燃油车的最后希望?48V轻混动技术解读

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    发表于:03月20日 15:50  浏览量: 31  来源: 未知
摘要:插电混动(PHEV)整合了油和电的双重属性,电气化程度当属混动最强。油电混动(HEV)根本上仍依赖于化石燃料,不过电动机的加入大幅提高了燃油经济性。48V轻混(MHEV)则被称为燃油车的最后希望,虽然出现较晚,但推广速度大有一统天下之势。在这篇文章中,就让我们对48V轻混技术一探究竟。


在政策推进下,新能源汽车近年来实现了跨越式发展,特别是纯电动车崭露头角,推动汽车工业向未来迈出了重要一步。随着法规对汽车能效的要求变得愈发严苛,传统燃油车的生存空间正变得越来越小。在上述背景下,多种混合动力技术应运而生,作为折中方案受到了许多消费者的青睐。


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具体来看,插电混动(PHEV)整合了油和电的双重属性,电气化程度当属混动最强。油电混动(HEV)根本上仍依赖于化石燃料,不过电动机的加入大幅提高了燃油经济性。48V轻混(MHEV)则被称为燃油车的最后希望,虽然出现较晚,但推广速度大有一统天下之势。在这篇文章中,就让我们对48V轻混技术一探究竟。


48V轻混是什么?


出于对成本和收益的权衡,48V电气系统在结构上并不复杂,只需在传统燃油车基础上进行小幅改动即可集成。48V系统与原有的12V系统采用并行策略,48V系统满足高负载设备的能量需求,而12V系统主要为低负载设备供能。不难看出,推广48V系统的核心诉求,便是解决12V系统无能为力的问题。


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48V轻混系统主要由四部分组成,包括48V电机、48V电池、12V电池和48V/12V转换器,还可根据需求增加48V油泵、空调压缩机、电动助力等部件。48V系统的功率需求远大于传统的12V系统,于是大容量的48V电池便成为了必备品。举例来说,奔驰S 500 L的48V电池容量达到了1kWh,接近初代普锐斯的1.3kWh。


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现阶段,绝大多数车企采用P0结构的48V系统,48V电机取代原有的发电机,通过皮带与发动机集成。P0系统技术实现难度较低,成本只有3000元左右,却可以节省8%-12%的燃油。不过由于48V电机占用了一定空间,所以对机舱空间布局提出了更为精细的要求。


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奔驰旗下的全新3.0T直列六缸发动机(M256)轻混技术较为激进,电动机整合在发动机与液力变矩器之间,缩短了动力系统的长度。M256的高功率版本还配有电子涡轮,从根本上改善了涡轮迟滞问题,使车辆驾驶性达到新的高度。


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相比油电混动,48V轻混以明显更低的成本,实现了明显的街节油效果,投入产出比具有明显优势。并且48V系统大体上延续了传统内燃机的技术路线,因而备受欧洲车企推崇。最近推出的第八代高尔夫提供1.5T+48V轻混版本,标志着48V系统正加速向中低端车下沉。
48V电气系统的作用


一种观点认为,48V电气系统充其量是个加强版启停,称之为混动有些言过其实,但事实上48V系统的功能不止于此。得益于更高的电压、更大的功率,配备48V系统的汽车可以兼容更多电气化设备,实现了车辆整体电气化程度的升维,从而提供更为优越的驾乘体验。


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48V系统的电机扭矩和转速更高,能够在短时间内将发动机拖动至启动阈值,令启停系统工作更加迅速、顺畅。此外,电机的加入弥补了发动机低转速扭矩不足的问题,令车辆起步更加轻快。


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车辆收油滑行或制动过程中,48V系统可以切断传动链,令发动机处于熄火状态,进一步节省燃油。在停机状态下,48V系统能够更长时间地带动电气化设备,例如空调、灯光和驾驶辅助系统,这在汽车功能愈发丰富的今天显得尤为重要。


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在48V电气系统的支持下,奔驰GLE实现了电子防倾杆功能,行驶品质有了较大提升。此外,该车还拥有特殊的越野脱困能力,可以利用空气悬挂反复震荡车身,通过“车震”使车轮获得更强的附着力。


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奥迪A8的底盘电气化架构与奔驰GLE相似,四个车轮拥有各自独立的电动机,在48V系统的带动下工作。基于这套硬件,奥迪A8开发了主动侧碰式安全系统,车辆探测到侧面有碰撞风险时,可以迅速抬高单侧车身,减轻碰撞给车内乘员带来的伤害。


轻混技术及其作用


国内搭载48V系统的车型


纵观全球,欧洲车企在推广48V轻混技术上表现得最为积极,其中又以德系为首。由于48V系统的加入势必会提高成本,所以车企大多采取了自上而下的策略,豪华品牌冲锋在前的格局业已形成。在德系三大豪华品牌中,奔驰的48V系统覆盖最广,国内消费者耳熟能详的C级、E级都大面积搭载了这一系统。大众集团也不甘落后,奥迪品牌一马当先,发布不久的第八代高尔夫也应用了轻混技术。


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中期改款后,奔驰C级的主力车型用1.5T+48V轻混动力系统取代了之前的2.0T低功版发动机,同时尾标由200升格为260。此后奔驰E级也积极跟进,入门的260车型动力总成向C级看齐,还带来了搭载2.0T+48V轻混的E 350 L。如今,我们甚至可以买到采用2.0T+48V动力系统的S 320 L,这在从前是不可想象的。


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全新的3.0T直列六缸发动机在技术方面实现了诸多突破,其48V轻混系统采用ISG电机,响应性与平顺性更具优势。这套动力系统不仅应用于S 500 L、GLE 450等车型,还被AMG 53系列采用。随着48V应用的深入和发动机小型化的持续推进,越来越多的奔驰V8发动机将被这台L6取代。


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旗舰车型总是走在技术前沿,奥迪A8L、S8和Q8等车型也不例外,从本代车型开始全系标配轻混系统。这套48V轻混系统与3.0T V6或4.0T V8发动机组合,为行驶品质增光添彩。


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奥迪A6L同样标配轻混系统,不过2.0T车型搭配的是12V轻混,仅3.0T车型采用与A8L相同的48V轻混。好消息是,全新一代A3将推出1.5T+48V轻混版本,这意味着48V系统将逐步下放给四缸发动机。


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路虎在最近的几次改款/换代中积极推广48V轻混技术,揽胜极光和发现运动版是首批受益者。这套动力总成由2.0T发动机和48V轻混系统组成,对燃油经济性和平顺性有一定帮助。


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福特领界是一款中国特供车,与江铃驭胜S330相同的技术背景让它受到了一些非议。好在领界在技术方面有一定创新,拥有合资车型中少见的1.5T+48V轻混动力。


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日系品牌在油电混动方面优势显著,却对48V轻混不太感冒。有趣的是,向来特立独行的斯巴鲁选择了这条欧洲车厂偏爱的技术路线,2.0L自吸+48V轻混已成为该品牌在华的中坚力量,森林人更是用新动力系统替代了之前的2.5L车型。

放眼本土车企,走在前列的是吉利和长安。自从收购沃尔沃之后,吉利的技术实力突飞猛进,在动力总成领域的成绩有目共睹。长安作为军工背景的老牌车企,对机械素质的重视程度在中国品牌中数一数二。吉利和长安都选择了在1.5T发动机的基础上研发轻混技术,只不过吉利采用三缸机,而长安用的是四缸机。轻混系统弥补了基础排量低带来的低扭缺憾,对于小型增压发动机是个有益的补充。


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吉利博瑞全系5款车型中有4款为MHEV版本,搭载1.5T三缸发动机和48V轻混系统,匹配7挡双离合变速箱。联想到最近上市的吉利ICON也推出了轻混车型,未来48V系统有望更密集地出现在吉利的产品矩阵当中。


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CS55蓝动版是长安48V技术的代表作,其1.5T+48V动力系统在平顺性方面有较好的表现。
编辑点评:48V轻混系统维护了内燃机的尊严,除了提高动力系统能效,还提升了整车电气化程度,可谓一举两得。配备48V系统后,与驱动无关的设备尽可能交由电动机负责,内燃机得以从多种角色中解脱出来,更加专注于本职工作。抓大不放小,这便是轻混系统的终极目标。


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