推动低压系统高压化，12V电动汽车平台向48V加速转型

电子发烧友网报道（文/李宁远）近日，特斯拉在得克萨斯州超级工厂举办投资者日活动上表示特斯拉Cybertruck电动皮卡将在今年问世，同时Cybertruck和未来特斯拉的所有汽车将转向48V电力系统。
 
48V电力系统其实早前已有不少厂商在推动并在一些车型上已经使用了，而特斯拉此次公开表示未来所有汽车都将转向48V电力系统无疑让48V电力系统的关注度又上了一个台阶，提振了整个汽车行业向48V电力系统转型的信心。
 
目前，不论是电动汽车还是非电动汽车，大多使用12V的低压电池来运行电气和电子设备，比如车载显示屏、汽车照明系统、空调系统等等。对电动汽车而言，则多了一个高压电源系统，专门用于牵引电机，为驾驶功能提供足够的动力。
 
长期以来，12V系统和高压系统之间处于空白状态。随着汽车电气化程度逐渐升级，电力需求也随之上涨，使用传统的12V电源系统将导致电流强度持续上升，更大的电流会带来更大的损耗，同时增加车辆的碳排放。
 
48V电力系统建立了第三种车载电源系统，填补了多年来12V系统与电动车所需的高压系统之间的空白。48V电力系统是豪车品牌一直推崇的发展方向，因为12V的电源系统电量太过匮乏。目前比较经典的就是轻度混合动力汽车（MHEV）使用的48V轻混系统，48V系统优势很多，但是完全由12V系统转换为48V系统，需要更换的电气元件很多，所以才有48V轻混系统的出现。48V轻混系统的系统架构简单来看就是由BSG、48V蓄电池、12V蓄电池和DCDC转换器构成。
 
48V轻混系统被提出来后受到很多车企的认可，在奥迪SQ7、保时捷卡宴、宾利飞驰等车型中均有使用。48V轻混系统的导入为车辆提供了更高的功率和动力，并大大节省了系统能耗。相对于12V系统而言，48V轻混系统在相同功率下工作电流只有12V系统的四分之一，损耗只有原来的十六分之一，还能有助于进一步缩小发动机体积、降低碳排放。
 
除了启停一体式电机，电子增压器、空调压缩机、转向助力系统、智能车机系统等需要更高功率的负载都可以交由48V电力系统去处理，只把一些低功率的负载留给12V系统。
 
不过48V轻混系统的确是汽车从12V转向48V系统的一个过渡选择，未来高端汽车制造商肯定是完全转向48V系统的，48V轻混只是转变进程里车企不使用混动既能控制成本也能达到排放标准的折中办法。
 
特斯拉显然要加速这一进程的转变，自Cybertruck开始后续的车型全面转向48V低压电架构，而此前汽车上传统的12V系统将不会在后续车型上出现。全面转向48V低压电架构后，减少能源损失的同时可以减小线缆尺寸，进一步减少整车重量。特斯拉的目标是通过硬件的整合，实现一根电线连接全部低压用电器。
 
在这一方向上，德系、美系车厂一直是先锋，一直在大力推动48V电力系统的应用。奔驰、宝马、奥迪、保时捷一直在做深入的电气化尝试。美系的通用、福特等厂商一直是低压系统高压化的先行者。国内车企在这一方向上推动得也不慢，比亚迪和吉利一直是国内推动48V的产业巨头，一汽、长安、广汽、长城等品牌也都在紧密跟进48V。供应商层面大陆、博世、德尔福、法雷奥、日立、舍弗勒等等巨头也都早早进入48V市场抢占份额。
 
随着节能意识的提高以及12V电源系统向48V的转变，半导体厂商也基于自身在电源领域的技术优势，陆续推出可应用于48V电源系统的DC/DC转换器芯片以提升车辆电力系统的转换效率。TI、ROHM、ADI、瑞萨、英飞凌等传统大厂均有相应的应用于48V电源系统车规级DC/DC产品矩阵。在汽车电气化的趋势下，DC/DC转换器已成为电动汽车的核心，车规级DC/DC蕴藏着很高的市场价值。
 
12V产业链标准化之后，这项技术就一直用到现在，几乎所有电动汽车都在使用它来供电。虽然长远来看48V电压系统的确会逐渐替代12V电压系统，但这个过程一度被认为需要很久。随着特斯拉官宣全面转向48V低压电架构，这一转变进程无疑会被加快，全面转向48V或许已经不远了。