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48V電壓系統於Valeo應用案例 [趨勢新知]
種類:其他公告  發布單位:技術處  發布日期:2018-05-30 16:40
作者:蕭瑞聖/工研院IEK

為滿足日益嚴格的油耗與汙染排放法規,除了傳統的12V電壓系統之外,以歐洲車廠為中心積極地嘗試研發48V電力系統,自2016年開始,陸續搭載48V電力系統電池、電動馬達與發電機、剎車回充系統、電流轉換器(DC/DC Converter)的輕度複合動力車 (Mild Hybrid Electric Vehicle, MHEV),歐洲領導車廠還規劃投入電動增壓器與穩定器等電動車輛系統關鍵零組件,預測2025年搭載48V電力系統輕度複合動力車市場,將達到1,300萬輛規模。48V電力系統可視為新能源車輛低成本對應法規與解決方案,藉由輕度複合動力與48V電力系統零組件配合,有效降低油耗汙染。

法國汽車零組件領導廠商Valeo在多年前即著手研發12V皮帶驅動式啟動發電機 (Starter & Generator)系統,並以歐洲車廠為供應對象,亦對Nissan與Subaru供應該系統,48V電力系統輕度複合動力車可將電動馬達依皮帶驅動 (Belt Starter & Generator, BSG)或整合式驅動 (Integrated Starter & Generator, ISG)配置在發電機、變速機構或車架上不同位置,藉由離合器適時切換與變速機構的連結,是透過傳動能量回收 (Recuperation)與滑行行駛 (Coasting)的最佳控制方式,最大可減少21%油耗效果。

Valeo動力系統事業正積極研發48V電力系統,其原因是提高汽車燃油經濟性與符合排放污染法規要求,在歐洲、美國、中國大陸等地區或國家,依2015年、2021年、2025年等階段都制訂嚴格的法規,其中以2021年歐洲排放污染法規二氧化碳排放95g/km最為嚴苛,為達成法規要求,複合動力系統最容易實施且最可行,2014年前多數汽車可以渦輪增壓器搭配自動啟閉系統 (Start/Stop)實現,但針對2021年嚴苛法規,需要研擬更有效的對應方式,48V電力系統或可提供解決方案。

48V電力系統面臨的課題

為了實現48V電力系統應用,需要搭載電流轉換器 (DC/DC Converter)與電池管理系統(含電池控制器),作為電池組電壓升壓或降壓,Valeo須提出適當的應用解決方案,Valeo係汽車零組件廠商,不生產動力電池,由整車廠決定動力電池種類,故電池選用變的相當重要。48V電力系統的關鍵零組件是電池組,攸關電力系統成本,電池組價格占比最高,其他如電流轉換器、控制系統與控制單元 (Control Unit),Valeo研發48V電力系統具備實績,雖然降低成本有限,但如能提高功率密度、電池組精簡化,48V電力系統成本仍有調降空間。

臺灣廠商借鏡Valeo發展軌跡與機會

(1)環境議題發酵,油耗與廢氣排放汙染法規日益嚴苛,傳統內燃機引擎發展雖然已近極限,短時間內仍然存在,為符合法規需要因應對策,短時間內複合動力車仍然主宰汽車市場,48V電力系統無疑是從傳統車輛進階到電動車輛的門檻。

(2)成本考量,影響48V電力系統發展,中型乘用車消費族群是目標市場,電源管理系統可避免高電壓系統所需的電氣隔離防護與電磁干擾所花費的成本。

(3)中國大陸是亞洲最大的汽車市場,政策與法規等配合,中國大陸一線城市除了純電動車輛外,複合動力車是短時間內發展最快的車輛,最具48V電力系統發展潛力,受到已在中國大陸設廠佈局的Valeo關注,自主品牌不受國際原廠拘束,擁有發展自主權,也最容易導入實施。

(4)48V電力系統需要電源管理與電池管理系統做整合,臺灣在電動機車、電動車、電動巴士等,都有導入市場與示範運行實績,具備發展48V電力系統與擴及電動車輛零組件潛力。

(5)電氣汽車零組件占臺灣出口品項極高比例,品項繁多也提供整車廠多樣化選擇,臺灣有多家廠商並已進入國際車廠如Tesla供應鏈,基於國際採購與零組件調度需要,汽車零組件製造品質已符合領導車廠標準,Valeo已在臺灣積極尋找策略聯盟夥伴,提供廠商進入供應鏈機會,Valeo發展動向值得關注。

完整內容請詳見:【產業技術評析】48V電壓系統於Valeo應用案例

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更新日期:2017-08-08

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