4个月完成车辆适配 大陆48V轻混的玩法

2024-08-14 20浏览
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混合动力经常被人们称为电动汽车的过渡阶段。当然,这种说法,现在已经被一个更加严谨的观点所替代:这依赖于电池的性能发展。

尽管到目前为止,除了美国市场之外,其他市场的混合动力市场份额依然很小,但是对于传统动力系统来说,在当前油耗与排放法规的强压之下,电气化的趋势却已经不可逆转。其中的主力军之一就是大陆将在2016年开始量产的48V轻混系统。

48V轻混系统已经成为趋势

大陆的这套48V轻混系统在上一届法兰克福车展上进行了展出,由发动机管理系统(ECU)、BSG电动机(Belt Starter Generator,皮带驱动的电动机)、DCDC直流转换器(在车辆的12V电源与48V系统之间进行转换)与锂电池组成。其中,除了锂电池由SK提供之外,其余全部由大陆自行研发。目前48V轻混系统已经成为业内的趋势,几家大型供应商都各有自己的产品出现。

48V轻混系统的构成

在进一步介绍这套系统之前,车云菌想先简单提一提轻混系统这个概念。在车云菌看来,混合动力也好,纯电动也好,采取的策略从某种程度上来说,都是一样的:减少车辆行驶过程中,发动机的运行时间。只不过程度各不相同,纯电动是直接做到了****,而混合动力则按照程度的不同,又分为不同的级别。

另外,对于混合动力来讲,因为发动机并没有被完全取代,所以还需要考虑的是如何做到取长补短,优化发动机的工作效率,比如通过电动机来控制发动机的启动与停止来避开发动机的怠速工况就是一个,使其能够尽量工作在*佳工况下。

在轻混系统中,电动机用来控制发动机的启动与停止,并且会在车辆减速与制动的时候进行能量回收,将其储存在配套的辅助电池中。这里电动机一般不直接参与驱动。

不过目前技术的发展已经改变了这种状态。大陆的这一套48V轻混系统,除了上述功能之外,还能够实现在高压混合动力(≥110V)中才能够实现的功能:让车辆在发动机关闭的状态下,进行滑行、航行;车辆处于加速或者大负荷状态时,电动机能够提供辅助动力。

所谓滑行和航行的状态,前者是指让车辆在惯性状态下行驶,因为没有驱动力,速度会慢慢降低,然后再在需要的时候重启发动机;后者则是指借助电池进行电驱动,让车辆的速度在短时间内保持恒定。

其实,就48V系统的电机与电池表现来看,航行与电子辅助动力这两项功能应该只是偶尔为之,毕竟14kW的电机与小容量电池本身并不能提供太多的动力支持。在大多数情况下,48V系统的功能还是让车辆处于滑行状态,*多的时候滑行状态能够占据行驶时间的20%-25%。单纯滑行一项,大概能够让油耗降低8%。据大陆混合动力与电动车业务单元亚洲区负责人Anil Yadav介绍,48V轻混系统*终能够降低油耗11%-13%左右。

48V轻混系统是目前在12V微混系统与混合动力之间的一个折中解决方案。完全混合动力需要大功率电机与较大容量电池,成本较高,且对动力系统改造较大,需要较长的研发周期与较大的投入;而12V微混系统所能够提供的节油效果,并不明显,而且因为受限于电机与电池的性能,发动机的启动速度较慢,尤其在国内,用户体验并不好。

所以,处于中间状态的48V轻混系统,才有了市场。据Anil介绍,48V轻混系统的发动机启动速度在0.4秒左右,比12V快了50%,而且在系统的噪声与振动方面,也有了明显改善。

平台化战略

在介绍48V轻混系统中,大陆混合动力与电动车业务单元的副总裁Armin Gottschaller提到,对于48V系统而言,有三个关键的考量因素:

1.性能与成本之间取得平衡。这是一个产品所需要遵守的基础原则。“高性能并不难做到,难的是如何在高性能的同时降低成本”,毕竟,*终的成本会是OEM考虑是否采用的关键之一。

2.系统与组件尺寸的大小。考虑到不同OEM厂商的需求不同,这套系统与其内组件要能够安装在大多数的车型内。

3.软件控制方面。这一点很好理解,系统的性能表现与软件控制策略相关,这也是目前大陆的一个重点考虑方面。在这套系统中,BSG电动机的控制部分就被集成到了发动机管理系统之内,而不是整车的控制单元上。

大陆48V系统三类(电机的三种不同放置位置,对应不同省油效果,目前已经实现的是**种)

据Armin与Anil两位的介绍,大陆在开发这套系统时,*主要的优势是在于电机的设计以及*终的系统集成能力。如果由OEM提供样车,大陆可以在4-6个月之内将这套系统集成进入样车供给OEM进行测试与实验。之所以能够这样的速度,*直接的功能就是大陆采用的平台化战略。这个平台化战略表现在两个方面:

1.系统的平台化

即是针对此系统与组件进行基础功能的设计与验证。OEM能够在基础功能之上提出特定需求,因为在设计时即保留了扩展性,所以这些需求能够很快被满足。

2.ECU的平台化

48V轻混系统中的发动机管理系统能够适用于不同类型发动机,缸内直喷或者多点喷射均能够适配,能够适配的发动机排量也涵盖了1L-2.2L的范围。

平台化的好处除了在能够更快完成开发与集成之外,Armin还表示,OEM并不需要为系统的基础设计与功能买单,而是只需要为其提出的特定需求进行买单。从这个角度来说,也降低了OEM的成本。

这种平台化战略并非仅应用在48V轻混系统之中。大陆在今年的法兰克福车展上,展出了适用于混合动力与电动车的电动驱动系统同样是一个平台化解决方案,能够根据OEM的需求提供不同功率(60-120kw)、不同尺寸的系统。

车云小结

虽然说48V是目前的一大趋势,但是其实也可以将其看为一个更为精细化的市场定位,毕竟12V、48V、混合动力与纯电动,还可以将插电式混合动力单独拎出来,应对的是不同使用场景,解决的也不是同一类需求。

相较而言,虽然国内目前新能源汽车的发展并不是全球**的,标准化、基础设施等依然缺失,目前的销量更多是补贴驱动。但是这样的一个环境,对于大陆这样在12V、48V、混合动力、PHEV和纯电动都有布局的企业来说,反而是好事,因为每一项产品都会有需求。

这也是Anil表态,到2018年,大陆所有混合动力与电动车相关产品,都会全部在中国进行本地化生产的*重要原因。