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破解輕度混合動力48V系統的五個迷思
 

【CTIMES/SmartAuto 報導】   2020年10月20日 星期二

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科技日新月異、市場與環境規範不斷轉變、基礎建設逐漸擴增,這些發生在日常生活的變化皆共同實現了我們期待已久的電動車(EV)時代。根據國際能源署世界電動車前景2020報告,電動車銷售量,包含外掛混合動力汽車(HEV),於2019年創下210萬輛的紀錄,將路上行駛的總量推上720萬輛。

零碳排放交通的未來願景
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然而,即使年增率達40%,電動車佔全球汽車市場僅1%、總銷售額僅占2.6%,大部分市場仍被傳統內燃機(ICE)氣車占據。為了因應降低二氧化碳(CO2)排放的需求以及符合政府法規,催促車廠引入48V輕度混合動力(MHEV)型號。從混合動力車、到電動車、再到能源獨立車的遠景。

德州儀器車用動力部門經理Karl-Heinz Steinmetz指出,然而,關於全電動傳動系統的誤解或盲目支持時有所聞,因此他列舉了輕度混合動力車的五個迷思。

迷思一:市場容不下48V輕度混合動力車?

Karl-Heinz Steinmetz表示,並非所有消費者都準備好從傳統內燃機汽車直接轉換為電池動力的電動車。

德勤(Deloitte)在2020世界汽車消費者研究中指出,10%的印度潛在買家和43%的德國汽車買家不願意為電動車多付一毛錢。無論是擔心續航力或不想多付錢,48V輕度混合動力車可以滿足既有市場需求、讓消費者離電動車更進一步,而不是侵蝕市場。

迷思二:原始設備製造商會跳過48V直接走向電動車?

麥肯錫顧問公司(McKinsey & Co)在再創高峰:完整審視劇變中的動力系統零件市場以及廠商如何脫穎而出報告中估計2030年前,需要投入500億美金給電動車充電基礎建設(不包含電網更新),才能夠支撐以現有速度不斷成長的外掛混合動力汽車和電池動力電動車市場。大部分的原始設備製造商(OEM)歡迎48V系統的來臨,因為不需要對汽車架構大規模改動,相較之下,傳統內燃機汽車改裝為電池動力車輛需耗費巨大的重設計成本。

Karl-Heinz Steinmetz表示,48V系統漸受歡迎的同時,電子子系統的數量也在增加,消耗更多功率,也帶來更多環保以及法規層面的疑慮與壓力。在車廠擴充更多輕度混合動力產品的同時,更多OEM已正在計畫上市輕度混合動力。

迷思三:48V系統會讓汽車更昂貴?

Karl-Heinz Steinmetz指出,雖然電池等新元件比較貴,卻能在其他地方節省成本,例如:減少將近4公里長的導線,進而縮減體積與重量。另外許多電子幫浦、風扇、動力方向軸、壓縮機在48V電源下的效率優於12V;或者,不需要使用外掛混合動力汽車以及電池動力電動車使用的昂貴大電池組;此外,還具備體積縮小的潛力,例如,六缸引擎取代為較小、較便宜、性能相仿的四缸引擎。

另外,也可以透過設計來管控輕度混合動力的成本,範圍從最低價的P0架構(皮帶傳動)到緊密整合的P4架構(電動馬達直接輸出扭力給軸)。

在規模經濟繼續下壓成本的同時,輕度混合動力本身成本也因為燃油效率的改善而下降,除此之外更帶有許多特色,如暫停時更長的熄火時間、透過煞車充電、內燃機引擎輔助扭力。

迷思四:48V系統會取代12V系統?

輕度混合動力很有可能繼續將傳統12V電池透過直流轉換器直接連結到48V系統上。目前的設計中,48V系統負責空調、扭力輔助、降低發動時間,而12V系統繼續負責發動引擎、變速箱、主動安全防護、娛樂資訊系統,這樣就能節約重新設計的成本。當然最終,高檔的車廠會採用全48V系統,但這是10-15年之後的事了。

迷思五:現在就要推動全電動車?

事實上,迫在眉睫的是減低二氧化碳排放,而法規終於也開始朝向此方向進行。2021年,歐盟會開始限制碳排放至95g/km,2030更會限制到59g/km。中國、印度、加拿大、英國等國也宣布將在幾十年內徹底淘汰內燃機汽車。

Karl-Heinz Steinmetz總結,雖然電動車已在市場上供人選購,輕度混合動力不失為另一條提升交通電力化的路徑。

關鍵字: 混合動力  交通電力化  電動車  TI(德州儀器, 德儀
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