汽车低压系统，从12V到48V

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）过去，包括燃油车和新能源车型，在低压系统上都采用了12V电压的架构。在燃油车上，低压系统一般采用12V的小电瓶供电，发动机带动发电机对小电瓶进行充电，小电瓶向车灯、座舱内的所有电子部件，比如电动座椅、电动车窗、中控娱乐屏、音响等供电，同时还对汽车各部分的控制单元ECU进行供电。
 
而近年来，电动汽车的趋势，开始带动汽车低压系统架构从12V转向48V。
 
为什么要48V？
 
不仅是电动汽车，整体汽车的电气化趋势，都让车上的电气设备数量不断增加，除了座舱内的娱乐系统之外，还有发动机启停等大功率负载的设备。而进入混动时代之后，使得12V低压系统更加不堪重负，于是2011年奥迪、宝马、戴姆勒、保时捷、大众等欧洲车企联合推出48V系统，以满足混动系统的负载，以及越来越严格的排放法规。
 
那么为什么是48V？从安全的角度看，行业规定直流电的安全电压是60V，而48V电池的充电电压最高是60V，这也意味着48V电池电压已经是安全规定下的最高电压等级。
 
2016年，长安汽车推出了全球首款搭载48V轻混的长安逸动蓝动版车型。 最初，48V系统是在过去的12V系统基础上，额外增加一组48V的电池，专门供给小功率电机使用。第一代的48V轻混车型电机是作用在发动机侧，主要是提供滑行启停、能量回收、发动机助力等功能，能够节省8%—10%的燃油。
 
而到了2023年12月，全球首款采用48V低压系统的纯电车型特斯拉cybertruck正式交付。对于纯电车型来说，由于智能化设备的增多，车内包括智能驾驶系统、智能座舱系统等设备的功耗增加，48V系统可以支持这些更大功率的电气设备，比如电气化程度更高的底盘上，电磁悬挂、线控方向盘、线控刹车等需要用到的功率也越来越高，48V系统就能够更轻易带动这些高功率设备。
 
另外，在功率不变的情况下，提高系统电压也能够减少所需的电流，从而可以使用更细的导线，降低整车重量和成本。
 
48V电池容量也相比传统的12V更大，也就能够支撑更多的电子设备进行工作。因此，在汽车智能化的趋势下，电子设备数量越来越多，功率越来越高，48V会是汽车电子电气架构中，一个很确定的发展方向。
 
 
低压系统迭代是漫长的过程
 
虽然行业中用48V替换目前12V系统的声音很多，但截至目前，真正在低压系统中采用48V的只有特斯拉cybertruck。
 
而在蔚来尚未上市的旗舰车型上，采用了全线控技术的天行智能底盘，包括线控转向、全主动式悬挂等，过去的12V低压系统必然是无法满足这些底盘部件的功率需求。而蔚来的做法是，采用了双12V的威廉希尔官方网站 设计，并且有双DC-DC，主动悬挂系统就工作在48V电压下。
 
那么未来这样做的原因，很大程度上是因为供应链上的滞后。因为以往很多车载电子部件都是12V电压的，除了刚才提到的底盘，座舱内的更多部件，包括电动车窗的电机、座椅的电机、车内照明、中控娱乐系统等，都是12V额定电压。
 
如果切换到48V，那么在没有起量的情况下，供应链以及车企都需要付出较高的成本去单独定制，同时由于电压标准的改变，对整车的电子电气架构也会造成很多改变，对于一些成熟的车型平台来说，切换48V将会造成更高的成本。
 
但相对而言，新势力厂商在电气架构上迭代速度较快，新技术应用也较为激进，因此在特斯拉之后，相信国内新势力车企将会率先切换48V低压系统。
 
小结：
 
48V低压系统目前来看不存在太大的技术难题，主要还是看供应链以及主机厂对于48V的需求判断，比如线控转向、电控主动悬架等技术需要大功率电机驱动，这些设备快速落地的话，那么就可能会加速48V系统上车的节奏。