出现许久的48V电气架构如今终于得到了补

  早在汽车诞生之初，车内是没有电气系统的。直到1918年，人们才开始在汽车中加装6V电气系统，为的是改变不太雅观的“手摇”式点火。但随着内燃机排量的增加，6V系统已经不能够满足点火需求，于是在1950年引入了12V系统。

  从此，12V车载低压系统就这样服役了70余年，兢兢业业地为汽车照明、车载娱乐、电子控制单元和其他小功率电子设备提供电力。直到2010年，被碳排放法规约束的欧洲车企开始在燃油车上推出48V系统，制定了有关标准LV148，这也就是我们现在熟悉的弱混系统（Mild-Hybrid）。

  有了48V系统作为低压动力来源后，再配备启停系统，车辆能轻松实现长时间关掉发动机，从而避免浪费过多燃油以达到减少碳排放的目标。但问题是，这些搭载了48V系统的车型，均保留了传统的12V电池系统。即便是在新能源当道的今天，无论是400V平台还是800V平台的车型，也需要利用DC/DC转换装置，将来自动力电池的高压电转化为12V和48V两种电压，分别驱动不同的元件。

  作为一套诞生超过半个世纪的产物，12V系统在设计之初仅仅是为了启动、灯光、喇叭等电器，并没有考虑到冰箱、彩电等大功率用电器有朝一日也会出现在一台汽车上。

  在12V低压系统的基础上，再搭配一套48V系统，用以在低速工况下驱动车辆前进，进而达到节能的做法，显然是特斯拉这位成本狂魔没有办法接受的。

  所以，在48V系统面世十几年之后，世界上第一辆低压电全48V的量产汽车诞生了，它就是特斯拉Cybertruck。

  “全”字很重要，这也就从另一方面代表着Cybertruck上完全摒弃了12V低压系统，特斯拉需要把所有车上的用电设备都纳入到48V的工作范畴之中。

  之所以这样做，还在于在传统12V架构中，接线和组件必须更大、更重，才能处理高电力负载。例如，Cybertruck上出现的全线控转向系统，对电器系统的需求很高，48V架构可以更有效地适应高负载，此时的12V架构就成为了累赘，不如索性全部采用48V。

  从技术本身来看，电压由12V升级到48V，高了四倍，理论上通过的电流就会更小，能够减少传递过程中的损耗，并降低温度，同时还能减少对线材直径的需求。而更细的电线意味着更少的铜材料，就能降低线束的重量，以此来降低成本。这和我们日常生活中高压输电的原理是一样的。

  既然可以加压，那肯定是越大越好吗？其实不然，车载低压系统被提升至48V已经是物理上的极限了。在中学物理我们已学到过，60V是人类用电的安全电压，而48V的充电电压已经极为接近60V水平。考虑到安全因素，以及用车过程中对绝缘、可靠等维度的规定要求，48V已经是最优解。

  但改用全48V之后，电气系统中的某些12V元器件怎么办呢？特斯拉的方法是，在ECU里面设计一个变电模块，自己搞定所需要的电压，理论上要多少电压都可以自由实现。

  在未来，这些诞生自上世纪70年代的元器件也将同12V一起消失在特斯拉的车型上。在刚刚交付的Cybertruck上，特斯拉已经自主研发了车内85%的控制器，在下一代平台中，特斯拉也将完成对“老旧”控制器的全部升级，全部转向48V电力系统。

  首先，更高效。从性能提升方面来看，48V系统的电压级别提高，同等电流情况下，功率提高4倍，等功率下的功率损失较12V系统减少也非常可观。更低的功率损会让电气系统的总体效率极大的提升，解除了功率限制，也可以对车用电器进行更精细的控制，提升其性能。

  与此同时，还能够完全满足更高功率的用电需求。例如高阶驾驶辅助、电视、冰箱、音响等大功率用电器可以同时更可靠、更稳定的开启。

  其次，更轻量化。上面说到，由于48V系统使用的是更小的电流，所以其线束和相关组件的体积可以更小，使得总系统的重量更轻。最早的Model S车身内包含了长达3km的线束，而如今，使用新的模块化线束专利后的Model S，其线m。

  还有，更好的拓展性。对于电动车的可拓展性而言，48V的加入也提高了可拓展的多样性。对于购买新能源的消费者而言，可拓展性是一个很重要的考虑因素，48V系统则可以很好地满足这一需求，使更多的车型能够轻松的享受到其带来的优势。

  最后，更好的操控性。对于搭载后轮转向、主动防倾杆等新技术的车型来说，48V的存在十分必要，它可以让原本被动的悬挂系统变为主动。

  例如兰博基尼正在研发主动轮架系统，通过48V电机快速改变车轮的外倾角和前束角，以达到在弯道和直道中均能拥有完美的抓地力。据悉，这套系统能让车辆的弯道抓地力提升至少25%。主动轮架系统可在任一方向提供高达6.6度的前束调节以及2.5度的正外倾角和5.5度的负外倾角之间的调节。

  这种随时改变悬挂几何的能力，可以让车辆的操控及稳定性得到明显提升，电机的加入让车辆动态的调校进入了一个全新的发展阶段。

  总之，有了48V系统足够的功率支撑，汽车将变得更安全可靠、节能环保，以前车内装不上的“黑科技”，也可以完全放心大胆地应用在车上。这些优点使得48V系统在汽车行业中逐渐得到应用，也是未来电气系统发展的重要方向之一。

  既然好处这么多，为什么过去这么久汽车厂商不去力推48V电气架构呢？总结起来就是：没有必要。

  虽然当下国内的新能源汽车市场几乎占据了新车舞台的全部，但它真正占整个新车销售市场的份额却只达到三成多，燃油车包括HEV混合动力车型依然占据了主导。这些车型对低压系统并没太多依赖，既然12V够用就先用着。谁也不想为了升级电气架构承担额外的成本，并且还得升级配套部件，归根到底还是钱的问题。

  对于燃油车来说，想要和特斯拉一样，直接放弃12V全部转用48V的话，需要牵一发而动全身。这关系到车灯、喇叭、雨刷、车机、电机、电磁阀、开关、ECU等等系一列设备的升级改造，基本上等于推倒重来。

  而汽车制造业本就高度依赖第三方供应商，传统汽车制造商在全面采用48V架构方面进展缓慢，第三方供应商自然也不愿意去生产新系统电压的配套组件。48V系统在燃油车上更像是一种补丁，多出来的成本自然也会落到消费者头上。

  对于消费者而言，用48V完全替代12V，短期内是感知不到的，这涉及到汽车产业链上游的博弈。它的出现与目前火热的800V高压平台一样，理论上可以让用车体验更好，但其背后的制造、落地、配套等一系列成本的提升，需要长时间且大规模去消化。

  反而是作为新势力的特斯拉，可以完全依托电气化以及智能化特色来打造产品，其垂直整合、制造能力，可完全赋予其较高的自由度和敏捷性，能够在内部设计和生产自己的高度集成组件，从而能快速过渡到48V系统。

  作为第一个吃螃蟹的车企，特斯拉已经免费公布了设计专利图，这对后来者来说已经降低了入门门槛。随着加入者的不断增多，48V技术能很快补偿之前付出的研发成本，进而推动相关业态发展。

  无论从降本增效还是智能化发展的方面出发，48V架构都是未来趋势，只不过当下的消费者还是把48V当做一种理论值下更具有实用价值的冗余设计吧。能预见的是，在不远的将来，全球新能源汽车产业还将有一轮新的技术爆发，这也是时代发展的必然。