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中國48V混動系統(tǒng)“春雷”

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年08月13日  

雙積分壓力之下,國內車企在加大電動化布局的同時,也在開始集中向48V混動系統(tǒng)發(fā)力。


高工電動車(微信號:weixin-gg-ev)在最近的走訪調研中發(fā)現(xiàn),包括北汽、吉利、眾泰等國內車企都明確表示,將加大在48V混動領域的研發(fā)投入和產(chǎn)品規(guī)劃。


今年五月底上市的吉利博瑞GE車型上,已經(jīng)搭載了48VBSG 系統(tǒng),吉利透露,明確了今年下半年起,吉利推出的所有傳統(tǒng)車型都將會配置48V系統(tǒng)技術。


就在近日,北汽也向外界釋放信號,其將在未來幾年內推出更多搭載48V微混系統(tǒng)和插電式混動系統(tǒng)車型。


轉變思路的還有眾泰汽車,高工電動車巡回調研中,眾泰汽車研究院負責人介紹,除了純電動車產(chǎn)品將主要有福特眾泰來推出之外,眾泰汽車將側重于HEV、PHEV、48V微混等車型,目前其已經(jīng)開始了48V混動系統(tǒng)的研發(fā)工作。


除此之外,包括江淮、長安等自主品牌車型也都在加快推出基于48V混動的車型產(chǎn)品。


“排山倒海”的趨勢背后,雙積分政策壓力是最大的驅動因素之一。


按照雙積分的政策要求,到2020年,當年生產(chǎn)的乘用車平均燃油消耗量降至5.0升/百公里,對應二氧化碳排放量約為120g/100km。要達到這樣的指標,48V系統(tǒng)是最為經(jīng)濟有效的途徑。


高工電動車獲悉,目前,主流混合動力技術包括發(fā)動機啟停(SS)、48V混動、強混、插電混動(PHEV)、增程式電動車(REEV)。這其中,48V混動是滿足法規(guī)對油耗要求的最經(jīng)濟的形式。


“自主品牌之所以對其感興趣,無外乎幾個方面的原因,最為核心的是比較明顯的節(jié)油效果(10%-20%不等),其次是相對明顯的成本優(yōu)勢,此外,搭載48系統(tǒng)后也可在加速輔助等方面產(chǎn)生有利的影響,為日益增多的汽車電子提供支持。”


相關數(shù)據(jù)預測,到2025年,全球48V汽車年產(chǎn)量將達到1360萬,這其中,中國將成為48V技術應用的主要市場,到2025年大約會有接近800萬臺的48V車型在中國生產(chǎn)。而這也是越來越多車企涉足該領域的又一驅動因素。


起底48V系統(tǒng)技術


歐洲是48V系統(tǒng)的發(fā)源地,也是目前產(chǎn)品滲透率最高的地區(qū)。2011年,奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷、大眾聯(lián)合推出48V系統(tǒng),并發(fā)布了48V系統(tǒng)規(guī)范LV148,以滿足日益增長的車載電器負載需求,更重要的是為了滿足2020年嚴格的排放法規(guī)。


48V輕混汽車英文為“Mild Hybrid Electric Vehicle”,簡稱為“MHEV”。它其實就是針對傳統(tǒng)內燃機進氣系統(tǒng)徹底的電氣化改造,動力系統(tǒng)的配電全部采用48V高電壓,并大量使用高功率電機驅動水泵、油泵、增壓器以及空調壓縮機等外圍組件,這些附件不再需要內燃機通過皮帶直接驅動,也就不再占用內燃機的輸出功率,從而可以降低發(fā)動機機械損耗,提高性能極限。


根據(jù)電機的安裝位置及實現(xiàn)的混合動力程度的不同,48V輕混系統(tǒng)大致有四種解決方案,P1集成于內燃機,P2安裝在內燃機和變速箱之間,P3安裝在變速箱,P4安裝在后軸。目前,P1是市場上的主流解決方案,不過實際上這四種方案是可以結合使用的。


目前,48V輕混動系統(tǒng)的核心部件主要為48V的混動電機、用于儲存回收能量的鋰離子電池組、用于48V與12V電壓之間轉化的電壓控制器(DC/DC)。


高工電動車獲悉,相對于常規(guī)12V電壓系統(tǒng),48V混動系統(tǒng)電池電壓提高4倍,能實現(xiàn)高級啟停(車速≤15km/h發(fā)動機停機)、制動能量回收、動力輔助、怠速發(fā)電、行駛發(fā)電等功能,通過電池、電機功率的提高讓整車動力性能、燃油經(jīng)濟性、駕駛平順性有大幅提升。


除了上述性能,48V系統(tǒng)成為車企發(fā)力的技術方向還有更重要的一個原因是價格便宜,


吉利汽車一位技術負責人向高工電動車表示,一套國內48V輕混動系統(tǒng)(其中包含鋰電池、BSG、雙向DCDC等),成本能控制在3500元到4500元人民幣之間,節(jié)能效果則能達到12%~15%。從國外進口會更貴一些,成本800~1500美元,節(jié)油效果可達15%~20%。


“48V系統(tǒng)是商業(yè)化產(chǎn)品,沒有補貼,歸根到底,無論是政策還是商業(yè)行為,最終都要圍繞市場實際運行的盈利來做。”


博世動力總成解決方案事業(yè)部中國區(qū)總裁王偉良的觀點是,從商業(yè)化的角度來講,48伏系統(tǒng)無論是從駕駛的舒適性、動力性,還是從未來智能化、電氣化以后的電力配備要求,或是出于節(jié)油的考慮,都是比較理想的產(chǎn)品。


角力中國市場誰主沉浮


在巨大潛在市場的誘惑之下,目前已經(jīng)有眾多零部件廠商、電池廠商和整車廠商正在開發(fā)和應用48V輕混系統(tǒng)。


車企產(chǎn)品布局上,奧迪在A8、SQ7、A6上搭載了48V系統(tǒng),奔馳S級也采用了48V輕混系統(tǒng)。國內車企中,已經(jīng)有長安逸動藍動版、吉利博瑞GE、海馬福美來F5、奇瑞星途等車型已經(jīng)搭載48V系統(tǒng)。


而在高工電動車的實際調研中,包括江淮、奇瑞、吉利、北汽、眾泰等眾多國內廠商也將量產(chǎn)輕混車型提上了日程。將在2019年規(guī)模化啟動48V系統(tǒng)的配套應用。


上述車企的一致判斷是,“雙積分”明年將正式實施,車企為滿足燃油車積分的相關規(guī)定,對48V系統(tǒng)在內的混合動力系統(tǒng)需求會更加強烈。隨著國家在汽車產(chǎn)業(yè)等方面的全面開放,汽車合資企業(yè)股比的放開,外資力量的涌入也將為國內48V輕混系統(tǒng)市場空間增添活力。


也是在這樣的背景下,一眾零部件供應商加大了在中國的布局力度,國際企業(yè)中,博世、大陸、德爾福、法雷奧和博格華納已經(jīng)推廣48V輕混系統(tǒng);在國內,也有精進電機、上海電驅動、科力遠等企業(yè)涉足該領域。此外,包括萬向一二三、寧德時代、力神、中航鋰電都針對性的對48V系統(tǒng)推出了配套的鋰電池。


在48V系統(tǒng)配套企業(yè)中,布局節(jié)奏最快的是法雷奧,在中國市場,其已經(jīng)實現(xiàn)了批量化的配套,今年5月上市的吉利博瑞GE,配套的就是法雷奧的48V系統(tǒng),此外,長安逸動、寶駿E100都也都是搭載的法雷奧系統(tǒng)。


高工電動車獲悉,法雷奧48V微混有三種方式可供選擇,48V啟停電機、48V輔助驅動電機以及電子渦輪。


這三者的定位也十分明確:根據(jù)車企車型的成本需求和技術目標進行選擇。最便宜的方案便是48V啟停電機,它能在起步階段輔助扭矩,并實現(xiàn)更快速的啟停功能;而48V驅動電機則更多地就是扭矩補償功能,在部分工況下代替汽油機行駛,實現(xiàn)汽油機的停機巡航工作,在電動車上則是一臺耗電量小的驅動電機(一般裝車后需配合兩擋減速器);比較“黑科技”的便是電子渦輪,借助于48V系統(tǒng)所開發(fā)而來的電子渦輪,具備與廢氣渦輪相近的轉速,并且起壓迅速,達到燃油車的體驗效果。


多位車企技術負責人向高工電動車表示,目前,國內零部件企業(yè)在48V系統(tǒng)領域的產(chǎn)品依然還停留在起步階段,產(chǎn)品技術依然還不成熟,也因此,國內車企目前主要還是以選擇法雷奧、博世等國際零部件企業(yè)產(chǎn)品為主。


“法雷奧、博世、德爾福這些企業(yè)在48V系統(tǒng)領域積累多年,產(chǎn)品和技術已經(jīng)趨向成熟,并且已經(jīng)得到了規(guī)模化的應用,對于國內競爭者而言,要和其抗衡,無異于虎口拔牙。”上述吉利汽車技術負責人這樣表示。


與此相反,在48V系統(tǒng)配套鋰電池領域,則正在成為中國企業(yè)的天下,包括萬向一二三、力神、中航鋰電、寧德時代都在該領域積極布局,形成了可以和國外企業(yè)抗衡的局面。


今年4月,萬向123年產(chǎn)57萬套高功率48V微混電源系統(tǒng)項目正式投產(chǎn)。此前,萬向123高功率型48V微混電源系統(tǒng)項目入選工信部2018年第一批技術改造升級名單(注:去年2月,萬向123獲得上汽通用價值超過10億美元的260萬套48V超級磷酸鐵鋰電池訂單)。


3月7日,德國大陸集團與成飛集成舉行合資公司(大陸集團持股60%,成飛集成下屬公司持股40%)簽約合作,致力于研發(fā)和生產(chǎn)48V電池系統(tǒng)。大陸集團負責提供電池管理系統(tǒng)的基礎軟件和硬件,成飛集成子公司中航鋰電負責提供電芯。


GGII分析認為,對于國內動力電池企業(yè)來說,48V系統(tǒng)電池龐大的裝車量將為電池企業(yè)提供廣闊的供貨市場。如果在研發(fā)上領先,正確卡位布局,國內電池企業(yè)會在激烈的市場競爭中找到新的利潤增長點。


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