【原创】48V电动汽车能在城市中跑起来吗？_【AI汽车制造业】

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尽管当前特斯拉或者保时捷的Mission E等高电压、大功率的电动汽车成为媒体关注的焦点，但电动汽车表面之下正在涌动着一场革命，“到2020年时，预计全球将会有1亿辆轻型电动汽车奔驰在世界各地。” 博世首席执行官Volkmar Denner先生在2017年的IAA国际汽车展说道。

在整车装备质量600～800 kg之间时，48 V电力驱动是一种明智的驱动技术，这可能包括M1级的轻型车辆。博世公司研发生产的电力驱动用电动机是五爪的、集成了逆变器的爪极式电动机，博世公司在轻混合动力轿车中已经将这种电动机作为传动带驱动的起动发电机使用了。这种电动机采用的是风冷技术，以便降低整体系统价格。48 V电动机可以安装在车辆的前、后桥上，两套这样的系统可以提供最大20 kW的系统功率，但对于在城市交通中的小型和紧凑型电动轿车来讲，这一功率性能就足够了。

博世公司专门为轻型电动车准备了一整套积木式套件。这些积木式模块包括了4～10 kW多种型号的电动机、功率控制器、标准型的2.4 kW・h 电池（最多可以6块1组）、充电器以及显示器和智能手机应用软件。博世公司轻型电动车部门的负责人Martin Holzmann先生说到：“最吸引人的是所有零部件都是经过测试和试用的大批量生产的产品，能够帮助汽车生产厂在12～18个月内将设计的新车投放市场。”

马勒公司在IAA国际汽车展中展出了一款名为Meet（马勒公司高效电动车）的48 V电动概念车，系统功率40 kW。马勒公司的这款概念车与博世公司的电动车非常相似。但博世公司电动车的系统功率为20 kW的连续功率和30 kW的峰值功率。马勒公司概念车的驱动装置由一台永磁同步电动机、电动机的电子控制器和齿轮减速器组成；整套驱动装置既可以安装在车架上，也可以安装在前桥和后桥上。

据马勒公司介绍，Meet最大的行驶距离可达600～700 km。凭借40 kW的功率、最大转矩160 N・m和约100 km/h的最高时速，这使得这款概念车的性能远远超出了城市内行驶的界限。

除了自主研发的驱动装置之外，马勒公司还将驱动装置操作控制单元、空调控制和信息娱乐系统的控制以及热管理系统的控制也集成到一起，主要的专业技术和硬件都是自己的。例如，功率电器的散热和利用热电式热泵将电动机废热用于车内升温等装置都是Mahle公司自主研发的元器件。电热膜有目的地将热能传导到要害区域，保证那里有理想的工作温度。利用电池供电和二氧化碳制冷系统实现车内的降温，电动机采用风冷冷却。这种方法将电动汽车的行驶里程在夏季提高了约5%，在冬季提高了50%。

尽管48 V电力驱动系统的成本较高，但马勒公司认为，Meet概念车比相同功率性能的高电压电动轿车还要便宜25%左右。他们认为：在高电压防触电保护、小功率电子元器件和简单的电池管理系统等方面，还有很大降低成本费用的潜力可以挖掘。像博世公司研发生产的风冷式电动机还有进一步节约成本费用的潜力。

然而，48 V电动机的发展也在不断地突破极限限制。由于大功率、低电压的要求，系统中的电流会达到和超过1000 A。这不仅需要工作人员谨慎地处理好功率电子元器件中的半导体元器件，而且也要非常小心地处理好热能管理的问题，再加上EMC电磁兼容性、特殊的电缆敷设和系统元器件的定位安装等问题。这样，电池的能源管理也越来越困难了。

最后，用户的意愿也是最重要的限制条件和限制因素。例如，最初计划在2018年投放市场的E.Go Life型48 V电动轿车，在开发过程中由合作伙伴E.Go Mobile公司和博世公司发现，高电压启动电网系统将使电动轿车的质量提高到至少880 kg（含电池），并且能更好地满足驾驶动态性能的要求。

将来的48V电动机的功率会提高到25～30 kW，这将进一步扩大它的应用领域。但前面提到的要求也会提高。因此，许多专家认为，成本将会接近高电压驱动系统的成本费用。另外，一些大型供应商还开发了48 V电压的电驱车桥。它们可以作为四轮驱动混合动力轿车的附件系统来使用（前桥内燃机，后桥电动机）。

舍弗勒公司从自己开发的48 V电力驱动装置中衍生出了一种高电压电驱轴，并已经开始大批量生产试制。在低压变型产品中，机械加工已经完成大批量生产的准备，但高电压的和热能管理的变型产品还需要优化。尽管如此，可望不久即开始系列化的产品生产。