鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2414次 | 2019年09月08日
解析48V鋰離子電池系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀
近日,日立公司針對(duì)中混動(dòng)力汽車開發(fā)出了適合小排量車型的高動(dòng)力輸出的48V鋰離子電池組,由于其系統(tǒng)兼?zhèn)淞己玫慕档陀秃男Ч洼^高的性價(jià)比,有望在中國(guó)和歐洲普及。目前市場(chǎng)上的48V系統(tǒng)主要用于微混和弱混合動(dòng)力汽車,此次日立開發(fā)的鋰離子電池組進(jìn)一步開拓了48V系統(tǒng)在混動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。
48V系統(tǒng)的概念
為了更有效的節(jié)能減排,提高燃油經(jīng)濟(jì)性,人們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)本身改造與換一套全新的動(dòng)力系統(tǒng)之間,找到了一個(gè)新的系統(tǒng),就是混合動(dòng)力系統(tǒng)。現(xiàn)在普遍應(yīng)用的是油電混合系統(tǒng),即在汽柴發(fā)動(dòng)機(jī)的車上,再加上一個(gè)電動(dòng)機(jī),兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)一起工作。最初的微混系統(tǒng)是在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)上的啟動(dòng)電機(jī)(一般為12V)上加裝了皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)(BSG),該電機(jī)為發(fā)電啟動(dòng)(Stop-Start)一體式電動(dòng)機(jī),用來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止,從而取消了發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速,降低了油耗和排放,也就是所說的12V微混系統(tǒng),具有自動(dòng)啟停的功能。
48V系統(tǒng)是對(duì)12V微混自動(dòng)啟停系統(tǒng)的改進(jìn),該系統(tǒng)電壓為48V,用能量小于一度電的功率型鋰離子電池代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉛酸電池,用BSG電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的啟動(dòng)電機(jī)和發(fā)電機(jī),相當(dāng)于一個(gè)增強(qiáng)版的自動(dòng)啟停系統(tǒng),除了自動(dòng)啟停的功能之外,還能夠在必要的時(shí)候,提供輔助動(dòng)力。
48V系統(tǒng)的來源
48V系統(tǒng)的概念最早來源于2011年德國(guó)的幾個(gè)整車廠商包括奧迪、寶馬、戴姆勒、保時(shí)捷和大眾聯(lián)手推出的并制定了LV148標(biāo)準(zhǔn)。2013年6月,歐盟批準(zhǔn)了2020年二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)要求到2020年新車平均二氧化碳排放水平控制在95克/公里;歐洲汽車制造廠商如果將來不能滿足有關(guān)CO2排放量限制的要求,將面臨每車每超每克最高95歐元的罰款。這種強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)促使整車廠和零部件供應(yīng)商從不同技術(shù)路線降低車輛的油耗,48V系統(tǒng)因其增加有限成本能顯著節(jié)能減排的優(yōu)勢(shì),成為業(yè)界內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)。
48V系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)及關(guān)鍵技術(shù)
英飛凌公司認(rèn)為48V系統(tǒng)的發(fā)展是基于以下幾點(diǎn):
12V啟停雖然低成本,但是CO2減排有限;
高壓混合動(dòng)力減排多,但是系統(tǒng)成本增加較多;
48V以接近12V啟停系統(tǒng)的成本;
提供接近高壓混合動(dòng)力技術(shù)的性能;
CO2減排最多可達(dá)15%甚至更多;
系統(tǒng)成本目標(biāo)是小于1000歐元;
可提供除動(dòng)力系統(tǒng)以外的負(fù)載以更高級(jí)更節(jié)能的設(shè)計(jì)。
相對(duì)于12V微混系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),德爾福派克亞太區(qū)新能源產(chǎn)品經(jīng)理洪英林給我們舉了一個(gè)例子:“比如說空調(diào),傳統(tǒng)汽車在等紅燈的時(shí)候,發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速,皮帶驅(qū)動(dòng)的空調(diào)壓縮機(jī)可以繼續(xù)工作,空調(diào)照樣制冷。但是對(duì)于有啟停功能的車來說,等紅燈時(shí)需要轉(zhuǎn)換到電動(dòng)空調(diào),不然乘客就要忍受等紅燈或堵車的時(shí)候沒有空調(diào)的環(huán)境。一個(gè)電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的功率最低要2.5kw,如果用12V供電,電網(wǎng)就難以承受,用48V就沒有問題了。此外48V一側(cè)還可以給主動(dòng)懸架,電動(dòng)轉(zhuǎn)向,電動(dòng)暖風(fēng)等供電。