48V轻混，即将成为燃油车的“标配”？

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2月24日发布的全新一代奔驰C级轿车，全系都采用了第二代48伏ISG智能电机系统，由此实现了全系电气化驱动。



2月25日，凯迪拉克发布了新款XT5/XT6，这次改款的重点在全系都增加了48V轻混系统。

3月8日，有海外媒体提前泄露了新款沃尔沃XC60资料，这台中期改款的新车，也将搭载48V电机组成的轻混系统和插电式混动系统。



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像这样的例子其实还有很多，48V轻混系统，这个大多数人不太熟悉的配置，正在成为越来越多燃油车的“标配”。



那么，48V轻混系统究竟是什么？它又为什么会成为新车的“标配”？

要想知道48V轻混系统究竟是什么，其实就要讨论到混合动力汽车分类的问题，如果只考虑燃油+电动的话，目前混动车大概可以分为三个种类：

一是“强混”，即插电式混合动力汽车，这一类型的车可由电机直接驱动，纯电能跑几十上百公里，而且还能上绿牌。代表车型有5系新能源、帕萨特新能源、以及比亚迪的插电混动系列。



二是“弱混”，也就是油电混合动力，电动机功率一般小于20千瓦，发动机充当发电机来发电，在制动时可回收能量，在上坡和加速时辅助驱动，可达到节油15%-20%的效果。这一类型的代表车型以丰田、本田和雷克萨斯为主，比如卡罗拉双擎、雅阁锐混动等等。




三是“轻混”，轻混系统的电动机几乎不参与直接驱动车辆，而是作为能量回收的工具，来辅助发动机工作，让全车的用电设备尽量脱离对发动机的依赖，使发动机更加合理的驱动车辆行驶。代表的车型有奔驰C260、吉利ICON等等。



根据国家颁布的政策，只有“强混”车型才能获得绿牌，而“弱混”和“轻混”都没有绿牌权限，这也就解释了部分消费者的疑惑，为什么都买的混动车，别人的比亚迪上了绿牌，而我的丰田却上了蓝牌。

众所周知，传统的汽车蓄电池电压是12V，但是自动启停系统诞生以来，短暂停车后的发动机需要电机通过带动发动机曲轴来“唤醒”，唤醒发动机是一种负载消耗功率，比其它用电设备大很多，12V的车用电机有些勉强，导致启停系统反应慢顿挫大，停车熄火还会导致空调也不工作。为解决这一问题，48V轻混系统应运而生。



48V轻混系统指的是电池电压为48V的混动系统，按照电机布置位置不同，分为P0/P1/P2/P3/P4/P2.5架构的 48V混动系统。P0架构48V系统是比较容易实现一种混动方案，行业也是普遍采用P0架构48V混动方案，其具备结构简单、整车改动量小，节油能力高，发动机启停舒适性能好等特点；目前奔驰、奥迪等均已经推出48V混动车型。



相对于常规12V电压系统，48V混动系统电池电压提高4倍，能实现高级启停（车速≤15km/h发动机停机）、制动能量回收、动力辅助、怠速发电、行驶发电等功能，通过电池、电机功率的提高让整车动力性能、燃油经济性、驾驶平顺性有大幅提升。



所以现在很多车使用的都是48V轻混系统，其思想来源于目前最传统的HEV混合动力车型，相当于带启停的动力系统和高压混合动力之间的折中解决方案。

事实上，哪怕都是48V轻混系统，也要分为两种类型。

目前市面上大多数48V轻混系统采用的是成本较为低廉的BSG（Belt Driven Starter Generator/皮带传动启动）技术。BSG系统主要由48V电池，BSG电机，DC/DC转换器组成。发动机与电机通过皮带相连实现发动机快速启动。



也有采用ISG（Integrated Starter Generator/集成启动）技术的车型，通过发动机和电机扭矩叠加进行动力混合，并与变速箱并联，仍以发动机为主动力源，但节油效果优于BSG。

我们最开头所说的奔驰新C，就是采用了ISG智能电机系统，整体效率和节油效果都更高，基本上是豪华品牌的标配。



总体而言，无论是采用哪种形式的48V轻混系统，优点都很突出。正如上文提及的，48V轻混系统的运用，可以使得汽车能够带动更大功率的车载系统，可以驱动更大功率的启停电机，更轻松地带动发动机曲轴以唤醒发动机，减少系统工作的延时及顿挫感，还能实现更多地功能，有些48V系统甚至可以在发动机停机的状态下短暂接管空调，给空调压缩机供电，避免空调停机。而且48V轻混系统还可以降低大概15-20%左右的能耗和排放。



当然，48V混动系统并不是没有缺点，由于电流压过20V，一定条件下，48V电压容易产生电弧（瞬时火花），造成一定的隐患；所以工程师就需要考虑到高压电路保护、电磁兼容性、车载电器系统的稳定性等问题，如此一来开发成本也会迅速提高。



但好在48V电压不算太高，这个框架下系统设计不会太过复杂，多数燃油车都可以沿用原本的动力总车架构、总布置。尽管其节油效果并不如其它强混系统，但是更多的优点使48V混动系统不失为过渡阶段一个良好的解决方案。


写在最后
总的来说，48V轻度混动系统是汽车电气化革命中的重要一步，既能降低整车油耗及二氧化碳排放，又能提升动力性和改善驾驶平顺性，可以称得上是目前行业内最重要混动方向之一了，所以我们未来很可能看到这项技术的大面积普及。