自20世紀(jì)50年代以來(lái)，12V電源一直是汽車行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)；但為滿足如今的消費(fèi)者需求，汽車制造商將目光投向了48V電源。

自20世紀(jì)50年代以來(lái)，12V電源一直是汽車行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，因而成為汽車設(shè)計(jì)和部件的默認(rèn)配置。即使汽車功能和電氣化不斷發(fā)展，但該標(biāo)準(zhǔn)使得汽車制造商仍然能夠維持簡(jiǎn)單的電氣架構(gòu)和保持低成本。

以往12V電源模式一直運(yùn)行良好，然而，隨著現(xiàn)代消費(fèi)者對(duì)汽車性能和車載體驗(yàn)的期望越來(lái)越高，12V標(biāo)準(zhǔn)必須與時(shí)俱進(jìn)。新興的軟件定義車輛面市，加上業(yè)界使用輕度混合動(dòng)力架構(gòu)，以及更嚴(yán)格的排放法規(guī)出臺(tái)，這些因素使得汽車行業(yè)越來(lái)越有必要采用48V設(shè)計(jì)來(lái)滿足消費(fèi)者需要和法規(guī)要求。

雖然采用48V電源面臨一些挑戰(zhàn)，但專注電氣創(chuàng)新研究的廠商正準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)基于這一全新標(biāo)準(zhǔn)的更高效系統(tǒng)。隨著汽車設(shè)計(jì)進(jìn)入電氣化的未來(lái)時(shí)代，業(yè)界應(yīng)該充分了解和考慮幾項(xiàng)關(guān)鍵因素，其中包括48V標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)因素、使用48V電源對(duì)汽車制造商和消費(fèi)者的好處，以及相關(guān)挑戰(zhàn)。

推動(dòng)使用48V電源的因素

汽車行業(yè)向更強(qiáng)大的電源標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)一蹴而就，但一些關(guān)鍵的電氣和消費(fèi)者因素將會(huì)促使汽車制造商采用48V電源作為輕度混合動(dòng)力和全電動(dòng)車的標(biāo)準(zhǔn)。

減少排放的法規(guī)

針對(duì)造車要求大幅減少排放的法規(guī)在美國(guó)/歐洲/中國(guó)等多國(guó)施行，促使業(yè)界使用輕度混合動(dòng)力架構(gòu)，例如集成式起動(dòng)發(fā)電機(jī)和48V電源網(wǎng)絡(luò)，以及提高發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)效率；設(shè)計(jì)工程師為此而感受到壓力。面向824名設(shè)計(jì)工程師的Molex莫仕調(diào)研發(fā)現(xiàn)，96%的受訪者表示需要作出一番努力來(lái)遵守與電力相關(guān)的法規(guī)要求。

有關(guān)燃油經(jīng)濟(jì)性的更嚴(yán)格法規(guī)，同樣推動(dòng)了先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，例如停止-啟動(dòng)系統(tǒng)、高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)和電動(dòng)車(EV)等替代動(dòng)力推進(jìn)解決方案。這些新技術(shù)需要更高的電源電壓，從而促使業(yè)界使用48V電源標(biāo)準(zhǔn)。

消費(fèi)者偏好

關(guān)注碳排放的買(mǎi)家強(qiáng)烈偏好混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(PHEV)和電動(dòng)增強(qiáng)型汽車。OEM廠商和組件供應(yīng)商積極滿足需求，目前正在開(kāi)發(fā)下一代組件和汽車。與Molex莫仕調(diào)研的 74%的電源設(shè)計(jì)工程師將能效列為首要任務(wù)的結(jié)果相吻合

電動(dòng)渦輪增壓

電動(dòng)渦輪增壓(E-turbo)的特點(diǎn)是使用電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)渦輪機(jī)并增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，從而增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)性能。相比傳統(tǒng)的12V或24V系統(tǒng)供電的渦輪增壓系統(tǒng)，這種渦輪增壓運(yùn)作需要更大的功率。隨著更高效、更強(qiáng)大的電動(dòng)渦輪增壓系統(tǒng)成為標(biāo)準(zhǔn)配置，48V電源將會(huì)成為主流。

空間效率

使用48V架構(gòu)不僅僅提高了系統(tǒng)電壓，還需要改變當(dāng)今車輛的電氣結(jié)構(gòu)。要實(shí)現(xiàn)功能豐富的更高性能汽車，依賴于使用更輕、更小的組件，這些組件在更高密度的架構(gòu)中提供了相同的電氣效率。48V標(biāo)準(zhǔn)可以為消費(fèi)者提供更好的信息娛樂(lè)體驗(yàn)，并更好的實(shí)現(xiàn)車輛集成功能。

48V電源的優(yōu)勢(shì)

提高功率和效率為汽車生產(chǎn)商和消費(fèi)者帶來(lái)新的機(jī)遇，48V電源可以提高效率和增加功能，更好幫助汽車生產(chǎn)商滿足消費(fèi)者對(duì)更高科技和更低排放車輛的興趣。

48V工程技術(shù)優(yōu)勢(shì)

縮小封裝尺寸：48V電源允許生產(chǎn)和使用更小的組件，能夠在更高密度的架構(gòu)中提供相同的電氣效率水平，更便利地創(chuàng)建功能豐富的高性能車輛而不犧牲空間。汽車設(shè)計(jì)人員可以減小電氣系統(tǒng)的尺寸但保持相同功能，從而提高車輛的整體性能。

節(jié)省生產(chǎn)成本：更小的組件只需要更少材料，降低了生產(chǎn)和銷售成本，同時(shí)仍然滿足消費(fèi)者的需求。48V系統(tǒng)具有更高效率，能夠幫助減少多達(dá)30%總體能耗。

提供更好功能：更小的組件占位面積允許設(shè)計(jì)人員在給定的空間中放入更多的功能。盡管汽車體積較小，但能夠加入更多的先進(jìn)技術(shù)，例如無(wú)線充電、功能強(qiáng)大的信息娛樂(lè)系統(tǒng)和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)。這些提升改善了消費(fèi)者的整體駕駛體驗(yàn)，也提高了汽車的價(jià)值和感知品質(zhì)。此外，這些組件的物理尺寸減小了，允許汽車制造商設(shè)計(jì)出更時(shí)尚、更具空氣動(dòng)力學(xué)性能的車輛，并且改善操控性和穩(wěn)定性。

減少排放：48V系統(tǒng)提高了效率，能夠減少燃油消耗、二氧化碳(CO2)和內(nèi)燃機(jī)車輛排放的其他污染物。更小的組件可以減輕車輛重量和減小阻力，從而進(jìn)一步減少排放。

提升燃油經(jīng)濟(jì)性：通過(guò)增強(qiáng)電動(dòng)功能降低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，幫助汽車制造商減少驅(qū)動(dòng)車輛所需的能量，從而獲得更低的油耗和更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。48V系統(tǒng)具有更高的效率，可讓車輛在更高的速度下保持優(yōu)良性能，能夠使用單個(gè)油箱或充電行駛更遠(yuǎn)的距離。

48V電源對(duì)消費(fèi)者的好處

改善車輛性能：新一代電源解決方案增強(qiáng)了現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，提供更大的功率和扭矩，從而提高了加速性能。電動(dòng)機(jī)在較低速度下提供更平穩(wěn)的扭矩，以提高轉(zhuǎn)彎或在不平路面上行駛時(shí)的穩(wěn)定性和舒適性。48V系統(tǒng)還有助于降低內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷，使其能夠更有效地運(yùn)作，同時(shí)提高性能并降低油耗。這些較輕的車輛具有更高的功率重量比，從而提升了整體性能。

降低車輛成本：48V架構(gòu)采用更小、更少的組件，允許實(shí)現(xiàn)更高效的生產(chǎn)過(guò)程。制造商減少了生產(chǎn)車輛所需的材料和勞動(dòng)力，從而降低了整體成本。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，更輕、更節(jié)能的汽車需要的燃料較少，可以降低汽車擁有成本。

改進(jìn)操控性：電動(dòng)增強(qiáng)型車輛對(duì)輸入的響應(yīng)速度和精度更高，因而相比其他車輛更易操控。重量減輕允許車輛更快加速，同時(shí)保持轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，增強(qiáng)駕駛員對(duì)于汽車的控制。更輕的車輛也使得制造商更容易安裝先進(jìn)的主動(dòng)安全系統(tǒng)(例如車道保持輔助系統(tǒng))而不會(huì)犧牲整體性能，這提高了車輛的整體安全性，并且增強(qiáng)了駕駛員在具有挑戰(zhàn)性的道路和地形駕駛的信心。

從12V向48V過(guò)渡的挑戰(zhàn)

12V電源設(shè)計(jì)已經(jīng)深深植根于汽車生產(chǎn)之中，向48V電源的過(guò)渡將會(huì)比預(yù)期的緩慢。過(guò)渡的速度部分取決于滿足48V系統(tǒng)技術(shù)要求所需的組件設(shè)計(jì)變化，同時(shí)考慮到廠商自身的生產(chǎn)方法和現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施。48V技術(shù)的成本較高，并且相對(duì)新，這些因素可能會(huì)進(jìn)一步減緩采用速度，因?yàn)樾枰獜?qiáng)有力的業(yè)務(wù)案例來(lái)推動(dòng)大規(guī)模的技術(shù)變革。

更好的電池管理是48V架構(gòu)成功的關(guān)鍵。如果沒(méi)有正確的設(shè)計(jì)，汽車制造商將面臨電力存儲(chǔ)效率低下、成本增加以及系統(tǒng)不穩(wěn)定帶來(lái)的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。為了確保充分利用現(xiàn)有的電力存儲(chǔ)和電池容量，汽車制造商必須投資于更好的硬件和軟件，包括使用預(yù)測(cè)算法來(lái)根據(jù)使用需求調(diào)整充電周期，并開(kāi)發(fā)更好的方法來(lái)跟蹤電池健康狀況隨時(shí)間的變化。

需要使用先進(jìn)的能量控制系統(tǒng)來(lái)管理每個(gè)電池內(nèi)的電壓水平，以防止電池組過(guò)度充電或充電不足。這些措施需要在研發(fā)方面進(jìn)行大量投資，但對(duì)于創(chuàng)建可靠48V系統(tǒng)來(lái)滿足現(xiàn)代駕駛條件和潛在極端環(huán)境要求來(lái)說(shuō)，這是必要的。

Molex莫仕引領(lǐng)48V兼容組件發(fā)展

隨著電動(dòng)車需求在過(guò)去30年中不斷增長(zhǎng)，Molex莫仕在服務(wù)汽車行業(yè)方面發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。莫仕是支持48V應(yīng)用之解決方案的早期開(kāi)發(fā)者，包括提供穩(wěn)健電源管理的連接器和配電系統(tǒng)。Molex莫仕組件有助于在48V系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)一致的連接和通信，確保在任何環(huán)境下都能實(shí)現(xiàn)可靠的性能。

審核編輯：湯梓紅