聊聊 以德系为代表的48V系统技术

48V系统构型分类

从图中可以看出，P0，P1 类型位于发动机端，主要用于给发动机提供辅助动力，一般用于弱混车型，P2，P3，P4 构型电机位于动力轴上，与变速箱或输出轴相连，电压较大，电机参与度较高，目前主要用于插电混动等重混车型。

P2.5构型从系统功能和性能、总成需求上看与P2构型并无太大差异，二者最大的区别在于P2.5构型中电机与发动机为平行轴结构，电机集成在变速箱的某一轴上。这就使系统的轴向尺寸大为减小，同时也使横置前驱车型应用此方案的布置难度降低了很多。

各混动构型特点及简图对比

各混动构型可实现功能对比

各构型节能效果及成本对比

目前不同车系根据其技术储备以及开发目标的不同，选择不同的混动技术路线。日系车主要以丰田的功率分流（PS）和本田i-MMD串并联混合动力为主，通过强混可以达到更佳的节油效果，美系车主要以通用和福特的功率分流（PS）为主，德系及自主车企以P0/P2等布置的48V低压及其高压混动技术为主，中国品牌则正由过去的技术多样化向以双电机为主的串并联方式转变。

下面详细说下，以德系车为代表的低压48V轻混技术采用P0/P2电机布置。

1. P0 构型 

P0布置的48V混合动力系统

48V 系统是目前应用最广及成本最低的48V混动方案，它是在传统发动机的输入轴并联一个BSG电机，该电机可以充当智能发电机、起动机，能够实现发动机起停、制动能量回收和发动机工作点调节等混动功能。

一般而言，受限于带传动的可靠性，BSG电机的功率等级一般在10~15 kW之间。P0构型48V系统的主要优势在于成本低廉，结构改动量小，容易实现模块化。

而且，由于电机与发动机为平行轴结构，对轴向尺寸影响较小，尤其对于横置前驱车而言，搭载性非常好。同时，由于该系统结构及功能相对简单，控制开发的难度也相对较小。

P0 构型的主要劣势在于，发动机与电机机械固连，二者不能脱开，因此没有纯电行驶功能。而且，由于电机在发动机输入端，在制动或滑行能量回收的过程中，回馈能量需要经过发动机的反拖才能输入到电机端，因而制动回收效率较低。

另外，由于 BSG 电机的功率等级较低，它调节发动机工作点的能力十分有限，对节油的贡献度也就较小。考虑到以上三个方面的原因，P0 构型的 48V 系统节油率一般只有 10~12%左右。

P2构型

P2布置的48V混合动力系统

P2 构型的48V系统是在发动机和变速箱之间增加一个48V电机，且电机与发动机之间有一个分离离合器 C0。P2 构型相较于 P0、P1 构型，最重要的区别在于电机可以与发动机脱开。

这一特点给系统带来了两方面显著的优势：

（1）P2 电机可以进行纯电驱动，从而覆盖发动机低功率驱动区域，即在车辆低速低功率驱动需求阶段，发动机停机，C0 离合器分开，电机承担驱动任务，使系统整体驱动效率有较为明显的改善；

（2）由于发动机与电机可以脱开，在制动或滑行能量回收的过程中，发动机可以停机，去掉发动机的反拖损失，提高可回收能量，从而提升系统的能量利用效率。

与P0、P1构型不同的是，P2电机除了需要承担停车起停的任务外，还需要承担行车过程中启动发动机的任务。如从纯电驱动切换至发动机驱动、滑行停机后又有了较大的驱动需求等工况下，就需要 P2 电机进行启动发动机。

此种工况下，极易产生输出扭矩的波动，影响舒适性，因此 P2系统对电机扭矩和转速的瞬态控制要求较高。

另外，由于 P2构型中，发动机和电机同轴，对于轴向尺寸增加非常明显，适于应用在纵置后驱车型中。若应用在横置车型中，对于动力系统布置及电驱系统集成的要求极高。

从系统功能和性能的角度看，由于 P2 电机增加了纯电驱动功能，且制动回收功率需求更高，因此要求电机功率及电池能量也相对较高，一般 P2 电机的功率需求为18~25 kW之间，电池的能量需求为20 Ah左右。一般而言 P2 构型的 48V 系统节油率可达到15%左右。

与采用P0布置的48V技术相比，P2布置在能量回收时无需经过发动机反转及皮带传送等步骤，降低了能量回收的机械损失，节油效果更加显著，但缺点是成本较P0有所增加。

在众多的并联混合动力选择路径上，P2混动在技术上较易实现，且对原有的变速箱生产线的改动不大，已成为主流的混合动力技术路线之一。

德系供应商48V产品解决方案

1. 舍弗勒

舍弗勒针对2025年的排放法规，研发了P2构型的48V系统，并在功能样车上进行了性能验证。

舍弗勒P2-48V系统

该 48V 系统采用了 1.84 kWh电池方案，纯电行驶距离可达 5 km，纯电车速可覆盖至 60 km/h；它还对发动机进行了针对性的优化，采用UniAir技术，实现发动机进气门的开闭时机、气门升程均连续可调。搭载此系统的样车可以达到欧 6d排放标准，并且在WLTC工况下实现15%节油率。

2. 格特拉克

在 2017 年推出了其深混和 48V 微混共平台的 7HDT300 混动专用双离合变速箱，该系统为P2.5 构型。

格特拉克P2.5构型7HDT300

为丰富其 48V 混动产品线，格特拉克还推出了 6HDT200、6HMT215 等 P2.5 构型48V 系统。以上各产品的电机功率均为 15 kW，扭矩从215~320 N·m不等。

3. 麦格纳

麦格纳P3构型48V系统

推出了P3构型的48V驱动系统，该系统包含一个峰值功率为25 kW，最高转速为35 000 r/min的48V电机以及一个分离离合器，高转速电机可以帮助系统在更宽广的车速范围内进行制动能量回收，提升能量利用效率。该系统在 WLTC工况下可以实现18%的节油率。

麦格纳P4构型48V电驱动桥—eRAD

麦格纳还推出了其 P4 构型 48V 电驱动桥。该系统匹配峰值功率 25 kW，最高转速35 000 r/min 的油冷电机。极高的电机转速使其无需断开装置也不会对限制车辆最高车速，同时还可以保证车辆在全车速范围内的制动回收能力。该系统经过验证，可以在 WLTC 工况下实现 18%的节油率。

P4构型48V电驱动桥因其对整车动力性、经济性提升显著，且易于实现模块化，成为了诸多供应商的未来48V系统重点解决方案。

除麦格纳外，FEV、博格华纳、法雷奥等公司均推出了各自的48V-P4混合动力解决方案，所采用的电机功率等级在20~30 kW之间。

4. 博格华纳

48V P2偏轴式混动系统，偏置式P2构型，顾名思义即变速器的输入轴和电机的输入轴不在一根轴上。电机位于离轴的变速箱外端。相比同轴P2构型，轴向长度的增加更少。电机长度基本不影响整个轴距。但偏置式整个系统比较复杂，电机的输出需要通过带传动、链传动或齿轮传动传递到变速箱上。这样会产生一个速比，通过这个速比可以调节转速和扭矩。另外，空调泵也可以集成在P2的离轴上实现多功能集成。

5. 法雷奥

法雷奥的 48V BSG 系统将传规内燃机与一个低功率电机相结合，节油15%。

这一性能由三个因素构成：①设计简化：该系统经过优化，使用集成电控单元的单个电机置。对系统元件尺寸进行了最大限度的优化。 ②标准化：标准化元件的使用降低了系统的总成本。③一体化：简化了汽车制造商的系统集成工作。由于电机直接取代了起动机，因此无需对传动系统进行改动。

48V BSG 具有以下功能：①增强型起停功能，能够在更高的速度时关闭发动机、更快地起动等等；②高效发电；③减速和制动时回收能量；④扭矩辅助功能，帮助内燃机小型化，减小发动机尺寸，增长齿比，降低发动机转速；⑤电动模式下起动；⑥能在低速、有限加速或 70km/小时以下匀速时使用电动模式。

6. AVL

AVL已经花费了十多年的时间，在汽油和柴油发动机的48伏技术上积累了丰富的经验。48V系统的电池设计可确保在极端条件下进行冷启动，可用能量550Wh，视要求而定启动风冷或水冷，重量为9公斤。起亚Optima T-Hybrid证明了这一概念是成功的。

随着，48V系统的应用从最简单的 P0-BSG方案，逐步拓展到P1、P2、P2.5、P3、P4、EV等方案，应用逐渐多元化并且能满足各种级别乘用车的需求，下图为全球主流车企48V轻混上市车型。

在未来，48V系统卖点也可能从节能减排拓展到驾驶性、舒适性、安全性等层面。根据IHS预测数据，2025年，我国新车销量中，纯电动、插混/普混占比分别为高达15%、10%，48V微混车型占比高达31%，而在2018年三者占比分别仅约3%、2%、0%。

在国际上未来汽车行业向电动化转型的漫长过程中，48V 系统技术极有可能在将来较长的一段时间内，成为各大整车厂应对日益严苛排放和能耗法规的极具性价比的解决方案。

END

01