从储能再论48V 电池升级终难逃安全“魔咒”？

近期，汽车圈有关48V微混系统的讨论突然增多。究其因，不过是由于这1号称“低本钱节油技术方案”的低混合动力系统，可以帮助车企有效减缓节能减排的重压，与此同时，众多零部件厂商相干量产计划的前后公布，也使其1时间迎来诸多关注。

在此前文章《48V节油率最高可达20% 3大因素推高行业预期》中，笔者对48V系统的节油关键进行了详细的论述。结论是，该系统之所以具有高达20%的节油率，主要是基于制动能量回收、启停/滑行时停机和加速辅助、热管理这3大因素的共同推动。而纵观这3大环节，我们不难发现，有1项技术始终贯穿其中，那便是储能技术。

储能技术的提升

在48V微混系统进入大众视野之前，12V起停系统已风行了相当长的时1段时间，作为1套能自动控制发动机熄火、点火的系统，其能在短暂停车情况下，实现发动机的自动“休眠”，从而到达节能减排的目的。但是随着高新技术及其装置在汽车上的广泛利用，12V系统已不足以满足其用电需求。

48V系统使这1状态得到了有效改良，鉴于48V电池及其相干部件的使用，这1系统在储能方面大大超出了12V系统，也使其除自动起停功能以外，还具有了发动机停机滑行、滑行与制动能量回收、加速助力和电巡航等功能。

那末，12V起停系统与48V混动系统的储能技术究竟有何区分？

普通的12V起停系统通常采取吸附式玻璃纤维隔板（AGM）电池，其能够使该系统在汽车停止时关闭发动机，可最多节省5%的油耗。江森自控能源动力业务技术及行业关系团体副总裁玛丽安·莱特（MaryAnn Wright）近日在接受盖世汽车记者采访时表示，与传统铅蓄电池相比，AGM电池的技术更加先进，能更好地应对发动机频繁启动的压力，和汽车不断增长的电力负荷。

而搭载12V锂离子电池的先进起停电池系统较传统机动车系统最多可以减少8%的燃油消耗，较普通起停电池系统最多可减少3%的燃油消耗。同时，这1电池系统也能够为车辆提供更高电量和负载管理空间。以江森自控为例，其在AGM电池基础上再配对1个小型的锂离子电池，通过增加发动机关闭次数，支持回收制动产生的能量，从而优化起停系统运行性能。而整车厂则通常会安装1个更大的机电，以更充分利用制动能量。

48V微混电池技术的工作原理与12V锂离子电池系统类似，其由1个48V锂离子电池配合1个AGM电池、1个电动发机电（代替起动机/发机电）、1个直流稳压装置和48V电网组成。这1系统能够支持电源配件及实现包括电涡轮增压等各项功能，并为整车厂节省较高的燃油消耗。同时，48V系统还支持涡轮增压装置，有效缩小发动机尺寸、实现自动驾驶及主动安全功能。

江森自控的48V微混电池系统采取的是双电压结构设计，即在1辆汽车上搭载两个电池： 48V锂离子电池与12V传统起动电池。48V电池可以向更高功率的负荷提供电力，例如汽车空调、底盘主动安全系统和制动能量回收。该电池能够进1步减少燃油发动机的工作量，从而到达节省燃油的效果。12V电池可为汽车起动、车内外照明和文娱系统(如收音机和DVD播放器等)延续提供电力。

需要指出的是，想要48V系统最大程度实现储能，还需要能量回收系统的配合。通常情况下，48V微混系统涵盖了48V动力电池、助力回收机电和电力转换单元等，而具体的能量回收进程可以概括为：助力回收机电协助进行制动能量回收后，由电力转换单元将动能转化为电能，并终究存储到电池中。相干数据显示，仅能量回收功能就能够下降大约7%的油耗。以博世为例，其已实现48V助力回收机电（“Boost Recuperation Motor”，缩写为“BRM”）的量产。据悉，该机电的最大功率为9.7千瓦，峰值扭矩达56牛·米，发电功率为11.5千瓦，其配合电力转换单元和48V动力电池，可以实现滑行起停、能量回收、机电助力和电爬行等。

电池的安全性问题

毫无疑问，业界的1致看法是，未来电池1定是向着高能量密度、高功率、长寿命的方向发展。而这1切的基础，则是电池的安全特性。48V系统的动力电池1般采取锂电池作为主要储能单元，由于它相比传统的铅蓄电池输出功率更大，使支持数量更多、功率最大的用电装备成为可能。但是与此同时，人们也在担心其安全性是不是能够得到保障。

不过，这被技术专家们认定为没必要要的疑虑。

首先，通过先进的制造工艺和质量管理体系，加诸1系列的性能验证和安全实验，相干电池制造商如今已能够保障12V和48V微混系统用动力锂离子电池的可靠性及安全性。另外，上述两种电池体系一样具有电池管理系统BMS、可靠的机械设计、成套的电池系统管理软件和电池热管理系统等，可以有效避免对电池的不当使用，有效提升电池的可靠性和安全性。

另外一方面，从当前已推出的混合动力汽车来看，其搭载的电源系统大多超过100V，但在安全性上却并未“打折扣”，何况48V远低于这1数字。MaryAnn Wright还进1步表示，低压技术与新能源汽车所用的储能技术不同，其不需要投入大量本钱、增加车辆的重量和尺寸、使用更加复杂的系统。另外，由于低压系统低于60V阈值，无需本钱高昂的安全配件、系统和服务程序，“2020年，全球10%⑴6%的新车都将采取低压锂电池解决方案。”

如上所说，12V锂离子起停电池和48V微混动力电池同属于低压锂电池解决方案，其中，48V锂离子电池组系统主要利用在微混动力系统，目前仍处于研发和限量生产水平，而随着各大相干零部件厂商量产计划的实行，48V微混市场将提速发展。江森自控预计，随着全球能耗法规日益明朗，低压微混可能在2020年后迎来巨大的发展机遇。而随着燃油经济性的关注度愈来愈高，和电气技术的不断发展，48V技术的应用也将在中国获得很大发展。