電壓高就能省油?聽起來很偽科學,但德系車企聯手把它變成了真的

小百哥評：

汽車智能化時代用電器越來越多，用電量也水漲船高，排放法規也日益嚴苛。48V供電系統就是在這種環境下的產物，它不僅提高了發動機動力，同時也降低了油耗，今天就和大家一起看看48V是怎麼做到的。

現在主流汽油車採用的是一套12V的供電系統，但隨著汽車電氣化程度越來越高，12V的電壓就開始不夠用了。而且，面對當前5L/100km的油耗限值，12V怠速啟停技術已經到達極限了，想要讓燃油發動機獲得更低的油耗，就得依靠48V自動啟停和制動能量回收技術。

▼發動機啟停是節油的核心

在12V系統中，由於電壓較低，上面提到的技術得不到很好的發揮。所以在2011年，奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷、大眾幾個車企聯手推動48V技術發展，並著手制定相關技術標準，以應對日益增長的車載電器負載和2020年更嚴格的排放法規要求。

 

簡單物理公式解釋什麼是48V

 

對於48v大家估計有一些疑問，下面我就一一解答。

 

1、為什麼車載用電器功率增大，就得提高電壓？

在高中物理中我們學過一個公式：P=UI，在功率（P）一定的請情況下，想要降低電流（I）就得提高電壓（U）。車載用電器的功率越來越大，如果不提高電壓，就只有增大電流了，但增大電流會讓電路的發熱量上升，增加車輛的安全隱患。而將電壓提高至48V，它既能保證現在用電器的高功率，又可以減少電路上的能量損耗及發熱問題。

▼特斯拉自燃多數因為電路過熱

 

▼遠距離輸電都用超高壓也是一樣的道理

2、為何只將電壓提到48V？

因為 60V是人體安全電壓，只要是低於60V，就不需要採取額外的安全防護設計。48V電池的充電電壓最高時能達到56V，這已經很接近60V了，所以說48V已經是安全電壓的上限了。還有就是48V為12V的倍數，各種現行的元件的設計、應用、轉接都比較方便，根據P＝U2/R，在想保持功率（P）不變情況下，電壓（U）已經變為原來的4倍，只需要將元件的電阻也增加4倍即可，這樣一來設計製造成本都會比較好控制。

 

▼低阻耗的黃金電路可不是誰都用得起

48V除了提高供電量外還能節油

 

之前的文章裡我提到了奔馳的M256發動機，它即使用了48V供電技術，而且它還是一套輕混動力系統。這樣一套輕混動力系統可以有效降低油耗，咱們就來看看奔馳具體是怎麼做的。

 

1、減少了傳動損耗和降低發動機負載

 

48V的發動機系統中，大量元件採用電力直接驅動，讓發動機減負。

還以奔馳的M256發動機為例，它將原來一些用皮帶驅動的部件如水泵、空調壓縮機、機油泵改為電力驅動，這樣一來由於皮帶傳動損耗的能量將會大大減小，發動機的負載也會變小。

▼少了這些皮帶發動機能輕鬆不少

2、減少燃油發動機工作時間

要想節油，減少發動機的工作時間是最簡單有效的，但在絕大部分車輛上，剎車助力和轉向助力的能源都由發動機提供，一旦發動機熄火，它們就會跟著失效。

同樣的道理，目前使用12V系統的車輛上，其自動啟停功能只有在車輛完全靜止時才會熄滅發動機。而48V系統則不同，車輛進入減速滑行狀態的時候就可以提前熄滅發動機，因為剎車、轉向助力都由容量更大的48V蓄電池驅動，發動機熄火後各種助力仍然有。

▼48V系統熄火照樣有助力

3、用好能量回收，不用燒油發電

 

只靠電驅是不能從根本上節油的，因為發電還得燒油。而48V能節油的根本在於能量回收，將以前制動時變成熱量損失掉的能量變成了電能儲存起來，再驅動一眾用電器，頗有廢物再利用的意味。

 

那麼48V是怎樣實現能量回收的呢？這就離不開48V系統中的一體式的發電機/電動機。它一般布置在變速箱與發動機之間，它可以輔助發動機輸出動力，還可以作為啟動機使用，制動時則變身發電機，可回收制動能量為電池充電，平時也可以作為普通發電機工作為電池充電。

▼一體式的發電機/電動機是48V系統的核心

 

48V系統中的鋰電池相比之前12V鉛酸電池，體積更小，能量密度也更大，在給各種元件供

電時也可以提供更多的電量。

▼鋰電池密度大、體積小

有了48V，汽油機的負擔一下減輕了很多。從前背在它身上的擔子像水泵、機油泵、空調、助力電機等都從它身上卸下，改由電力驅動了，而且驅動它們的電有很大一部分不用汽油機發，而由制動能量回收提供，汽油機只需專職驅動車輛前進，那當然又省油又高效了。數據顯示，奔馳M256動力系統，可以增加15%以上的功率，同時降低20%的二氧化碳排放量。

為了降低油耗，減少廢氣排放，各家都有各家的高招。日本人靠混動、氫動力，中國人搞造車新勢力，而德國佬還是在挖內燃機的潛力，悉心鑽研如何提高內燃機的效率，把每一滴油的能量都最大化利用。

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