衛(wèi)東

自2016年1月1日起，中國(guó)開(kāi)始實(shí)施第四階段平均燃料消耗標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：至2020年，乘用車(chē)產(chǎn)品的平均燃料消耗量降至5L/100km，對(duì)應(yīng)CO2排放約為120g/km。目前，全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)達(dá)成的共識(shí)是：在發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)整合領(lǐng)域，技術(shù)改進(jìn)已經(jīng)接近極限，沒(méi)有進(jìn)一步電氣化，將無(wú)法達(dá)標(biāo)。法雷奧早在2004年就全球首創(chuàng)了汽車(chē)自動(dòng)起/停系統(tǒng)，并為法雷奧在48V混合動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位奠定了基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)中國(guó)第四階段平均燃料消耗標(biāo)準(zhǔn)做了良好的鋪墊。

法雷奧48V動(dòng)力系統(tǒng)

為了幫助汽車(chē)制造商降低產(chǎn)品能耗和CO2排放，法雷奧提供了豐富的技術(shù)解決方案，包括從起/停和電子增壓器技術(shù)到純電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力總成系統(tǒng)技術(shù)解決方案。法雷奧研發(fā)了多種48V混合動(dòng)力系統(tǒng)，使這些系統(tǒng)適用于所有車(chē)型，尤其適用于入門(mén)級(jí)轎車(chē)和中檔轎車(chē)。在2016年4月份的北京國(guó)際車(chē)展上，法雷奧展示了e4Boost 48V動(dòng)力總成系統(tǒng)，如今該系統(tǒng)已經(jīng)落地中國(guó)，并于2017年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

這套e4Boost系統(tǒng)由48V iBSG起發(fā)電一體機(jī)、48V電子增壓器、增強(qiáng)型制動(dòng)能量回收系統(tǒng)、DC/DC（直流/直流轉(zhuǎn)換器）和48V電池構(gòu)成。它的核心優(yōu)勢(shì)包括了：e4Boost 48V動(dòng)力總成系統(tǒng)在提升發(fā)動(dòng)機(jī)效能的同時(shí)，降低車(chē)輛燃油消耗和CO2排放。該系統(tǒng)最高可幫助車(chē)輛提升25%的燃油經(jīng)濟(jì)性，并可幫助車(chē)輛提升20%的加速性能。e4Boost 動(dòng)力總成系統(tǒng)全方位適用于所有級(jí)別的車(chē)型，可適用于各種型號(hào)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其適用于都市類(lèi)轎車(chē)和緊湊型轎車(chē)。法雷奧e4Boost 48V動(dòng)力總成系統(tǒng)很適用于中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)，它能有效幫助汽車(chē)制造商們達(dá)成“至2020年，新車(chē)平均油耗降至每百公里5L”的產(chǎn)業(yè)既定目標(biāo)。

核心部件之一是48V iBSG起動(dòng)/發(fā)電一體機(jī)。iBSG是適用于48V系統(tǒng)的皮帶傳動(dòng)式起動(dòng)/發(fā)電一體機(jī)。iBSG安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)前端，與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)體積相當(dāng)。由于其同時(shí)具備了傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)和起動(dòng)機(jī)的功能，且非常便于集成安裝，因此，這種集成電控的電機(jī)將進(jìn)一步推動(dòng)傳統(tǒng)能源發(fā)動(dòng)機(jī)的小型化和輕量化。

iBSG將幫助大多數(shù)量產(chǎn)車(chē)型實(shí)現(xiàn)高端車(chē)型的混合動(dòng)力系統(tǒng)功能，主要包括：支持汽車(chē)起/停和滑行起/停（包括在高速行駛狀態(tài)下的滑行）功能；為車(chē)輛提供制動(dòng)能量回收和輔助扭矩；優(yōu)化汽車(chē)變速器的換擋策略，為車(chē)輛提供更好的性能和燃油經(jīng)濟(jì)性；iBSG最高可為車(chē)輛提供12kW的輔助功率，在車(chē)輛起步時(shí)輸出高扭矩，在車(chē)輛低速行駛需要加速時(shí)，為小型發(fā)動(dòng)機(jī)提供補(bǔ)充動(dòng)力；在不影響駕乘舒適性的前提下，提升車(chē)輛燃油經(jīng)濟(jì)性，降低約15%的油耗。

核心部件之二是48V電子增壓器。為保證發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不變，發(fā)動(dòng)機(jī)小型化技術(shù)通常會(huì)采用廢氣驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓裝置，但會(huì)導(dǎo)致“渦輪遲滯”現(xiàn)象。法雷奧48V電子增壓器一舉克服了“渦輪遲滯”現(xiàn)象。與廢氣驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓不同，采用磁阻開(kāi)關(guān)技術(shù)的電子增壓器，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可做到幾乎完美的即時(shí)響應(yīng)（250ms以?xún)?nèi)）。作為渦輪增壓系統(tǒng)的補(bǔ)充，電子增壓器在提升駕駛舒適性的同時(shí)，能提升27%的加速度。如果進(jìn)一步結(jié)合法雷奧的能量回收系統(tǒng)，法雷奧電子增壓器可提供一種低成本的混合動(dòng)力解決方案，節(jié)省15%至20%的油耗。

法雷奧e4Sport系統(tǒng)作為e4Boost升級(jí)版也在2016年的巴黎車(chē)展全球首度亮相。該系統(tǒng)在e4Boost的基礎(chǔ)上，又集成了“后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)”，最大程度地回收了車(chē)輛制動(dòng)能量并將其儲(chǔ)存在48V電池中，使其能夠?yàn)檐?chē)輛再利用?；厥盏哪芰恐饕糜冢和ㄟ^(guò)起動(dòng)機(jī)，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出；通過(guò)電子增壓器，在車(chē)輛加速階段，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出最大化；在純電模式下行駛，以及當(dāng)車(chē)輛抓地力不足時(shí)，通過(guò)48V eRAD系統(tǒng)和車(chē)輛后軸的連接，提升車(chē)輛性能，有效地將車(chē)輛轉(zhuǎn)為四驅(qū)模式。法雷奧致力于將諸多開(kāi)創(chuàng)性技術(shù)優(yōu)化集成，為汽車(chē)制造商們達(dá)成“至2020年，新車(chē)平均油耗降至每百公里5L”的產(chǎn)業(yè)既定目標(biāo)。

舍弗勒對(duì)于48V車(chē)載電力系統(tǒng)的解讀

為了克服傳統(tǒng)高電壓混合動(dòng)力系統(tǒng)峰值功率短暫的弊病，舍弗勒開(kāi)發(fā)了48V車(chē)載電力系統(tǒng)。在當(dāng)前階段引入48V系統(tǒng)是很好的機(jī)會(huì)，其價(jià)格適中，并且在該電壓水平下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以多產(chǎn)生15kW的功率輸出。另一點(diǎn)是48V系統(tǒng)有著相對(duì)較低的安全要求，對(duì)于48V車(chē)載系統(tǒng)的部件不需要單獨(dú)地接觸保護(hù)。如果采用約125Wh的小型鋰離子電池，就可以達(dá)到純電方式進(jìn)行低速、短距離行駛，如在泊車(chē)或走走停停的交通狀況。

舍弗勒在開(kāi)發(fā)兩種48V混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方案。在以往的混合動(dòng)力車(chē)型中，將電機(jī)集成到自動(dòng)變速器并取代液力變扭器已經(jīng)被證明是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案，因?yàn)樗恍枰~外的設(shè)計(jì)空間。如今，利用48V系統(tǒng)也可以達(dá)到同樣的效果。另一種方案是采用48V電橋，這樣可以使傳統(tǒng)的動(dòng)力總成可以完全不變，除了發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以外，48V系統(tǒng)可以通過(guò)各種形式被集成到動(dòng)力總成中，可以與前驅(qū)、后驅(qū)和電子四驅(qū)搭配。

48V電橋具有較高的性?xún)r(jià)比和較低的觸電保護(hù)等級(jí)，如集成12kW的48V電橋可以降低15%的整車(chē)油耗。舍弗勒開(kāi)發(fā)了48V電橋系統(tǒng)，由電機(jī)、兩級(jí)行星齒輪組和一個(gè)機(jī)電式的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。因?yàn)楦叨燃傻脑O(shè)計(jì)，48V電橋可以集成到不同的整車(chē)架構(gòu)中：前置前驅(qū)、前置后驅(qū)和四驅(qū)。為了實(shí)現(xiàn)低車(chē)速時(shí)的純電行駛，電橋采用了非常大的速比19.6∶1，而為了確保在更高的車(chē)速（如80km/h）時(shí)的混合動(dòng)力功能，二擋選擇了較小的速比4.4∶1。

大陸集團(tuán)針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)推出48V微混

2016年8月，大陸集團(tuán)在中國(guó)展出了專(zhuān)為中國(guó)市場(chǎng)量身打造的48V微混演示車(chē)。以中國(guó)知名品牌MPV多功能車(chē)為基礎(chǔ)的大陸集團(tuán)中國(guó)首臺(tái)48V微混演示車(chē)上安裝了大陸集團(tuán)48V環(huán)保駕乘系統(tǒng)。該演示車(chē)目前處于第一階段，在新歐洲行駛循環(huán)測(cè)試中顯示平均最高可達(dá)13%節(jié)約能耗。

此項(xiàng)新型混合動(dòng)力技術(shù)由三部件構(gòu)成： 一臺(tái)集成逆變器的電機(jī)（取代12V發(fā)電機(jī)）、一塊48V鋰離子電池以及一臺(tái)用于在兩套車(chē)載動(dòng)力系統(tǒng)中進(jìn)行能量交換的轉(zhuǎn)換器（直流/直流轉(zhuǎn)換器）。該系統(tǒng)能夠方便地集成到裝有常規(guī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輛中，而與此同時(shí)又能讓后者擁有目前只有在高壓混合動(dòng)力系統(tǒng)中才能見(jiàn)到的強(qiáng)大功能，如駕駛過(guò)程中滑行時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)超快而舒適的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)以及高效的制動(dòng)能量回收功能等。大陸集團(tuán)這項(xiàng)新技術(shù)在2016年年底由歐洲汽車(chē)廠商首次進(jìn)行量產(chǎn)，中國(guó)及北美自由貿(mào)易區(qū)汽車(chē)廠商將緊隨其后。

大陸集團(tuán)計(jì)劃到2020年時(shí)推出全新48V系統(tǒng)，預(yù)計(jì)可將油耗再降低7%。面向2020年以后的其它48V配置的解決方案是進(jìn)一步增強(qiáng)高效優(yōu)勢(shì)，同時(shí)減小裝機(jī)空間、減輕重量 ，同時(shí)又不會(huì)增加成本。當(dāng)48V汽車(chē)與大陸集團(tuán)的電子地平線系統(tǒng)連接后，依托聯(lián)網(wǎng)能量管理系統(tǒng)（cEM），能耗可再降3%～4%，車(chē)輛行駛能效也同時(shí)得以進(jìn)一步提升。車(chē)輛可接收高分辨率路況信息，并據(jù)此調(diào)整行駛方案。

高效內(nèi)燃機(jī)與電氣化技術(shù)驅(qū)動(dòng)未來(lái)智能交通

在2016年的博世技術(shù)體驗(yàn)日上，博世也展示了48V電池低壓混合系統(tǒng)。48V系統(tǒng)包括助力回收電機(jī)、DC/DC轉(zhuǎn)換器和48V電池，其中，48V電池是核心組件。車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，48V電池可以?xún)?chǔ)存回收的制動(dòng)能，而后直接將其提供給車(chē)輛驅(qū)動(dòng)裝置，并供應(yīng)給車(chē)輛電氣系統(tǒng)。車(chē)輛減速時(shí)，助力回收電機(jī)回收能量，并將其儲(chǔ)存到電池中。該能量可用于提供動(dòng)力輔助和穩(wěn)定車(chē)輛電氣網(wǎng)絡(luò)。博世48V電池具有設(shè)計(jì)緊湊、布置靈活、實(shí)現(xiàn)靜音運(yùn)行、無(wú)需額外冷卻裝置、易于車(chē)輛系統(tǒng)集成的特點(diǎn)。同時(shí)，該電池性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。

對(duì)于梅賽德斯-奔馳來(lái)說(shuō)，已經(jīng)計(jì)劃全面推出48V車(chē)載電力系統(tǒng)。奔馳正在推出不知疲倦的新一代馬達(dá)/發(fā)電機(jī)。皮帶驅(qū)動(dòng)的新一代馬達(dá)/發(fā)電機(jī)RSG（belt-driven starter generator）就像傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電機(jī)一樣，在駕駛中，它會(huì)協(xié)助啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)、協(xié)助加速和回收能量。它使用了傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)安裝位置，不會(huì)影響動(dòng)力系統(tǒng)的原設(shè)計(jì)。對(duì)于48V動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在RSG 的現(xiàn)有平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)對(duì)接十分輕松。

對(duì)于結(jié)合在一起的集成起動(dòng)/發(fā)電機(jī)ISG（integrated starter generator） 來(lái)說(shuō)是一個(gè)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的強(qiáng)大電動(dòng)馬達(dá)。集成起動(dòng)/發(fā)電機(jī)取代了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電機(jī)和起動(dòng)馬達(dá)，它會(huì)協(xié)助內(nèi)燃機(jī)達(dá)到更高的效率和能源利用率，如在加速時(shí)、高效率能量回收時(shí)。尤其是使用了48V電瓶后，會(huì)帶來(lái)更好的燃油效率。

48V車(chē)載電源能提供原12V電瓶4倍的電能，但它并不需要高電壓混合動(dòng)力電源系統(tǒng)的附加安全保護(hù)結(jié)構(gòu)。此外，這種48V的低電壓電池系統(tǒng)將能夠儲(chǔ)存足夠的電能來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這可是以前被高電壓混合動(dòng)力技術(shù)所壟斷的專(zhuān)屬領(lǐng)域。因?yàn)?8V電池具有了混合動(dòng)力的功能特點(diǎn)：能量回收、助力、采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛模式，實(shí)現(xiàn)了首次在沒(méi)有高壓部件的情況下的強(qiáng)混合動(dòng)力功能。此外，因?yàn)檫@種起動(dòng)機(jī)擁有非常好的耐用性，可以讓車(chē)輛在行駛中更頻繁地關(guān)閉、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，如當(dāng)車(chē)輛逐漸減速停車(chē)時(shí)，或者車(chē)輛滑行時(shí)，在任何不再需要額外動(dòng)力的時(shí)候，而在車(chē)輛高速行駛時(shí)只要駕駛員一抬起油門(mén)踏板就會(huì)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)停止做功的節(jié)油模式。

還會(huì)有更多的車(chē)輛電能消耗系統(tǒng)受惠于集成的車(chē)載48V電源系統(tǒng)，如自動(dòng)空調(diào)控制系統(tǒng)、電加熱部件或者是電風(fēng)扇。在做功完全相同的情況下，電流只是傳統(tǒng)部件的1/4。這意味著傳遞電能的線束可以做得更薄或更細(xì)，帶來(lái)的是更輕量化的設(shè)計(jì)——這也會(huì)直接帶來(lái)節(jié)能減排的收益。

除了減少燃料消耗和CO2排放，48V車(chē)載電源供應(yīng)也帶來(lái)了更好的舒適性，這是因?yàn)?8V的車(chē)載電源帶來(lái)了不管發(fā)動(dòng)機(jī)是高速運(yùn)轉(zhuǎn)還是怠速運(yùn)轉(zhuǎn)都非常平滑的優(yōu)勢(shì)。這更有利于控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的NVH特性，可以讓你幾乎感覺(jué)不到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的再次運(yùn)轉(zhuǎn)給你的感受就像發(fā)動(dòng)機(jī)從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)。48V車(chē)載電源系統(tǒng)也為娛樂(lè)信息系統(tǒng)和駕駛輔助系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)展鋪平了道路。