汽车上的48伏轻混系统的原理是什么？它的用处大吗？

精华预告：今天我要谈的是这个：首先写出我的观点：48V弱混是一个小而美的技术，它有效弥补了内燃机最重要的一处缺憾，但是可惜在中国，它遇到了一个叫“双积分”的恶魔。48V弱混，又叫MHEV，是混合动力系统中电气化程度最低的一种模式。很多人认为48V轻混就是P0的BAS系统，其实并非如此。48V MHEV理论上有多种模式，包括P0/P1/P2/P3/P4均有设计方案。比较常见的是P0和P1方案。P0- 皮带驱动架构P0模式是将电机通过皮带与内燃机连接，在前端附件系统上，它可以实现的功能（不同机型可能实现的功能范围略有不同）包括：怠速启停功能行驶中的启停功能发动机载荷的调整（通过电机的助力或发电，将发动机的负载向经济区偏移）加快扭矩响应总输出扭矩提升巡航工况电机驱动能量回收制动能量再生一般来说P0的电机可以提供最大50Nm的扭矩，电机最大功率在12-14kW左右，持续功率在2.5-3.5kW左右。我之前介绍过的上汽通用升功率破百的阿凡达1.5T就是配的48V搭上了昂科威S这个级别的SUV，而且动力性让你根本想不到这是1.5T。尤其是启停功能的响应，完全颠覆你在靠启动电机实现启停的车辆上感受到的自动启停的感受。而且它更可靠，效率更高。此外其他主机厂的案例还包括：P1-曲轴电机方案电机直接连接到曲轴的 P1 架构是本田在其第一代集成电机辅助 (IMA)技术中采用的解决方案。电动机在车辆减速期间用作发电机，用作发动机启动器，在车辆加速期间用作电动机（辅助发动机）。该方案的最大优势之一是电动机可以提供比基于P0：BAS附件系统更高的扭矩，因为没有皮带打滑的限制。它的缺点是：由于电机和曲轴之间没有速比，因此对电机的扭矩和效率要求非常苛刻。P1-48V的典型产品包括：本田 Insight Hybrid 2009（采用集成电机辅助技术）、梅赛德斯奔驰 S400 Bluehybrid 2010P0和P1结构由于在发动机测，因此一个较大的弊端是它们无法实现在机械上与发动机脱开，并直接从车轮侧获得能量。这就导致了P0和P1在对电机的利用、能量回收的程度以及对电机扭矩的利用方面存在很大的局限性。此外，在滑行期间，在发动机关闭的情况下（离合器与发动机脱开）回收电能是不可能的。采用P2/P3/P4的48V就可以避免这些缺憾，并充分利用这些能量。但是，这样的架构成本较高，而且48V的电压限制了电机的性能。反过来说，既然我都选择了如此复杂的结构，为什么是48V？所以48V的P2/P3/P4结构的实际产品比较少，主要是一些供应商开发的解决方案。我们把48V的各种变种谈完了，接下来我们还是围绕P0-48V谈谈这个系统吧。首先我们谈优点，主要有三大优点：小而美的解决方案： 48V没有破坏原来的动力总成生态，采用电机辅助的方式解决了内燃机一个核心痛点：没有能量回收功能。其实内燃机的效率可以做的很好，但是由于动态驾驶以及传统内燃机没有能量回收，因此内燃机燃烧能量（燃油）好不容易提起来的速度被刹车的热量完全消耗掉了。燃油效率的提升：除了前面提到的能量回收功能，P0-48V可以实现发动机负载的移动也可以获得燃油耗的收益。启停功能的平顺化：减少了传统启动电机靠齿轮啮合的冲击启动，采用皮带电机带动更加平顺。其实最重要一点，为什么是48V？因为48V是欧洲实践下来平衡人体安全和电机效率的一个安全电压平衡点。因此让48V的车子的电气结构不需要按照高压电的相关标准规格进行人体安全的防护级别。这就可以节省很多的成本。HEV的电压在200-240V左右。微型电动车的电压一般在96V以上，高性能纯电动的电压在400V以上，作为参考。48V从2017年开始，就曾被大量的咨询机构、资本运作团队看好，认为在中国不断压榨法规油耗的情况下，48V肯定会爆发式增长。然而很遗憾，在中国他们遇到了一个怪物，叫双积分法规。双积分硬生生的把48V拖了三年不知，很多企业，包括合资企业，从2018年开始就开发并完成了48V的准备，但是就是不上市，理由就是按照中国的法规账面算不平。48V系统在很多市场宣传的时候，一般都声称节油率可以达到14%以上，然而这些成绩都是建立在老的大发动机上的成果。随着内燃机的小排量化和节能话，到2018年测试了大量的机型发现，48V的节油率只有8%左右，甚至以下。那么也就是说，对于一款轿车来说，48V系统的整车节油只有0.4L左右。实际上大部分车根本做不到0.4L，只能到0.3L附近。然而问题是48V系统的系统投入过大，差不多一套新增系统的成本大几千，结果就是0.1L油耗改进对应的48V系统投入超过了1000元。而一般来说，车企的0.1L油耗改进的可接受成本在600元左右。更可怕的是双积分政策的影响，由于双积分政策下，尤其是纯电动汽车两处杠杆积分的特点，使得节能发动机的节能技术显得没有性价比，还不如直接卖一些微型电动车，以0油耗来稀释自己的燃油耗积分，而且还能卖新能源积分。0油耗已经够可怕的了，而且在2018-2019年，还可以按照3倍数量进行稀释！看上面的计算表格：对于一个10辆车的简化车队模型，可以看到我只要投入1辆纯电动汽车，就可以让整个10辆车的车队的平均油耗下降25%！我再说一遍，对于一个轿车的车队，我只需要将10%的数量更换为纯电动汽车，就可以实现整个车队25%的法规油耗降低！如果这是一个SUV或者MPV的高油耗车队，稀释的比例将会更为恐怖！如果这这辆电动车按照40kwh带电量计算，一般额外投入的金额就是电池包的成本，那就是40kwh*1200元/kwh=4.8万元人民币。而且当时的国家补贴还有几万元。那么投入成本就更低了。而且我还同时拿到了燃油耗积分和新能源积分。而如果我把钱投入做48V，其结果是：即便我把所有的车队全部变成48V，我依然是负积分，更可怕的是我的投入还比纯电动都大，而且对新能源积分毫无帮助，只会是严重负分。这是2019年的双积分核算结果，可以看到，燃油车基本是越野车和SUV的北汽，车队平均燃油耗只有1.12升，而混动占了一半多的广汽丰田，以1.5%的新能源汽车的比例依然能拿到燃油耗积分，但是还是拿不到新能源积分。所以双积分给中国企业指明了一条道路：只要做小电动车稀释积分，就可以让燃油车滥排，不需要开发节能燃油技术。这就是为什么中国的双积分政策是一部恶法。在这样的恶法之下，中国的48V的推广，被整整拖延了超过4年，而且未来的发展也将依然受制于性价比。只能寄希望于未来在碳计算的背景下，基于碳计算的碳积分可以拨乱反正，彻底终结双积分的XX逻辑。来源：知乎 www.zhihu.com 作者：JackyQ 【知乎日报】千万用户的选择，做朋友圈里的新鲜事分享大牛。点击下载此问题还有 45 个回答，查看全部。延伸阅读：中国目前在电动车行业换道超车，是否有可能发展电动飞机解决航空发动机问题？蔚来为什么要有重服务和换电路线？会不会本末倒置？

李芷晴

Jul 7, 2022 - 20:00

精华预告：今天我要谈的是这个：

首先写出我的观点：

48V弱混是一个小而美的技术，它有效弥补了内燃机最重要的一处缺憾，但是可惜在中国，它遇到了一个叫“双积分”的恶魔。

48V弱混，又叫MHEV，是混合动力系统中电气化程度最低的一种模式。很多人认为48V轻混就是P0的BAS系统，其实并非如此。48V MHEV理论上有多种模式，包括P0/P1/P2/P3/P4均有设计方案。比较常见的是P0和P1方案。

P0- 皮带驱动架构

P0模式是将电机通过皮带与内燃机连接，在前端附件系统上，它可以实现的功能（不同机型可能实现的功能范围略有不同）包括：

怠速启停功能
行驶中的启停功能
发动机载荷的调整（通过电机的助力或发电，将发动机的负载向经济区偏移）
加快扭矩响应
总输出扭矩提升
巡航工况电机驱动
能量回收
制动能量再生

一般来说P0的电机可以提供最大50Nm的扭矩，电机最大功率在12-14kW左右，持续功率在2.5-3.5kW左右。

我之前介绍过的上汽通用升功率破百的阿凡达1.5T就是配的48V搭上了昂科威S这个级别的SUV，而且动力性让你根本想不到这是1.5T。尤其是启停功能的响应，完全颠覆你在靠启动电机实现启停的车辆上感受到的自动启停的感受。而且它更可靠，效率更高。

此外其他主机厂的案例还包括：

P1-曲轴电机方案

电机直接连接到曲轴的 P1 架构是本田在其第一代集成电机辅助 (IMA)技术中采用的解决方案。电动机在车辆减速期间用作发电机，用作发动机启动器，在车辆加速期间用作电动机（辅助发动机）。

该方案的最大优势之一是电动机可以提供比基于P0：BAS附件系统更高的扭矩，因为没有皮带打滑的限制。

它的缺点是：由于电机和曲轴之间没有速比，因此对电机的扭矩和效率要求非常苛刻。

P1-48V的典型产品包括：本田 Insight Hybrid 2009（采用集成电机辅助技术）、梅赛德斯奔驰 S400 Bluehybrid 2010

P0和P1结构由于在发动机测，因此一个较大的弊端是它们无法实现在机械上与发动机脱开，并直接从车轮侧获得能量。这就导致了P0和P1在对电机的利用、能量回收的程度以及对电机扭矩的利用方面存在很大的局限性。

此外，在滑行期间，在发动机关闭的情况下（离合器与发动机脱开）回收电能是不可能的。

采用P2/P3/P4的48V就可以避免这些缺憾，并充分利用这些能量。

但是，这样的架构成本较高，而且48V的电压限制了电机的性能。反过来说，既然我都选择了如此复杂的结构，为什么是48V？所以48V的P2/P3/P4结构的实际产品比较少，主要是一些供应商开发的解决方案。

我们把48V的各种变种谈完了，接下来我们还是围绕P0-48V谈谈这个系统吧。

首先我们谈优点，主要有三大优点：

小而美的解决方案： 48V没有破坏原来的动力总成生态，采用电机辅助的方式解决了内燃机一个核心痛点：没有能量回收功能。其实内燃机的效率可以做的很好，但是由于动态驾驶以及传统内燃机没有能量回收，因此内燃机燃烧能量（燃油）好不容易提起来的速度被刹车的热量完全消耗掉了。
燃油效率的提升：除了前面提到的能量回收功能，P0-48V可以实现发动机负载的移动也可以获得燃油耗的收益。
启停功能的平顺化：减少了传统启动电机靠齿轮啮合的冲击启动，采用皮带电机带动更加平顺。

其实最重要一点，为什么是48V？因为48V是欧洲实践下来平衡人体安全和电机效率的一个安全电压平衡点。因此让48V的车子的电气结构不需要按照高压电的相关标准规格进行人体安全的防护级别。这就可以节省很多的成本。

HEV的电压在200-240V左右。微型电动车的电压一般在96V以上，高性能纯电动的电压在400V以上，作为参考。

48V从2017年开始，就曾被大量的咨询机构、资本运作团队看好，认为在中国不断压榨法规油耗的情况下，48V肯定会爆发式增长。然而很遗憾，在中国他们遇到了一个怪物，叫双积分法规。双积分硬生生的把48V拖了三年不知，很多企业，包括合资企业，从2018年开始就开发并完成了48V的准备，但是就是不上市，理由就是按照中国的法规账面算不平。

48V系统在很多市场宣传的时候，一般都声称节油率可以达到14%以上，然而这些成绩都是建立在老的大发动机上的成果。随着内燃机的小排量化和节能话，到2018年测试了大量的机型发现，48V的节油率只有8%左右，甚至以下。那么也就是说，对于一款轿车来说，48V系统的整车节油只有0.4L左右。实际上大部分车根本做不到0.4L，只能到0.3L附近。

然而问题是48V系统的系统投入过大，差不多一套新增系统的成本大几千，结果就是0.1L油耗改进对应的48V系统投入超过了1000元。而一般来说，车企的0.1L油耗改进的可接受成本在600元左右。

更可怕的是双积分政策的影响，由于双积分政策下，尤其是纯电动汽车两处杠杆积分的特点，使得节能发动机的节能技术显得没有性价比，还不如直接卖一些微型电动车，以0油耗来稀释自己的燃油耗积分，而且还能卖新能源积分。

0油耗已经够可怕的了，而且在2018-2019年，还可以按照3倍数量进行稀释！

看上面的计算表格：

对于一个10辆车的简化车队模型，可以看到我只要投入1辆纯电动汽车，就可以让整个10辆车的车队的平均油耗下降25%！

我再说一遍，对于一个轿车的车队，我只需要将10%的数量更换为纯电动汽车，就可以实现整个车队25%的法规油耗降低！如果这是一个SUV或者MPV的高油耗车队，稀释的比例将会更为恐怖！

如果这这辆电动车按照40kwh带电量计算，一般额外投入的金额就是电池包的成本，那就是40kwh*1200元/kwh=4.8万元人民币。而且当时的国家补贴还有几万元。那么投入成本就更低了。而且我还同时拿到了燃油耗积分和新能源积分。

而如果我把钱投入做48V，其结果是：即便我把所有的车队全部变成48V，我依然是负积分，更可怕的是我的投入还比纯电动都大，而且对新能源积分毫无帮助，只会是严重负分。

这是2019年的双积分核算结果，可以看到，燃油车基本是越野车和SUV的北汽，车队平均燃油耗只有1.12升，而混动占了一半多的广汽丰田，以1.5%的新能源汽车的比例依然能拿到燃油耗积分，但是还是拿不到新能源积分。

所以双积分给中国企业指明了一条道路：只要做小电动车稀释积分，就可以让燃油车滥排，不需要开发节能燃油技术。这就是为什么中国的双积分政策是一部恶法。

在这样的恶法之下，中国的48V的推广，被整整拖延了超过4年，而且未来的发展也将依然受制于性价比。只能寄希望于未来在碳计算的背景下，基于碳计算的碳积分可以拨乱反正，彻底终结双积分的XX逻辑。

来源：知乎 www.zhihu.com
作者：JackyQ

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