重新构建汽车未来引入48伏电源系统

48V 技术是实现电动涡轮增压、再生制动和先进的信息娱乐系统等先进汽车功能的关键推动因素。它为汽车从汽油驱动到电动的发展提供令人信服的解决方案，并有望得到广泛采用。

但这并不容易。要成功实施 48V 汽车系统，必须克服标准化和降低成本等挑战。 

我们如何清除前进道路上的障碍？ 48V 电源如何才能成为新常态？ 让我们一起来探讨这些问题。

几十年来，12V 电力系统一直为汽车系统提供动力，包括前灯、娱乐系统等所有设备。但汽车行业在不断发展，汽车的驱动方式也随之改变。

48V 将系统电压提高了四倍，在电力传输方面取得了显著进步，与传统的 12V 电气结构有了很大的不同。这一全新的动力水平可实现全面而先进的功能，例如电动涡轮增压、再生制动，以及用于加速辅助充电的电池预处理等。布线、连接器到电源管理系统和组件都需要进行根本性的重新设计，才能最大限度地发挥 48V 汽车系统的技术优势。

关注 48V 系统与传统 12V 系统的区别非常重要。除了上述基本组件外，汽车电力系统的演变还存在以下显著的总体特征。

虽然在某些应用中，将电压从 12V 增加到 48V 可以降低电流强度，但评估系统的整体电力需求至关重要。对于某些组件来说，较大的线规可能就足够了，但高功率需求（例如电机或高功率附件的需求）可能仍需要重型电缆。在电压、电流强度和线规之间取得适当的平衡对于优化系统效率和性能至关重要。

48V 系统可显著提高电源输出。这种功率的增加使得汽车基本部件（例如动力转向泵、空气压缩机和水泵）能够实现电气化。这些组件如能独立于发动机的附件驱动装置运行，就有望实现效率和可靠性的优化。

减少电力传输中的电阻损耗有助于提高效率。48V 系统直接为电动压缩机和泵供电，可减少发动机负载，使其更有效地运行。再生制动是 48V 系统的核心组件，可回收原本会以热量形式损失的能量，也能显著提高效率。

48V 技术适用于从传统内燃机 (ICE) 汽车到全电动型号的各种汽车架构。得益于这种灵活性，汽车制造商能够逐渐将 48V 系统引入其产品线，我们将在稍后进行探讨。此外，48V 架构可为未来的电气化战略奠定基础，跟随电池技术进步的脚步，为更高电压的系统提供可扩展的路径。

通过了解这些核心特性，我们可以更好地理解 48V 技术在汽车行业的优势和应用，认识到 48V 所体现的重大飞跃。

新的 48V 技术作为一个多功能平台，可提高车辆的效率和性能，并使传统汽车和电动汽车均受益。这对于各个市场来说意味着什么？

与传统 12V 系统相比，48V 系统具有显著的优势，包括改善电力传输以实现电动涡轮增压、怠速启停和再生制动等先进功能。虽然 12V 系统可以实现其中一些功能，但 48V 系统的更高电压能使这些功能以更高的效率和效能运行。此外，48V 系统更适合处理要求更高的电气负载，从而提升汽车性能和燃油经济性。

48V 系统可作为电动汽车辅助组件的二次电源，减轻主高压电池的负载。在某些情况下，48V 架构可以通过辅助电池预处理来缩短充电时间。采用 48V 电子元件可最大程度地减少功率损耗、增强组件性能和提高能量回收率，有助于提高电动汽车的整体效率。

虽然几十年来 12V 连接器已足够使用，但 48V 电气系统需要全新水平的连接器性能和可靠性。虽然 12V 连接器也能够处理更高的电流，但需要设计更大的接触面积或采用不同的材料，以确保可靠的性能并防止过热。这可能导致尺寸和重量增加。但是，随着 48V 连接器技术的进步，先进的中压连接器可以为 48V 汽车电源系统提供高效的支持。

虽然 48V 连接器也可能使用与 12V 连接器类似的材料，但特定材料及其特性对于确保 48V 应用可靠高效的性能至关重要。耐高温塑料和特种金属合金等先进材料可以增强绝缘性、导电性和整体耐用性，满足 48V 汽车系统的严格要求。

增强触点设计对于减少接触电阻和提高电流处理能力至关重要。这可以通过增加触点或增大接触表面积来实现。稳固的锁定机构可确保在汽车运行的恶劣环境中实现安全连接。连接器外壳经过重新设计，具有更大的接触面积并改进了密封机制，这对于有效处理更高的电流和确保 48V 系统的可靠性能也必不可少。

精密制造可确保严格的公差和一致的性能，这对于 48V 连接器至关重要。自动化装配流程可提高生产效率并尽可能地减少错误。

先进的连接器会经过严格测试，在温度循环、振动和湿度等极端条件下进行性能验证。计算机辅助工程 (CAE) 工具可以模拟连接器性能，并在开发阶段识别潜在的设计漏洞。

将各类技术进步融于一体，连接器制造商就可以生产出符合 48V 汽车系统高标准的产品，确保高效可靠的电力传输。

向 48V 技术的转换带来了巨大的机遇，但要想取得发展还需要标准化和降低成本等解决方案。在采用这种新的电气架构时，汽车行业必须应对一系列挑战。获得成功需要战略规划、持续创新和强有力的行业合作。 

如果向 48V 汽车系统的转换轻而易举，那么它早已成为整个行业的标准，但是，技术和经济两方面的挑战减慢了转换的速度。

48V 系统的采用主要面临两个障碍：成本和复杂性。首先，48V 组件（包括电池、电力电子器件和电机）的前期投资可能高于传统的 12V 系统，这可能会影响汽车价格并导致消费者兴趣降低。其次，将 48V 技术集成到现有汽车平台预计需要大量的工程工作。要确保与当前电气系统和安全功能的兼容性，会增加 OEM 的开发时间和成本。

互连性和兼容性是 48V 系统集成的关键障碍，涉及对汽车架构的多种要求和复杂性的深入了解，因此，需要仔细选择连接器以确保系统的可靠性和效率。相关系统必须支持安全可靠的数据通信，以优化 48V 电力组件的性能。工程师还必须解决电磁干扰 (EMI) 问题，以确保汽车安全可靠地运行，防止高压系统与其他电子组件相互干扰。48V 系统的较高电压水平可能导致 EMI 辐射增加，因此与低压系统相比，屏蔽干扰更具挑战性。布线和线束设计至关重要，因为更高的电压和电流需求会带来重量、空间和成本方面的挑战。

采用 48V 汽车系统需要细致的热管理和周密的电气系统架构修改，以确保最佳性能和可靠性。工程师必须将 48V 组件（例如电池和电力电子器件）的高效冷却系统纳入汽车整体热管理策略中，以防止过热。对现有车型的电气架构进行修改，在适应 48V 组件的同时确保与现有 12V 系统兼容，这需要细致的规划和设计。

要克服采用 48V 系统面临的障碍，需要一种战略性的协作方法。对于制造商和经销商来说，应对这些挑战意味着快速提供明确的价值。 

降低成本对于制造商和消费者来说都至关重要。实现规模经济是一种有效的策略。使不同汽车的组件实现标准化，可以降低制造复杂性和成本。无论是实现共享的动力传动系统还是统一的信息娱乐系统标准化，都能实现更高效的生产，同时为先进电力系统的采用提供支持。

对于设计中的难点，工程师可以有多种选择。他们可以采用先进的冷却技术（例如液冷和热交换器）来有效管理热负荷，从而解决热管理问题。灵活且可扩展的电气系统架构必不可少，便于在容纳 48V 组件的同时兼容现有系统。

这涉及从设计到最终产品的每个利益相关者的工作，但 48V 系统的广泛普及将持续推动汽车行业实现影响深远的技术飞跃。

48V 汽车系统最初主要用于轻度混合动力汽车和插电式混合动力汽车，现已广泛应用于包括传统 ICE 汽车在内的各种汽车领域。48V 技术绝不仅仅是一个过渡阶段，更是一个更大的突破性创新平台。让我们来深入探讨一下原因。

48V 系统提高了电力密度，为扩展汽车性能、舒适性和功能性提供了广泛的可能性。

48V 系统通过为电动压缩机或电机提供动力，可独立于发动机驱动涡轮增压器或增压器，从而消除涡轮迟滞并提高低端扭矩。此外，这些系统还能在减速过程中实现高效的能量回收，将能量储存在电池中供以后使用，并优化燃料消耗和整体性能。

48V 技术可使空气压缩机、水泵和动力转向系统等电动部件高效运行，从而改变舒适性和便利性。这意味着更高效灵敏的温度控制、精确的发动机温度管理和卓越的转向响应能力，可提升驾驶员和乘客的体验。

高级驾驶辅助系统 (ADAS) 将极大地受益于 48V 汽车系统的强大电力传输，通过提供更高的电流和电压，可以有效地为 ADAS 功能所需的传感器、驱动器和控制单元供电。从雷达到 LiDAR 系统，再到电动转向和制动，48V 可确保可靠灵敏的运行，提高汽车安全性和驾驶员的安全感。这种增强的电力传输可为更复杂的 ADAS 功能铺平道路，例如自动泊车、高速公路领航，并最终实现全自动驾驶。

48V 系统可提升汽车的舒适性和豪华度，比传统的 12V 系统具有更复杂、更精密的功能，包括但不限于多轮廓复合形状座椅调节、先进的通风系统和增强的温度控制等配件。这种扩展功能为驾驶员和乘客创造更加精致和个性化的体验。

48V 电源系统为 V2L 方案提供了可能性，使汽车成为移动电源。48V 系统具有足够的功率密度，可以实现双向电力流，允许利用存储的能量为外部设备供电。此功能可扩展汽车的实用性，使其能够为露营设备和电子设备供电，甚至在紧急情况下充当备用电源。

除乘用车车载功能和附件外，48V 电源系统的发展还能提供更多机会，在新兴汽车领域中，它的潜在收益也大有可为。

48V 技术着眼于这些新兴的汽车领域，可帮助其扩大市场覆盖范围，并为交通运输业的整体电气化做出贡献。

汽车行业正在经历重大转型，即从传统的 12V 电气系统转为更先进的电气动力系统。虽然全电动汽车的市场份额越来越大，但采用 48V 系统的轻度混合动力汽车 (MHEV) 提供了一种可行的临时解决方案。这些汽车兼具电气化的优势与消费者对内燃机的熟悉，而这些优势的具备并不需要满足 EV 的高昂成本和基础设施要求。 

尽管 48V 技术前景广阔，但其应用仍处于相对早期阶段。虽然一些汽车制造商已经推出了轻度混合动力车型，但这项技术远未发挥其全部潜力。要加快向 48V 未来的发展，必须制定一个全面的蓝图。以下指南概述了回答以下问题的关键策略：我们如何实现目标？

模块化 48V 平台提供灵活的标准化架构，可根据各种汽车尺寸、类型和功率需求进行定制。该平台由可互换的电机、逆变器、DC-DC 转换器和电池等组件组成，可以用不同的配置组合满足特定的汽车需求。就像积木一样，通过这种方法，汽车制造商能够高效地开发和生产各式各样的汽车，同时尽可能地实现组件共享和降低开发成本。理想情况下，模块化 48V 平台可广泛应用于汽车制造商的各种车型。 

通过开发模块化 48V 平台，汽车制造商可以提高规模经济效益，缩短产品上市时间，同时保持灵活性，以适应不断变化的市场趋势和消费者偏好。这种标准化方法还能简化先进功能的集成，例如电动助力转向、电动压缩机和热管理系统。

战略合作伙伴关系是加速 48V 系统开发和扩大市场渗透的关键。汽车制造商和组件供应商必须合作克服技术挑战，建立行业标准。这种密切合作对于优化系统集成、降低开发成本和加快产品上市至关重要。

联合研发应重点关注逆变器、电机和储能系统等组件的升级。建立标准化的通信和电气架构，确保不同车型之间的顺利集成同样重要。通过汇集专业知识和资源，业界可以共同努力扩大 48V 系统的市场覆盖范围。

持续的研发对于不断调整 48V 系统性能和降低成本至关重要，也是加速广泛采用的关键。重点领域包括推进电池技术以提高能量密度、电源输出和使用寿命，同时寻找节省成本的机会。

然而，汽车设计工程师还必须优先开发更高效、更紧凑的电力电子器件，例如逆变器和 DC-DC 转换器，以提高系统能力并尽可能减少损耗。电机和发电机的进步，特别是功率密度和扭矩输出方面的进步，对于调整系统性能也很重要。此外，还需要创新的热管理解决方案，用于维持 48V 组件的最佳运行条件和延长其使用寿命。

遵循这些步骤并应用在此过程中获得的知识，汽车行业可以逐步转换到 48V 系统的全面采用，同时降低风险和最大化收益。

在采用 48V 技术时，分区架构比传统的汽车电气系统具有明显优势。将汽车划分为不同的电气区域，每个区域都有自己的控制单元和电源，可简化 48V 组件的实施。