作者:Karl-Heinz Steinmetz

 

科技日新月異、市場、環保法規以及基礎設施建設正共同實現我們期待已久的純電動車(EV)時代。根據國際能源署發表的《2020年全球電動車展望》報告,包括插電式混合油電車(PHEV)在內的電動車在2019年的全球銷售量創下210萬輛的紀錄,在路上行駛的電動車總數已增至720萬輛。

 

然而,即使年增率高達40%,電動車的市佔率與傳統內燃機(ICE)汽車相比,僅佔全球汽車市場的1%和全球汽車銷量的2.6%。為了因應降低二氧化碳(CO2)排放量與遵守政府法規的需求,促使汽車製造商推出48-V輕油電混合(MHEV)車型。圖1顯示從混合動力到電動到能源獨立車的願景。

然而,對全電子傳動系統的錯誤概念和盲目支持。本文將討論五個關於MHEV的迷思。

 

迷思一:市場容不下48V 輕油電混合車

即使並非所有消費者都準備放棄ICE汽車,汽車市場也已提供了插電式HEV和純電動車(BEV)作為各種ICE的替代方案。勤業眾信發表的《2020年全球汽車消費者研究報告》指出,有10%的印度潛在汽車買家和43%的德國汽車買家不願意為電動車支付更多費用。無論是續航力或是成本問題,48VMHEV可滿足既有市場需求、讓消費者離電動車更進一步,而不是侵蝕市場。

 

迷思二:OEM製造商將跳過48V,直接朝電動車發展

 

根據麥肯錫《再創高峰:劇變中的動力傳動零組件市場與供應商如何脫穎而出洞悉報告》中預估2030年前,電動車的充電設備(不含電網升級更新)將高達500億美元投資,以應付插電式HEV和純EV市場當前的增長速度。大多數OEM採用48-V系統,因為只需要在車輛結構上進行些微改變,而內燃機汽車則需要昂貴的重新設計才能成為純電動汽車。

 

48-V系統在逐漸受到市場歡迎之際,電氣子系統數量也在不斷增加,從而增加了對更多電力的需求,並同時增加了環保疑慮和法規層面壓力。

 

隨著汽車供應商擴大其MHEV產品線,越來越多的OEM製造商計劃或推出MHEV。

 

迷思三:48-V系統讓汽車變得更昂貴

儘管額外電池等新零組件的成本較高,但能在其他地方節省成本,包括:

  • 減少將近4公里長的佈線和線束需求,因為48V比12V能允許較小的線規,進而縮減大小和重量
  • 48 V在電動泵、風扇、動力方向軸和壓縮機可實現更高效率,進而降低成本
  • 與PHEV和BEV相比,由於較低規格需求,因而降低電池成本
  • 體積縮減的潛力,例如,在保持效能同時,用更小、更低成本的四缸引擎代替六缸引擎

 

此外,透過設計可以管控MHEV成本 從最低成本的P0架構(皮帶傳動)到高度整合的P4架構(電動馬達直接輸出扭力給軸)。

 

雖然規模經濟能進一步抵消前期成本,但MHEV還透過提高燃油效率來降低擁有的實際成本,其功能包括啟閉期間擁有更長的引擎關閉時間、通過休養或再生制動獲取能量以及ICE 發動機的扭矩輔助。

 

迷思四:48-V系統將取代12-V系統

MHEV很有可能會繼續將傳統12V電池透過直流轉換器連結到48 V系統上。在目前設計中,48-V系統負責處理空調控制和扭矩輔助的負載,協助降低啓閉時間,而12-V系統則持續控制引擎、控制變速箱,並處理主動安全和娛樂資訊功能,從而減少重新設計和相關成本。

 

最終,高階汽車製造商將完全採用48-V系統,但這可能已是10到15年後的事情了。

 雙電池汽車系統連結12 V48 V


 雙電池汽車系統連結12 V48 V

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迷思五:現在就需要推出純電動車

 

事實上,當今世界需要減少二氧化碳的排放,法規也終於開始朝著此目標進行。2021年,歐盟將開始將二氧化碳排放量限制在95g/km,至2030年則會進一步限制在59g/km。中國、印度、加拿大和英國等國也宣佈了在未來幾十年內逐步淘汰ICE車輛的目標。

 

雖然電動車已在市場提供消費者一項選擇,MHEV亦提供了一個途徑,提高交通運輸的電氣化。這是一條有助於解決成本、續航力和環境問題,同時繼續利用現有規模經濟和客戶期望的途徑。許多汽車製造商和OEM製造商都在擴充自己的48V產品線。

 

無論您是設計的是MHEV或是EV,TI都能在任何地方提供協助。

 

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