48V MHEV肯定是一種過渡,市場能有多大?
時下普遍使用的P0、P2結構比較簡單,并且有助于控制成本,整體效果也非常出色,尤其P2是混動汽車運用最廣泛的一種模式。據了解,TI此次發(fā)布的這個方案適用于48V P0和P2電機,其高度集成的特性有助于設計工程師構建小型化的48V電機驅動系統(tǒng)。
文︱立厷
汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢是電氣化,但這個過程怎么走卻存在不小爭議,一種觀點認為應該從混動做起,特別是48V輕混(MHEV),然后逐步過渡。那么疑問就來了:
為什么選擇48V MHEV系統(tǒng)?而不是24V、36V或60V?
48V MHEV肯定是一種過渡,市場能有多大?主機廠有必要投入資金和人力去研發(fā)嗎?
很多主機廠都加入了48V MHEV陣營,是否意味著它比全電動汽車(BEV)的市場更為可觀,未來一段時間是否能成為主流?
混合動力汽車在一定程度上“降維打擊”了燃油車,但在與BEV的競爭中,前者在財政補貼和優(yōu)惠政策方面的加持力度不斷降低,其優(yōu)勢如何體現?
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從PHEV實測到推出MHEV
2020年10月,綠色和平組織的一份報告解讀了對三款歐洲暢銷PHEV(寶馬X5、沃爾沃XC60和三菱歐藍德)的測試結果:經專業(yè)機構測試,現實中PHEV的二氧化碳排放量是實驗室中的2.5倍以上。報告認為:PHEV未能實現實際宣傳的二氧化碳減排和燃油經濟性。
2020年12月,沃爾沃宣布XC60將實現全系車型電氣化動力系統(tǒng),XC60 2.0T汽油和柴油發(fā)動機中增加了最新48V MHEV系統(tǒng)。
圖:沃爾沃官網的大肆渲染
與此同時,寶馬X5也爆出48V MHEV系統(tǒng)最新諜照,將于今年首發(fā)。不過,三菱依然故我,2021款還是PHEV。德系毫無疑問是48V MHEV堅定不移的支持者和推動者,早在2011年奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷和大眾聯(lián)合提出了這一方案。
其實,嚴格來講,在混動系統(tǒng)中,48V MHEV是最弱的一種,因為不管是比亞迪的PHEV系統(tǒng),還是1997年豐田首創(chuàng)的燃油混動(HEV)系統(tǒng),電動系統(tǒng)扮演的角色都要重得多。48V MHEV只是在目前電氣化浪潮下,主機廠為了滿足排放標準所研發(fā)的混動方案。僅從節(jié)油效率來說,MHEV肯定不是最大的,不過在燃油到純電這一過程中,MHEV可能是過渡階段比較不錯的解決方案。
為什么是48V?原因很簡單,因為電壓低了對降低油耗幫助不大,電壓太高人身安全法規(guī)通不過。而且48V MHEV系統(tǒng)技術很成熟,不需要主機廠大幅改變車輛設計,與普通燃油車駕駛方式也沒有什么差異,成本也較低。
說到成本,豐田的方案基本上是在原有發(fā)動機驅動系統(tǒng)上再增加一套電驅動系統(tǒng),成本較高,維護成本也高。
PHEV既有發(fā)動機也有電池組,具有HEV混合動力和MHEV的功能,且能在純電模式下行駛。目前,PHEV系統(tǒng)車型要比同款燃油版貴數萬元。
MHEV是一套具備怠速停機和啟動功能的系統(tǒng),可以取代傳統(tǒng)燃油車的自動啟停系統(tǒng)。由于MHEV電池容量較小,系統(tǒng)復雜程度較低,改動很小,控制簡單,成本低(5000元左右),易于實現產業(yè)化,更容易為消費者接受;僅用HEV 30%的成本就可實現其70%的節(jié)油效果。
那為什么MHEV沒有政府補貼呢?事實上,政府想發(fā)展哪塊就會傾斜哪塊。從技術上講,只有動力電池組容量大的才會有補貼,因為鼓勵零排放嘛!
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48V系統(tǒng)的五個誤區(qū)
國際能源署《2020年全球電動汽車展望》報告顯示,2019年,全球包括PHEV的電動汽車銷量為210萬輛,上路總數已增加到720萬輛。然而,即使同比增長40%,電動汽車也僅占全球汽車市場的1%和全球汽車銷售的2.6%,其余都是內燃機(ICE)汽車。減少二氧化碳排放和遵守政府法規(guī)正促使主機廠推出48V MHEV車型。
對半導體廠商來說,車輛電氣化怎么走都有利,因為都需要半導體器件,所以他們對某種技術的評價還比較可信。德州儀器(TI)動力傳動系統(tǒng)總經理Karl-Heinz Steinmetz認為,技術可用性、市場和環(huán)境法規(guī)以及基礎設施建設的協(xié)調一致,才能使全電動汽車的未來變?yōu)楝F實。
他說:“人們對全電動傳動系統(tǒng)的誤解和善意的忠誠依然存在,而這導致了針對MHEV的五個誤區(qū)”:
誤區(qū)一:48V MHEV市場不可能擴大
即使并非所有消費者都準備放棄ICE汽車,市場也已為PHEV和BEV提供了多種ICE替代品。德勤《2020年全球汽車消費者研究》顯示,印度10%和德國43%的潛在買家不愿意為電動汽車支付更多的費用。如何讓消費者接受?48V MHEV恰恰可以在解決里程焦慮的同時不增加太多成本,既滿足現有需求,又讓消費者向電氣化未來邁出一步。
圖:不愿意為自動駕駛技術和替代發(fā)動機技術再付錢的消費者百分比
誤區(qū)二:主機廠會跳過48V
麥肯錫在《不斷變化的動力總成部件市場和供應商如何取得成功》”的報告中估計,到2030年,電動汽車充電基礎設施需要累計投資500億美元(不包括電網升級),才能支持PHEV和BEV當前的增長軌跡。大多數主機廠都愿意采用48V系統(tǒng),因為只需要在車輛結構上進行步進變化,而用BEV取代ICE車輛需要昂貴的重新設計。隨著電氣子系統(tǒng)數量的增加,48V系統(tǒng)越來越受歡迎,越來越多的主機廠計劃或推出了MHEV。
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