面的邏輯上來(lái)說,48V輕混系統(tǒng)它不像日系強(qiáng)混那樣打破燃油車的工作邏輯,從而獲得更好的燃油經(jīng)濟(jì)性和用車體驗(yàn)。其是在不打破發(fā)動(dòng)機(jī)-變速箱-驅(qū)動(dòng)車輪的工作邏輯下,分別在發(fā)動(dòng)機(jī)前端(P0),發(fā)動(dòng)機(jī)后段(P1),變速箱前端(P2),變速箱后端(P3),甚至是從動(dòng)橋端(P4)的不同位置植入電機(jī),從而獲得不同的益處。
順便解釋下為什么大家都不約而同的采用48V輕混方案,而不是其他24V/36V等策略。其實(shí)在以前的時(shí)候,確實(shí)有很多不同電壓的方案,例如24V/36V,甚至凱迪拉克還搞了個(gè)90V的混動(dòng)方案,當(dāng)時(shí)的行業(yè)還處于非常混亂的局面,協(xié)議不通造成了輕混系統(tǒng)成本高昂。
另外由于物理特性限制,在汽車電路當(dāng)中如果電壓超過60V,那么布線的安全級(jí)別和防護(hù)成本就會(huì)快速上漲;電壓過低,那么電機(jī)能夠啟用的總功率也會(huì)相對(duì)較低,對(duì)整套系統(tǒng)的增益就達(dá)不到預(yù)期的效果。如此,怎么尋找到合適的電壓是當(dāng)時(shí)所有自主研發(fā)的車企和供應(yīng)商共同探索的話題。
后來(lái)在2016年的時(shí)候,奧迪、奔馳等五個(gè)歐系廠家合作開發(fā)了48V輕混系統(tǒng)的專利,并很快制定了相關(guān)的協(xié)議,于是整個(gè)輕混行業(yè)便快速地以此為標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行量化各方面的標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)。就這樣,48V輕混方案便普遍開來(lái),成為了輕混的標(biāo)準(zhǔn)答案。
48V輕混方案的組成是什么?特點(diǎn)又是什么?
要說這48V輕混方案其實(shí)也不復(fù)雜,尤其和豐田那套THS混動(dòng)相比,那真是小巫見大巫。傳統(tǒng)燃油車有兩臺(tái)電機(jī),一個(gè)發(fā)電機(jī),一個(gè)起動(dòng)機(jī),電源為12V的電源。而48V輕混系統(tǒng)則直接使用了一個(gè)功率較大的啟/發(fā)電機(jī)(功率每家都不同,常見為啟動(dòng)機(jī)的四倍左右),替代了發(fā)電機(jī)和啟動(dòng)機(jī),并增加了48V的動(dòng)力蓄電池(容量普遍在1kWh左右),以及48V電池與12V電池之間切換的DC-DC轉(zhuǎn)換器,這就是整套48V輕混系統(tǒng)的組成。
整套系統(tǒng)的組成并不復(fù)雜,核心在于電機(jī)的布局位置不同。如上文所述,在P0-P4的不同位置當(dāng)中,獲得的增益和標(biāo)定難度也不盡相同。簡(jiǎn)單總結(jié)下各個(gè)位置的優(yōu)勢(shì),P0位置的標(biāo)定和布局最為輕松,獲益效果明顯;P1位置效果和P0相似,但布局難度更大,沒啥企業(yè)去選擇;P2位置可以直接介入驅(qū)動(dòng),可采用大功率驅(qū)動(dòng)電機(jī),高端車型選擇;P3位置收益不明顯,且需要高功率電機(jī)才行,也沒啥企業(yè)選擇;P4位置可構(gòu)成四驅(qū)系統(tǒng),長(zhǎng)城檸檬插電混動(dòng)有此方案布局。
在目前大部分的48V輕混方案當(dāng)中,P0位置和P2位置是最普遍的解決方案,其中P0位置由于獲益最為明顯,是目前最主流的選擇。例如奧迪的輕混車型,以及其他合資或者國(guó)產(chǎn)品牌車型,都是采用P0的輕混方案。
相對(duì)來(lái)說,這種布局方案的難度最小,需要標(biāo)定的邏輯情況不復(fù)雜,且成本也比較低廉,屬于性價(jià)比高的方案。當(dāng)然,這種布局方案也有缺陷,那就是不能夠像日系強(qiáng)混那樣直接介入驅(qū)動(dòng),達(dá)到補(bǔ)充動(dòng)力釋放的目的。其最大的優(yōu)勢(shì)是在于提高燃油經(jīng)濟(jì)性,快速啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)獲得靜謐的體驗(yàn),以及加速時(shí)獲得更平順的體驗(yàn)。
而P2位置的布局方案,由于其不經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)綁定,所以這套方案可以采用更大功率的電機(jī),從而直接補(bǔ)充動(dòng)力性能,同時(shí)P0位置上的優(yōu)勢(shì)其也可通過離合器設(shè)計(jì)獲得,屬于增益更大的布局方案。不過,過高的成本以及更復(fù)雜的標(biāo)定邏輯,注定此方案只能在不差錢的車型上使用,例如奔馳的S500車型,既能省油平順,還能大幅增加動(dòng)力性能。
和日系強(qiáng)混相比,48V輕混是雞肋還是確有好處?
不談成本只談收益,那是流氓。從行業(yè)人員那里得知,目前市場(chǎng)上主流供應(yīng)商提供的48V輕混方案采購(gòu)價(jià)在4千-6千之間,而通過該技術(shù)可以獲得實(shí)際4%-8%的節(jié)油效果,以及更好的用車體驗(yàn),例如啟停更平順,高速巡航停機(jī)時(shí)更安靜等等。相對(duì)成本來(lái)說,這套方案效益比可觀。
相對(duì)來(lái)說,日系的強(qiáng)混系統(tǒng)成本就會(huì)高不少,雖然沒有具體的行業(yè)數(shù)據(jù)信息,但從豐田、本田同車型燃油和混動(dòng)車型之間差價(jià)在2-3萬(wàn)之間可以預(yù)估出,該強(qiáng)混系統(tǒng)的成本是要高出不少的,而且這還是在這兩家已經(jīng)鋪開產(chǎn)量、攤平成本之后的價(jià)格數(shù)據(jù)。另外從燃油效益上來(lái)說,強(qiáng)混系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟(jì)性增益,和其成本是相匹配的。即,強(qiáng)混價(jià)高收益高,輕混價(jià)低收益低,兩種路線的綜合收益正比曲線處于同水平檔次。
當(dāng)然了,有人還會(huì)這樣想,多套技術(shù)設(shè)備就會(huì)多個(gè)損壞的可能性,例如之前奔馳C的輕混系統(tǒng)就出現(xiàn)過不少的問題。還有那個(gè)48V系統(tǒng)的電池包,后續(xù)需要更換會(huì)不會(huì)成本很高?如此不就是和啟停系統(tǒng)相同的調(diào)性,省下來(lái)的油錢還不夠換啟停電瓶的。
這個(gè)問題看怎么理解,首先可以確定的是,隨著48V輕混系統(tǒng)的發(fā)展成熟度已經(jīng)越來(lái)越高,穩(wěn)定性方面和整車已經(jīng)相匹配。其次確實(shí)損壞之后,其實(shí)相關(guān)維修替換的成本也不高,之所以很多人聽到很高的例子,大部分都來(lái)自于某些豪華品牌,那人家維修價(jià)格高是常態(tài),和是否是輕混系統(tǒng)出問題無(wú)關(guān)。總的來(lái)說,這套輕混系統(tǒng)穩(wěn)定性和維保成本已經(jīng)基本常態(tài)化,不用過于憂慮。
相比之下,日系強(qiáng)混系統(tǒng)由于在技術(shù)路線上更為復(fù)雜,尤其是豐田的THS混動(dòng)系統(tǒng),復(fù)雜程度算得上是行業(yè)領(lǐng)先水平,之所以大家忽略掉了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和維保成本,主要是因?yàn)橘|(zhì)量穩(wěn)定性過關(guān),以及經(jīng)過了數(shù)代的產(chǎn)品更迭,產(chǎn)生了信任。而這,只要給時(shí)間48V輕混也能做到。
總結(jié)
簡(jiǎn)單研究完48V輕混系統(tǒng)之后可以知道,這套混動(dòng)系統(tǒng)的價(jià)值和性價(jià)比還是值得肯定的,它的確可以提供給我們更高的用車體驗(yàn),以及更佳的燃油經(jīng)濟(jì)性。同時(shí),它的質(zhì)量穩(wěn)定性和維保成本還沒有完全經(jīng)過產(chǎn)品周期穩(wěn)定下來(lái),且獲得的增益也不是巨變的量級(jí)。
如果把日系強(qiáng)混的增益比作是吃火雞,那么48V輕混可能就是吃麻雀,火雞雖大,價(jià)格也貴;麻雀雖小,勝在便宜。那么48V輕混系統(tǒng)算是雞肋還是確有用處呢?這就看你怎么理解了,有人覺得麻雀小,吃著還不如不吃,而有的人則認(rèn)為麻雀雖小,但也是肉?。€(gè)人想法,麻雀雖小,五臟俱全,我要椒鹽加麻辣的,謝謝。
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