[愛卡汽車 新能源頻道原創]
在政策推進下,新能源汽車近年來實現了跨越式發展,特别是純電動車嶄露頭角,推動汽車工業向未來邁出了重要一步。随着法規對汽車能效的要求變得愈發嚴苛,傳統燃油車的生存空間正變得越來越小。在上述背景下,多種混合動力技術應運而生,作為折中方案受到了許多消費者的青睐。
具體來看,插電混動(PHEV)整合了油和電的雙重屬性,電氣化程度當屬混動最強。油電混動(HEV)根本上仍依賴于化石燃料,不過電動機的加入大幅提高了燃油經濟性。48V輕混(MHEV)則被稱為燃油車的最後希望,雖然出現較晚,但推廣速度大有一統天下之勢。在這篇文章中,就讓我們對48V輕混技術一探究竟。
48V輕混是什麼?
出于對成本和收益的權衡,48V電氣系統在結構上并不複雜,隻需在傳統燃油車基礎上進行小幅改動即可集成。48V系統與原有的12V系統采用并行策略,48V系統滿足高負載設備的能量需求,而12V系統主要為低負載設備供能。不難看出,推廣48V系統的核心訴求,便是解決12V系統無能為力的問題。
48V輕混系統主要由四部分組成,包括48V電機、48V電池、12V電池和48V/12V轉換器,還可根據需求增加48V油泵、空調壓縮機、電動助力等部件。48V系統的功率需求遠大于傳統的12V系統,于是大容量的48V電池便成為了必備品。舉例來說,奔馳S 500 L的48V電池容量達到了1kWh,接近初代普銳斯的1.3kWh。
現階段,絕大多數車企采用P0結構的48V系統,48V電機取代原有的發電機,通過皮帶與發動機集成。P0系統技術實現難度較低,成本隻有3000元左右,卻可以節省8%-12%的燃油。不過由于48V電機占用了一定空間,所以對機艙空間布局提出了更為精細的要求。
奔馳旗下的全新3.0T直列六缸發動機(M256)輕混技術較為激進,電動機整合在發動機與液力變矩器之間,縮短了動力系統的長度。M256的高功率版本還配有電子渦輪,從根本上改善了渦輪遲滞問題,使車輛駕駛性達到新的高度。
相比油電混動,48V輕混以明顯更低的成本,實現了明顯的街節油效果,投入産出比具有明顯優勢。并且48V系統大體上延續了傳統内燃機的技術路線,因而備受歐洲車企推崇。最近推出的第八代高爾夫提供1.5T 48V輕混版本,标志着48V系統正加速向中低端車下沉。
48V電氣系統的作用
一種觀點認為,48V電氣系統充其量是個加強版啟停,稱之為混動有些言過其實,但事實上48V系統的功能不止于此。得益于更高的電壓、更大的功率,配備48V系統的汽車可以兼容更多電氣化設備,實現了車輛整體電氣化程度的升維,從而提供更為優越的駕乘體驗。
48V系統的電機扭矩和轉速更高,能夠在短時間内将發動機拖動至啟動阈值,令啟停系統工作更加迅速、順暢。此外,電機的加入彌補了發動機低轉速扭矩不足的問題,令車輛起步更加輕快。
車輛收油滑行或制動過程中,48V系統可以切斷傳動鍊,令發動機處于熄火狀态,進一步節省燃油。在停機狀态下,48V系統能夠更長時間地帶動電氣化設備,例如空調、燈光和駕駛輔助系統,這在汽車功能愈發豐富的今天顯得尤為重要。
在48V電氣系統的支持下,奔馳GLE實現了電子防傾杆功能,行駛品質有了較大提升。此外,該車還擁有特殊的越野脫困能力,可以利用空氣懸挂反複震蕩車身,通過“車震”使車輪獲得更強的附着力。
奧迪A8的底盤電氣化架構與奔馳GLE相似,四個車輪擁有各自獨立的電動機,在48V系統的帶動下工作。基于這套硬件,奧迪A8開發了主動側碰式安全系統,車輛探測到側面有碰撞風險時,可以迅速擡高單側車身,減輕碰撞給車内乘員帶來的傷害。
輕混技術及其作用
國内搭載48V系統的車型
縱觀全球,歐洲車企在推廣48V輕混技術上表現得最為積極,其中又以德系為首。由于48V系統的加入勢必會提高成本,所以車企大多采取了自上而下的策略,豪華品牌沖鋒在前的格局業已形成。在德系三大豪華品牌中,奔馳的48V系統覆蓋最廣,國内消費者耳熟能詳的C級、E級都大面積搭載了這一系統。大衆集團也不甘落後,奧迪品牌一馬當先,發布不久的第八代高爾夫也應用了輕混技術。
中期改款後,奔馳C級的主力車型用1.5T 48V輕混動力系統取代了之前的2.0T低功版發動機,同時尾标由200升格為260。此後奔馳E級也積極跟進,入門的260車型動力總成向C級看齊,還帶來了搭載2.0T 48V輕混的E 350 L。如今,我們甚至可以買到采用2.0T 48V動力系統的S 320 L,這在從前是不可想象的。
全新的3.0T直列六缸發動機在技術方面實現了諸多突破,其48V輕混系統采用ISG電機,響應性與平順性更具優勢。這套動力系統不僅應用于S 500 L、GLE 450等車型,還被AMG 53系列采用。随着48V應用的深入和發動機小型化的持續推進,越來越多的奔馳V8發動機将被這台L6取代。
旗艦車型總是走在技術前沿,奧迪A8L、S8和Q8等車型也不例外,從本代車型開始全系标配輕混系統。這套48V輕混系統與3.0T V6或4.0T V8發動機組合,為行駛品質增光添彩。
奧迪A6L同樣标配輕混系統,不過2.0T車型搭配的是12V輕混,僅3.0T車型采用與A8L相同的48V輕混。好消息是,全新一代A3将推出1.5T 48V輕混版本,這意味着48V系統将逐步下放給四缸發動機。
路虎在最近的幾次改款/換代中積極推廣48V輕混技術,攬勝極光和發現運動版是首批受益者。這套動力總成由2.0T發動機和48V輕混系統組成,對燃油經濟性和平順性有一定幫助。
福特領界是一款中國特供車,與江鈴馭勝S330相同的技術背景讓它受到了一些非議。好在領界在技術方面有一定創新,擁有合資車型中少見的1.5T 48V輕混動力。
日系品牌在油電混動方面優勢顯著,卻對48V輕混不太感冒。有趣的是,向來特立獨行的斯巴魯選擇了這條歐洲車廠偏愛的技術路線,2.0L自吸 48V輕混已成為該品牌在華的中堅力量,森林人更是用新動力系統替代了之前的2.5L車型。
放眼本土車企,走在前列的是吉利和長安。自從收購沃爾沃之後,吉利的技術實力突飛猛進,在動力總成領域的成績有目共睹。長安作為軍工背景的老牌車企,對機械素質的重視程度在中國品牌中數一數二。吉利和長安都選擇了在1.5T發動機的基礎上研發輕混技術,隻不過吉利采用三缸機,而長安用的是四缸機。輕混系統彌補了基礎排量低帶來的低扭缺憾,對于小型增壓發動機是個有益的補充。
吉利博瑞全系5款車型中有4款為MHEV版本,搭載1.5T三缸發動機和48V輕混系統,匹配7擋雙離合變速箱。聯想到最近上市的吉利ICON也推出了輕混車型,未來48V系統有望更密集地出現在吉利的産品矩陣當中。
CS55藍動版是長安48V技術的代表作,其1.5T 48V動力系統在平順性方面有較好的表現。
編輯點評:48V輕混系統維護了内燃機的尊嚴,除了提高動力系統能效,還提升了整車電氣化程度,可謂一舉兩得。配備48V系統後,與驅動無關的設備盡可能交由電動機負責,内燃機得以從多種角色中解脫出來,更加專注于本職工作。抓大不放小,這便是輕混系統的終極目标。
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