自20世紀50年代以來，12V電源一直是汽車行業的標準；但為滿足如今的消費者需求，汽車制造商將目光投向了48V電源。

自20世紀50年代以來，12V電源一直是汽車行業的標準，因而成為汽車設計和部件的默認配置。即使汽車功能和電氣化不斷發展，但該標準使得汽車制造商仍然能夠維持簡單的電氣架構和保持低成本。

以往12V電源模式一直運行良好，然而，隨著現代消費者對汽車性能和車載體驗的期望越來越高，12V標準必須與時俱進。新興的軟件定義車輛面市，加上業界使用輕度混合動力架構，以及更嚴格的排放法規出臺，這些因素使得汽車行業越來越有必要采用48V設計來滿足消費者需要和法規要求。

雖然采用48V電源面臨一些挑戰，但專注電氣創新研究的廠商正準備開發基于這一全新標準的更高效系統。隨著汽車設計進入電氣化的未來時代，業界應該充分了解和考慮幾項關鍵因素，其中包括48V標準的驅動因素、使用48V電源對汽車制造商和消費者的好處，以及相關挑戰。

推動使用48V電源的因素

汽車行業向更強大的電源標準不會一蹴而就，但一些關鍵的電氣和消費者因素將會促使汽車制造商采用48V電源作為輕度混合動力和全電動車的標準。

減少排放的法規

針對造車要求大幅減少排放的法規在美國/歐洲/中國等多國施行，促使業界使用輕度混合動力架構，例如集成式起動發電機和48V電源網絡，以及提高發動機設計效率；設計工程師為此而感受到壓力。面向824名設計工程師的Molex莫仕調研發現，96%的受訪者表示需要作出一番努力來遵守與電力相關的法規要求。

有關燃油經濟性的更嚴格法規，同樣推動了先進技術的發展，例如停止-啟動系統、高級輔助駕駛系統(ADAS)和電動車(EV)等替代動力推進解決方案。這些新技術需要更高的電源電壓，從而促使業界使用48V電源標準。

消費者偏好

關注碳排放的買家強烈偏好混合動力、插電式混合動力電動車(PHEV)和電動增強型汽車。OEM廠商和組件供應商積極滿足需求，目前正在開發下一代組件和汽車。與Molex莫仕調研的 74%的電源設計工程師將能效列為首要任務的結果相吻合

電動渦輪增壓

電動渦輪增壓(E-turbo)的特點是使用電動機旋轉渦輪機并增加發動機的進氣量，從而增強發動機性能。相比傳統的12V或24V系統供電的渦輪增壓系統，這種渦輪增壓運作需要更大的功率。隨著更高效、更強大的電動渦輪增壓系統成為標準配置，48V電源將會成為主流。

空間效率

使用48V架構不僅僅提高了系統電壓，還需要改變當今車輛的電氣結構。要實現功能豐富的更高性能汽車，依賴于使用更輕、更小的組件，這些組件在更高密度的架構中提供了相同的電氣效率。48V標準可以為消費者提供更好的信息娛樂體驗，并更好的實現車輛集成功能。

48V電源的優勢

提高功率和效率為汽車生產商和消費者帶來新的機遇，48V電源可以提高效率和增加功能，更好幫助汽車生產商滿足消費者對更高科技和更低排放車輛的興趣。

48V工程技術優勢

縮小封裝尺寸：48V電源允許生產和使用更小的組件，能夠在更高密度的架構中提供相同的電氣效率水平，更便利地創建功能豐富的高性能車輛而不犧牲空間。汽車設計人員可以減小電氣系統的尺寸但保持相同功能，從而提高車輛的整體性能。

節省生產成本：更小的組件只需要更少材料，降低了生產和銷售成本，同時仍然滿足消費者的需求。48V系統具有更高效率，能夠幫助減少多達30%總體能耗。

提供更好功能：更小的組件占位面積允許設計人員在給定的空間中放入更多的功能。盡管汽車體積較小，但能夠加入更多的先進技術，例如無線充電、功能強大的信息娛樂系統和高級駕駛輔助系統。這些提升改善了消費者的整體駕駛體驗，也提高了汽車的價值和感知品質。此外，這些組件的物理尺寸減小了，允許汽車制造商設計出更時尚、更具空氣動力學性能的車輛，并且改善操控性和穩定性。

減少排放：48V系統提高了效率，能夠減少燃油消耗、二氧化碳(CO2)和內燃機車輛排放的其他污染物。更小的組件可以減輕車輛重量和減小阻力，從而進一步減少排放。

提升燃油經濟性：通過增強電動功能降低發動機負荷，幫助汽車制造商減少驅動車輛所需的能量，從而獲得更低的油耗和更好的燃油經濟性。48V系統具有更高的效率，可讓車輛在更高的速度下保持優良性能，能夠使用單個油箱或充電行駛更遠的距離。

48V電源對消費者的好處

改善車輛性能：新一代電源解決方案增強了現有發動機的性能，提供更大的功率和扭矩，從而提高了加速性能。電動機在較低速度下提供更平穩的扭矩，以提高轉彎或在不平路面上行駛時的穩定性和舒適性。48V系統還有助于降低內燃機負荷，使其能夠更有效地運作，同時提高性能并降低油耗。這些較輕的車輛具有更高的功率重量比，從而提升了整體性能。

降低車輛成本：48V架構采用更小、更少的組件，允許實現更高效的生產過程。制造商減少了生產車輛所需的材料和勞動力，從而降低了整體成本。對于消費者來說，更輕、更節能的汽車需要的燃料較少，可以降低汽車擁有成本。

改進操控性：電動增強型車輛對輸入的響應速度和精度更高，因而相比其他車輛更易操控。重量減輕允許車輛更快加速，同時保持轉向穩定性，增強駕駛員對于汽車的控制。更輕的車輛也使得制造商更容易安裝先進的主動安全系統(例如車道保持輔助系統)而不會犧牲整體性能，這提高了車輛的整體安全性，并且增強了駕駛員在具有挑戰性的道路和地形駕駛的信心。

從12V向48V過渡的挑戰

12V電源設計已經深深植根于汽車生產之中，向48V電源的過渡將會比預期的緩慢。過渡的速度部分取決于滿足48V系統技術要求所需的組件設計變化，同時考慮到廠商自身的生產方法和現有基礎設施。48V技術的成本較高，并且相對新，這些因素可能會進一步減緩采用速度，因為需要強有力的業務案例來推動大規模的技術變革。

更好的電池管理是48V架構成功的關鍵。如果沒有正確的設計，汽車制造商將面臨電力存儲效率低下、成本增加以及系統不穩定帶來的潛在安全風險。為了確保充分利用現有的電力存儲和電池容量，汽車制造商必須投資于更好的硬件和軟件，包括使用預測算法來根據使用需求調整充電周期，并開發更好的方法來跟蹤電池健康狀況隨時間的變化。

需要使用先進的能量控制系統來管理每個電池內的電壓水平，以防止電池組過度充電或充電不足。這些措施需要在研發方面進行大量投資，但對于創建可靠48V系統來滿足現代駕駛條件和潛在極端環境要求來說，這是必要的。

Molex莫仕引領48V兼容組件發展

隨著電動車需求在過去30年中不斷增長，Molex莫仕在服務汽車行業方面發揮了關鍵性作用。莫仕是支持48V應用之解決方案的早期開發者，包括提供穩健電源管理的連接器和配電系統。Molex莫仕組件有助于在48V系統中實現一致的連接和通信，確保在任何環境下都能實現可靠的性能。

審核編輯：湯梓紅