解析48V锂离子电池系统的关键技术及应用现状

近日，日立公司针对中混动力汽车开发出了适合小排量车型的高动力输出的48V锂离子电池组，由于其系统兼备良好的降低油耗效果和较高的性价比，有望在中国和欧洲普及。目前市场上的48V系统主要用于微混和弱混合动力汽车，此次日立开发的锂离子电池组进一步开拓了48V系统在混动汽车领域的应用。

48V系统的概念

为了更有效的节能减排，提高燃油经济性，人们在发动机本身改造与换一套全新的动力系统之间，找到了一个新的系统，就是混合动力系统。现在普遍应用的是油电混合系统，即在汽柴发动机的车上，再加上一个电动机，两个发动机一起工作。最初的微混系统是在传统内燃机上的启动电机(一般为12V)上加装了皮带驱动启动电机(BSG)，该电机为发电启动(Stop-Start)一体式电动机，用来控制发动机的启动和停止，从而取消了发动机的怠速，降低了油耗和排放，也就是所说的12V微混系统，具有自动启停的功能。

48V系统是对12V微混自动启停系统的改进，该系统电压为48V，用能量小于一度电的功率型锂离子电池代替传统的铅酸电池，用BSG电机代替传统的启动电机和发电机，相当于一个增强版的自动启停系统，除了自动启停的功能之外，还能够在必要的时候，提供辅助动力。

48V系统的来源

48V系统的概念最早来源于2011年德国的几个整车厂商包括奥迪、宝马、戴姆勒、保时捷和大众联手推出的并制定了LV148标准。2013年6月，欧盟批准了2020年二氧化碳排放标准，该标准要求到2020年新车平均二氧化碳排放水平控制在95克/公里；欧洲汽车制造厂商如果将来不能满足有关CO2排放量限制的要求，将面临每车每超每克最高95欧元的罚款。这种强制性的标准促使整车厂和零部件供应商从不同技术路线降低车辆的油耗，48V系统因其增加有限成本能显著节能减排的优势，成为业界内人士关注的焦点。

48V系统的优势及关键技术

英飞凌公司认为48V系统的发展是基于以下几点：

12V启停虽然低成本，但是CO2减排有限；

高压混合动力减排多，但是系统成本增加较多；

48V以接近12V启停系统的成本；

提供接近高压混合动力技术的性能；

CO2减排最多可达15%甚至更多；

系统成本目标是小于1000欧元；

可提供除动力系统以外的负载以更高级更节能的设计。

相对于12V微混系统的优势，德尔福派克亚太区新能源产品经理洪英林给我们举了一个例子：“比如说空调，传统汽车在等红灯的时候，发动机处于怠速，皮带驱动的空调压缩机可以继续工作，空调照样制冷。但是对于有启停功能的车来说，等红灯时需要转换到电动空调，不然乘客就要忍受等红灯或堵车的时候没有空调的环境。一个电动空调压缩机的功率最低要2.5kw，如果用12V供电，电网就难以承受，用48V就没有问题了。此外48V一侧还可以给主动悬架，电动转向，电动暖风等供电。