汽車(chē)電源架構(gòu)不斷升級(jí)趨勢(shì)下，48V系統(tǒng)是否還有升級(jí)的必要？48V新型電氣架構(gòu)將給連接器帶來(lái)什么改變？

在插混和純電車(chē)型逐漸普及、800V高壓平臺(tái)持續(xù)升級(jí)的當(dāng)下，48V技術(shù)還有市場(chǎng)嗎?

這個(gè)問(wèn)題很多企業(yè)的回答是不一定，但對(duì)連接器大廠(chǎng)莫仕來(lái)說(shuō)卻是肯定的。其近期發(fā)布的《重構(gòu)汽車(chē)未來(lái)：引入48V電源系統(tǒng)》報(bào)告，就深度探討了48V新型電氣架構(gòu)的發(fā)展必要性，并提供連接器模塊化解決方案。

在全球環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)及汽車(chē)電氣化、智能化系統(tǒng)的不斷升級(jí)的背景下，傳統(tǒng)的12V電氣架構(gòu)技術(shù)已難以充分滿(mǎn)足車(chē)載娛樂(lè)、智能控制等諸多方面的應(yīng)用需求。

一場(chǎng)關(guān)于48V新型電氣架構(gòu)的技術(shù)應(yīng)用正在逐漸推廣......

01 | 12V與48V：汽車(chē)電氣架構(gòu)的演進(jìn)

從12V到48V技術(shù)的升級(jí)在輕混車(chē)型上體現(xiàn)得尤為明顯。

在輕混車(chē)型應(yīng)用中，48V技術(shù)主要作為輔助動(dòng)力系統(tǒng)，主要包括一個(gè)48V電池、一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶驅(qū)動(dòng)的電機(jī)(BSG)以及一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器。

通過(guò)引入額外的電機(jī)和電池，48V輕混系統(tǒng)能夠在車(chē)輛啟動(dòng)、加速、行駛等過(guò)程中為發(fā)動(dòng)機(jī)提供額外的動(dòng)力。

傳統(tǒng)的12V系統(tǒng)主要應(yīng)用在車(chē)燈、車(chē)載娛樂(lè)設(shè)備上，只能滿(mǎn)足基本供電需求，在能效和性能上有所限制，難以實(shí)現(xiàn)高功率的電動(dòng)轉(zhuǎn)向、空調(diào)、剎車(chē)等系統(tǒng)的需求應(yīng)用。

相比之下，48V系統(tǒng)具備更高的功率輸出能力、更低的功率損耗以及更高的系統(tǒng)效率，且產(chǎn)品/線(xiàn)束更輕有利于整車(chē)減重，為電動(dòng)渦輪增壓、再生制動(dòng)以及為加速輔助電池充電速度所需的電池溫度預(yù)調(diào)節(jié)等功能提供了可能性。

莫仕發(fā)布的報(bào)告預(yù)測(cè)，48V系統(tǒng)在當(dāng)前及未來(lái)汽車(chē)市場(chǎng)中將展現(xiàn)出巨大的盈利增長(zhǎng)潛力，并突出了市場(chǎng)對(duì)模塊化48V平臺(tái)日益增長(zhǎng)的需求。

48V系統(tǒng)的大功率輸出使得動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵、空氣壓縮機(jī)和水泵等關(guān)鍵車(chē)輛部件有望實(shí)現(xiàn)電氣化。

同時(shí)，48V系統(tǒng)還減少了電力傳輸中的電阻損耗，并通過(guò)再生制動(dòng)技術(shù)回收能量。并且，48V技術(shù)的靈活性和可擴(kuò)展性為汽車(chē)制造商提供了逐步整合到產(chǎn)品線(xiàn)的可能性。

在汽車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，提升了電壓的48V技術(shù)要求在電壓、電流和導(dǎo)線(xiàn)尺寸之間達(dá)到平衡，甚至在電動(dòng)機(jī)或大功率附件等部件應(yīng)用上，需要更粗、更重的電纜。

48V系統(tǒng)核心元件 圖/莫仕《電動(dòng)汽車(chē)中48V架構(gòu)的演變》報(bào)告

①48伏電池：一種專(zhuān)為儲(chǔ)存和傳輸更高電壓電能而設(shè)計(jì)的電池。

②48伏配電系統(tǒng)：該系統(tǒng)由48V配電線(xiàn)、連接器和控制單元組成。

③電池控制器：調(diào)節(jié)48V電池的充放電，優(yōu)化其性能和使用壽命。

④直流/直流轉(zhuǎn)換器：控制并管理48V系統(tǒng)內(nèi)電流的電路。

⑤12伏配電中心：在整個(gè)12V系統(tǒng)中分配電力，確保所有器件都獲得所需電壓。

⑥12伏電池：為車(chē)輛的基本電器設(shè)備提供電力，包括大燈、收音機(jī)以及其它配件。

⑦電源電子裝置：控制和管理48V系統(tǒng)內(nèi)電流的電路。

⑧48伏電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)用于在48V系統(tǒng)中運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)各種車(chē)輛功能。

⑨混合控制器：管理48V和12V系統(tǒng)之間的互動(dòng)，確保高效的配電和最佳性能。

02 | 插混、純電動(dòng)：48V技術(shù)有何應(yīng)用?

48V技術(shù)最初是在燃油汽車(chē)上推動(dòng)的，用于滿(mǎn)足當(dāng)時(shí)的補(bǔ)貼政策需求，并通過(guò)怠速啟停技術(shù)提高燃油效率。

而隨著新能源汽車(chē)的興起，48V技術(shù)除了應(yīng)用于前面所述的輕混車(chē)中，還在插混車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)上起著關(guān)鍵作用。

在插混車(chē)型中，48V技術(shù)主要用來(lái)增強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)的協(xié)同工作。

通過(guò)提供輔助動(dòng)力，48V系統(tǒng)能夠支持高功率設(shè)備，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，從而提升燃油效率并減少排放。同時(shí)，利用再生制動(dòng)技術(shù)，48V系統(tǒng)能有效回收制動(dòng)能量并存儲(chǔ)于電池中，進(jìn)一步增強(qiáng)車(chē)輛的能效表現(xiàn)。

雖然48V技術(shù)主要應(yīng)用于插混和輕度混合動(dòng)力車(chē)型，但在某些情況下，它也可以用于純電動(dòng)車(chē)。

應(yīng)用于純電動(dòng)汽車(chē)的48V電氣架構(gòu)更多地服務(wù)于輔助系統(tǒng)和未來(lái)的電動(dòng)化擴(kuò)展。48V系統(tǒng)可以為純電動(dòng)車(chē)的輔助系統(tǒng)如空調(diào)、照明、ADAS等提供電力支持，減輕主電池的負(fù)擔(dān)。在電池管理系統(tǒng)中，48V系統(tǒng)還可提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，確保電池的健康和安全。

特斯拉Cybertruck是同類(lèi)產(chǎn)品中首款采用48V技術(shù)的汽車(chē)，利用多個(gè)本地控制器接入高速通信總線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了電氣組件與中央控制器的有效連接，精簡(jiǎn)了整車(chē)線(xiàn)束的布線(xiàn)，減少線(xiàn)束成本和整車(chē)重量。

在控制器連接器應(yīng)用上，莫仕提供了一系列專(zhuān)為 DC/DC 控制器、PDU、MCU 和 OBC 等汽車(chē)應(yīng)用設(shè)計(jì)的大功率連接器和電纜。

1.Mini50 連接器

2.ConnTAK50 連接器

3.Compactus 連接器

4. MX150 連接器

5.CMC/CMX連接器

6.DuraClik 連接器

7.Slimstack 連接器

8. Micro-Lock Plus 連接器

9. MX-DaSH 連接器

10.FFC/FPC連接器

11.母排

其中，莫仕的MX150中壓連接器能夠安全應(yīng)對(duì)最高60V的電壓，支持使用更細(xì)小的導(dǎo)線(xiàn)，有效降低車(chē)輛負(fù)重和成本，同時(shí)確保了一貫的高性能表現(xiàn)。

莫仕MX150中壓連接器系列產(chǎn)品 圖/莫仕官網(wǎng)

03 | 小結(jié)

莫仕報(bào)告強(qiáng)調(diào)，48V電氣系統(tǒng)在汽車(chē)應(yīng)用中面臨成本、復(fù)雜性及安全性等多重挑戰(zhàn)。

初期高投資成本、龐雜的車(chē)輛平臺(tái)集成工作、較高的電磁干擾風(fēng)險(xiǎn)以及布線(xiàn)設(shè)計(jì)難題均增加了推廣難度。同時(shí)，電弧效應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備重新設(shè)計(jì)需求及供應(yīng)鏈完善度也需考量。

然而，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，行業(yè)正致力于精細(xì)調(diào)整熱管理和電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，改造現(xiàn)有車(chē)型電氣架構(gòu)以實(shí)現(xiàn)與12V系統(tǒng)的兼容，并采用接點(diǎn)鍍層及精密制造工藝提升連接器性能。

未來(lái)，48V技術(shù)將在降低成本、提高集成度和確保安全性方面持續(xù)發(fā)展，成為汽車(chē)電氣化的重要趨勢(shì)。

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審核編輯 黃宇