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除了自動駕駛和電動汽車，今年汽車領(lǐng)域最熱的話題莫過于 48V 電源系統(tǒng)，這是一種低成本節(jié)油技術(shù)方案，該系統(tǒng)用能量小于一度電的 48V 鋰離子電池代替?zhèn)鹘y(tǒng)的 12V 鉛酸電池，用 BSG 電機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的啟動電機和發(fā)電機，并增加了 48V/12V 雙向 DC-DC、電池管理系統(tǒng)等裝置。過去 60 年，全球的汽車都一直采用的 12V 的電源系統(tǒng)，穩(wěn)定性和安全性基本不用質(zhì)疑，是什么原因讓汽車電源系統(tǒng)從 12V 向 48V 過渡？我想應(yīng)該從兩點談起：
第一，汽車功能不斷增加，除了基本的空調(diào)、風(fēng)扇、雨刷、車燈，現(xiàn)在又增加了諸多娛樂信息系統(tǒng)，未來會進一步向智能化發(fā)展，12V 電源系統(tǒng)難以承載不斷加大的引擎負擔(dān)。
第二，環(huán)保法規(guī)變嚴(yán)。歐盟規(guī)定，到 2020 年油耗降至 4L/100km，二氧化碳排放低至 95g/km。滿足這一標(biāo)準(zhǔn)顯然單純靠提高發(fā)動機的燃油效率基本無法完成，汽車混動化、純電動化被看成最佳技術(shù)路線。
因此，在 2011 年，奧迪、寶馬、戴姆勒,、Porsche, Volkswagen 聯(lián)合推出 48V 系統(tǒng)，以滿足日益增長的車載負載需求，更重要的是為了滿足 2020 年嚴(yán)格的排放法規(guī)，隨后又發(fā)布了 48V 系統(tǒng)規(guī)范 LV148。
鑒于從 12V 到 48V 電源系統(tǒng)改進仍然需要整車廠及方案商進行多方面協(xié)調(diào)，有的廠商采用了 12V/48V 雙電源系統(tǒng)，其中 12V 電源對負載電流小的系統(tǒng)供電，比如音響、儀表、雨刷等，48V 電源對負載電流比較大的設(shè)備供電，如：空調(diào)、車燈、風(fēng)扇等電氣系統(tǒng)。
48V 電源系統(tǒng)的優(yōu)缺點
48V 電源系統(tǒng)可謂優(yōu)缺點兼而有之。優(yōu)點是，降低二氧化碳的排放量，提高燃油效率，適應(yīng)未來的政策法規(guī)，車廠可以在提高 30%花費的情況下，達到 50%到 70%的提升，可以節(jié)約 15%燃料；提高駕駛動力，提升駕駛舒適度；與高壓系統(tǒng)相比，降低了匹配難度，降低了重量和成本；提高功率負載，提高汽車主動和被動安全，為輔助駕駛、長距短距雷達、超聲感應(yīng)相機系統(tǒng)提供電源支持。
缺點是，隨著電壓升高，電子兼容要求隨之升高；48V 電壓存在電弧隱患，需提前預(yù)防處理；從 12V 遷移到 48V 需要重新開發(fā)和測試，周期長風(fēng)險高；48V 比 12V 啟停成本高，節(jié)能效果不如高壓混動系統(tǒng)。
元器件廠商和整車廠商都在行動
汽車市場是一個市場占有率很大且增長飛快的市場，48V 電源系統(tǒng)包括電池、DC/DC 轉(zhuǎn)換器、保險絲和電池控制器，如果大范圍應(yīng)用必將帶動汽車電子元器件銷量的增長，因此元器件供應(yīng)商也看到這樣的契機，紛紛發(fā)力。
羅姆推出了采用 Nano Pulse Control 的電源 IC“BD9V100MUF-C”，開關(guān)導(dǎo)通時間 9ns，只需要一顆芯片就可以實現(xiàn)從 60V 到 2.5V 范圍內(nèi)的降壓，降壓比例高達 24:1；安森美半導(dǎo)體的產(chǎn)品能協(xié)助推動 48V 汽車系統(tǒng)的進程，解決方案包括 40V-150V 中間電壓范圍的 MOSFET 器件，提供各種汽車級功率模塊，包括電流傳感、溫度傳感、電磁兼容性 (EMC) 濾波和其他汽車特定功能；ADI 設(shè)計和開發(fā)了 LTC3871，這是一款雙向 DC/DC 控制器，升壓轉(zhuǎn)換時使用的外部電源組件與降壓時相同。
從整車廠的動作來看，奧迪 A8 上已經(jīng)采用 48V 輕度混合動力系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)配置，今年戴姆勒 S 級的車型決定搭載博士的 48V 驅(qū)動。另外，在雷諾風(fēng)景和奧迪 SQ7 中都采用了 48V 電源結(jié)構(gòu)。雖然目前市面上搭載 12V 電源系統(tǒng)的汽車占 80%左右，而搭載 48V 電源系統(tǒng)的汽車只占 20%左右，但是，業(yè)界預(yù)計 2019～2020 年，48V 輕混系統(tǒng)將迎來市場爆發(fā)期。IHS 的報告甚至顯示，到 2025 年，48V 的系統(tǒng)的市場容量會提高九倍，屆時大概有 1400 萬輛汽車引入了這個系統(tǒng)。
這對于消費者來說是好事，48V 電源系統(tǒng)不僅帶來了更好的燃油效率，同時還提升了性能，帶來了更好的駕駛體驗，最直接的優(yōu)勢就是成本降低。
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