48V化改变HEV版图,欧洲厂商在弱混动领域看好中国市场

2016-08-230阅读0

  为了在电动汽车领域获得霸权而打基础,欧洲厂商正在推进汽车电源的48V化。在《日经汽车技术》2016年5月底于东京举行的研讨会“48V化改变的HEV势力版图”上,有5位专家登台介绍了48V标准的事例、最新动向以及给混合动力车(HEV)市场带来的震动等。

  作为在欧洲主导48V实用化的部件厂商,法国法雷奥公司(Valeo)是其中之一。该公司已开发完成支持48V、用于辅助驱动的ISG(发电机兼起动器)及电动机械增压器,后者被采用到了奥迪于2016年3月发布的“Q7”系列车型上(图1(a))。

  

图1:稳步推进48V项目的法雷奥公司

  (a)法雷奥开发的支持48V、用于辅助驱动力的ISG(发电机兼起动器)(左)和电动机械增压器(右)。ISG为空冷式。电动机械增压器被奥迪于2016年3月发表的“Q7”系列采用。(b)法雷奥正在推进的48V弱HEV相关开发项目。蓝色为普及车项目,紫色为高档车项目。在普及车项目中,与中国有关的较多。(右图出自法雷奥公司)

  奥迪公司创新与科技开发主管Olivier Coppin介绍称,“在2016~2020年将出现目前主流的12V系统向48V转移的全球性潮流”。48V不仅可在奥迪Q7系列这样的高档车中通过特定部位的高电压化来配备新功能,而且在普及车中也可低成本提高燃效性能。奥迪同时瞄准高档车和普及车,开始推进48V支持部件的开发,据称已启动了20多项与48V弱混动相关的项目。其中,以中国市场为目标的普及车项目尤其多(图1(b))。

  在大气污染问题严重的中国,旨在普及环保车的举措日趋增强,包括实施被称为“中国版ZEV”(Zero Emission Vehicle,零排放车)规定的“NEV(New Energy Vehicle,新能源车)”规定等。48V弱混动与丰田等推进的强混动相比,只需追加较少的成本,极有望被低价车需求大的中国市场所接受。

  同样,德国大陆集团(Continental)也在积极致力于48V化,目前已开发完成支持48V的水冷式ISG以及将48V转换为12V的DC-DC转换器等。大陆日本公司高级应用工程师汤田平裕文介绍了组合这些部件试制的48V弱混动系统的构成、基于ISG的驱动辅助效果以及CO2减排效果等。另外,汤田还谈到了48V弱混动系统今后的进化。他表示,基于ISG的系统变种将阶段性增加。首先,将已有发电机换成ISG的导入将顺利推进,其次,到2020年前后,在发动机与变速箱之间配置马达兼发电机的无皮带动力传动系统等也有望投入实用(图2)。

  

图2:支持48V的马达配置选项将阶段性增加。

  首先,将已有发电机换成ISG的导入将顺利推进。到2020年前后,在发动机与变速箱之间配置马达兼发电机的无皮带动力传动系统等也有望投入实用(图片来自大陆集团)

  48V的震动还将波及其他领域

  对于法雷奥及大陆等部件厂商致力于48V的原因,在咨询公司罗兰贝格(Roland Berger)担任高级顾问的贝濑齐介绍称,“其背景在于欧洲汽车厂商打算为电动汽车及插电HEV的霸权之争做准备,作为过渡的弱混动,希望不耗费工时完成开发”(图3)。这些厂商通过将HEV的系统性能指标标准化,交由部件厂商来开发主要部件,由此降低车辆开发成本。

  

图3:欲借48V化争霸电动汽车领域的欧洲厂商

  欧洲汽车厂商“希望不耗工时地推进车辆的电动化”,在这一背景下,博世、大陆及法雷奥等部件厂商开始主导推进48V支持部件的开发。(图片出自罗兰贝格)

  此外还有其他原因,在丰田负责开发42V弱HEV的寺谷达夫指出,“电动制动器、防侧滑装置及加热器等辅机类也很可能会向48V化发展”(图4)。在车载半导体大厂商英飞凌科技(Infineon Technologies)的日本公司担任高级工程师的新井达也表示,“我们正在瞄准将来48V化的应用,扩充功率MOSFET(金属氧化膜半导体场效应晶体管)、驱动器IC、MCU及传感器等产品线”。另外寺谷还表示,业界还在考虑将48V电源导入飞机及数据中心等领域(图5)。通过与这些领域共用半导体及电池,车载48V系统便有望进一步降低成本。(记者:中岛 募)

  

图4:ISG以外的电动部件也很可能向48V化发展。

  电动部件也有可能以要求高输出功率化及高效率化的电动部件为中心向48V化发展。(图片出自名古屋大学研究生院大学院兼任讲师寺谷达夫)

  

图5:48V还将向飞机及数据等领域普及。

  除汽车领域外,业界还在考虑将48V电源导入飞机及数据中心等领域。在飞机及数据中心领域普及后,便有望通过共用电池及半导体等降低48V弱HEV的成本。(图片出自名古屋大学研究生院兼任讲师寺谷达夫)

  (全文完)