研究周报48V与HEV,谁是油耗积分好伙伴?
智电汽车此前编写的《研究周报丨五大要点,帮你厘清双积分核算结果的关键》文末处,提出了在48V对HEV取得了初步胜利的观点。文章刊发后,有读者通过不同渠道与智电汽车反馈,希望就此问题展开深入的分析。
的确,48V系统是欧洲主导的技术路线,HEV是日本主导的技术路线,彼此的对抗已经脱离了单纯的技术之争,特别是在中国这个连续九年位居全球最大的汽车市场,已经上升到了产业之争、国家利益之争的层面。对这两大技术路线的抉择,将对中国汽车产业未来十年乃至更长时期产生举足轻重的、深刻的、不可逆转的影响。
试想,在双积分考核压力下,单纯依靠传统动力节能降耗的速度,是完全无法满足年均降幅2%左右的要求的,在当前的政策导向下,有以下四条路可以实现快速降能耗(或者降油耗积分):
i.  大幅降低单车整备质量或者轻量化
ii. 传统动力大面积采取48V系统
iii.传统动力大面积采用HEV重混技术
iv. 依靠EV/PHEV快速上量降低油耗核算结果(2020年后失效)、并用NEV积分抵扣
毫无疑问,第一条路径直接被KO出局,因为在消费升级、SUV热、大型化等环境要素推动下,车企不可能放弃市场,那是吃饭的根本,至于油耗核算那只是吃的多吃的少的问题,前者对企业而言具有决定性。而轻量化更是无意义,姑且不说碳纤维和镁材料,就是铝合金一般车企也没法大量使用,成本太过高昂,单车也就能用个100kg左右,超过200kg都喊疼。
那么剩下的三条路径中,除了新能源是必备选项,作为传统节能技术的48V和HEV,彼此之间就势必狭路相逢、互相较量一下了。
布加迪威龙 价格
平均整备质量
(kg)
平均油耗
(L/100km)
油耗降幅/年
(%)
2013年
1355
7.33
1.23%
2014年
1371
7.22
1.5%
2015年
1385
7.04
汽车徽标
2.49%
2016年
1410
6.98(扣除NEV)
0.85%
*注:2014-2015年NEV作用尚小,2016年作用较大需扣除
一、模型测算
到底48V、HEV两条路,目前哪个是最佳的降油耗工具呢?这里的最佳,不仅是降油耗的效果最佳,而且还要考虑到投入成本、产出效益。我们不妨以三家企业:A、B、C为例,在同等条件下推演不同技术路径的降油耗效果,来看看到底谁是最佳。
初始条件设定如下:
企业/产量(万辆)
传统
新能源
小型/微型
紧凑型
中型及以上
SUV
A
6
15
4
24
1
B
6
15
4
24
1
C
6
15
4
24
1
*注:传统车分级别占比按2017年市场结构数据近似计算,新能源汽车占比按2%假定
而不同车型的油耗和油耗限值假定如下:
企业/能耗(L/100km)
传统
新能源积分
小型/微型
紧凑型
中型及以上
SUV
油耗
5.4
6.3
6.6
6.8
3.5
法规限值
4.7
5.1
5.3
5.5
3.5
注:传统车分级别油耗按主流车型平均值计算,新能源汽车积分按200-350km折中
还有一个关键的地方,就是48V系统和HEV的边界值设定,主要衡量的地方在于节油水平和经济成本。
对于48V系统而言,目前博世、德尔福、舍弗勒等欧美零部件巨头已经开发出了完整的解决方案——
(1)博世方案
博世目前推的是第二代48V系统,这套系统在原有的12V供电电池上,增加了48V储能电池、48V/12V双向DCDC、48V BSG/ISG、电动增压器(可选配)、电池管理系统,可以实现发动机停机滑行、滑行与制动能量回收、加速助力和电巡航等功能。其核心在于那套BRS(Boost Recuperation System:能量回收加速辅助系统)。
根据博世的介绍,搭载第一代48V系统(电机通过皮带轮与发动机集成)的节油率8-12%,搭载第二代48V系统(电机与变速箱集成)预计节油率12-19%。成本方面,目前对主机厂报价在5000元左右。
(2)大陆&舍弗勒
这两家是合作一起开发48V系统,目前也已经升级到第二代,该系统与博世的系统相比大同小异,特点是采用了P2构架,将BSG启动电机集成在发动机和变速箱之间,设计了两个
离合器来将发动机和变速箱分离/电机独立驱动。它的特点是非常小、紧凑,所以很容易布置。
进口途观报价大陆与舍弗勒宣称,第二代系统在NEDC循环中可以节约25%的油耗。目前对主机厂的供货价在5000-6000元之间。
(3)德尔福
德尔福的48V系统可能更照顾美系车特点,设计了更大功率的发电机和电子涡轮,目的是扩大48V系统的工况介入区间,还有就是用电子涡轮来弥补废气涡轮的迟滞。
至于节油效果,德尔福比较老实的称为“降低10%-15%的油耗”,但由于电机比竞品要“大一号”,所以成本也高一些,目前主机厂反馈的结果是高出同类产品10-20%。
法雷奥、AVL等也开发出了解决方案,但差异并不大。总体来看,48V系统目前的成本在5000元左右,宣称的节油效果从10%到25%不等。
但实际上,48V系统还达不到如此高的节油效果。以2018款长安逸动来看,对应车型油耗降幅在0.5L/100km,节油效果约为8%。
长安逸动
1.6手动
风尚
1.6自动
领尚
1.6手动蓝动(48V)
1.6自动蓝动(48V)
整备质量(kg)
1325
1345
1325
1345
公告油耗
(L/100km)
6.1
6.3
5.6
5.8
再看看HEV的情况,目前做的最好的是丰田那套THS,在雷凌和卡罗拉上面可以取得1.7L/100km的油耗降幅,节油率在28%左右,当然这里面还有发动机热效率水平高的因素,如果换成自主水平,这个效果要打个折扣,可以算成25%,成本在1.2万元左右(得益于丰田已经大规模量产,成本得到了摊平)。
除了THS,科力远还有套CHS系统,在吉利帝豪上的装车效果是4.9L/100km,比燃油版可以降低1L/100km,节油效果在17%左右。但这套系统的成本偏高,目前出货价在3万元左右。
二、情景推演
边界条件以定,我们可以看看实际效果如何。
(1)A企业主推48V路线
A企业
传统
新能源
小型/微型
紧凑型
中型及以上
SUV
产量
6
15
4
24
2
油耗值/
积分值
5.1
改款奔驰c级售32.52万元起
5.9
6.1
6.2
3.5
油耗限值
4.7
液力传动油
进口三菱5.1
5.3
5.5
/
*注:节油效果不可能等同,按6%、7%、8%、9%近似