48V是什麼？可以吃嗎？解析何謂正在進行式的輕油電複合動力！
Yahoo奇摩汽車機車
2020-06-21 23:11:44
作者：SanjiNoir 黑侍樂讀
對啊對啊！其實有裝48V鋰電池的車車咱們接觸好多次了說！
是的，當今消費者選擇車款的同時，還必須留意動力系統的差異，這可不只是汽缸數而已，是根本上的差異，例如傳統內燃機、油電混合（Hybrid）、電動動力等等，實在讓人眼花撩亂，其中油電混合底下又有PHEV、MHEV，而咱們本次要討論的，就是常搭載48V鋰電池、俗稱輕油電複合動力的MHEV。
👉圖片摘自：Audi官方網站
Hybrid是同時具備內燃機引擎和電動動力系統的車款，相信多數消費者都不陌生，能以內燃機引擎運作、也可以僅透過電動馬達行駛，電池電位低落的時候可直接用引擎充電，透過兩系統相互輔助，可以降低汙染排放量和油耗，重負載的時候也可同時運轉，提供最大的加速力道。
然而與標準Hybrid相比，MHEV的電動動力系統比較像是內燃機輔助系統，而非主要的動力架構，常規Hybrid的電動動力系統功率較大，能獨立驅動車輛，但MHEV則否，較小的功率讓其只能做為增強內燃機效率的存在。
👉圖片摘自：ResearchGate
聽起來好像沒有很厲害？那麼到底為什麼要推出MHEV呢？主要原因有3。首先，如今各國政府為了降低溫室效應的惡化，樹立了許多排放規範，像是美國的國際潔淨運輸理事會（ICCT）就規範了各國的碳排放標準，正如上圖所述逐年變得更加嚴苛。各家車廠也都有其碳排放總量限制，若銷出車輛的平均碳排放超過限制，就必須繳交罰款給政府，這個「降低碳排放汙染」的需求就是催生MHEV的其中一項要素。
其次則是消費者對「性能樂趣」的要求，近年來新車的性能愈趨增長，也使得消費者對新車性能的要求愈來愈高，總體來說消費者希望新車具備三項特質，分別是優秀的「起步性能、再加速性能、明快的油門反應」，電動馬達具備了極快速的反應與強大的加速扭力，是滿足這些需求的極佳選擇，能提升車輛整體的加速性能表現，甚至過去電系設計上無法驅動的組件，譬如Mercedes-AMG現行於GLE 53 4Matic+上所採用的主動式防傾桿其也是透過48V鋰電池所驅動，因此發揮的效能自然比起過往單以12V電瓶所驅動還來得有感。
至於最後一項元素，則是「成本」，汽車電動動力化所需要的電子零件價格不斐，若能將電動動力化的程度控制在一定的範圍之內將有助於減少對車價的衝擊，MHEV所需要的電子設備規模不大，不須太多修改即可直接添加在現有的內燃機車款上，有助於增加市場競爭力。
👉圖片摘自：thesanfranista.com
由於一般48V MHEV在電力系統上只需要以下幾個關鍵組件即可運作，分別是「電動馬達、AC to DC變壓器、DC to DC變壓器、以及電池組」，視車廠的設計需求也可將更多的設備放置在48V的電網之內，像是機油泵浦、冷卻水泵浦、冷氣壓縮機等等都能換成48V電壓規格的產品，將更多的設備放置在48V的電網內有助於進一步改善油耗表現。
知道MHEV的發展因由後，接著也該來檢視一下其定義。根據上方由德國馬牌（Continental）公布的表格（對，就是那個做輪胎的馬牌），MHEV必須具備幾個關鍵元素，分別是「具備能使用的電動動力（功率介於10-20kW）、比常規汽車更高的電池電壓（48V-160V的電力系統）、降低油耗/碳排放的能力（與同級車款相比能降低13-22%）」，具備這些要素的車款就可稱為MHEV，從圖中也可看出，在MHEV下還有一種Micro Hybrid微油電系統，但碳排放的減少效率很不明顯，故車廠較少推出此類產品。
👉圖片摘自：valeo.com
此外，MHEV電動系統目前較常見的有3種架構，主要差異來自於電動馬達的設置位置與電力系統的電壓，分別是「皮帶整合式啟動發電機（Belt-integrated Starter Generator─BiSG）」、「變速箱整合式電動馬達發電機（Transmission-integrated Motor Generator─TiMG）」、以及「曲軸整合式啟動發電機（Crankshaft-integrated Starter Generator─CiSG）」，從名稱上不難看出電動馬達的位置，BiSG設置在引擎一側、TiMG設置在變速箱一側、而CiSG的位置則介於引擎和變速箱之間，設置位置的不同也影響了車輛所能使用的電動功能，其中功能最完備的是TiMG的MHEV架構，其所使用的電動動力功能/駕駛模式已經非常接近標準的Hybrid車款了。
BiSG和TiMG的系統電壓同為48V，而CiSG的電壓則為小於等於160V，這其中又以48V系統為車廠所好，因為48V系統有著相對容易的系統整合難易度，對現行車款來說不用做太多的修改，而且組件所能產生的運作效率也比較好，另外，較低的電壓也帶來較小的運作風險，安全性較高，在BiSG和TiMG兩者之間，又以BiSG較為常見，導致此結果的原因是成本，BiSG系統整合對動力與傳動系統所需要的修改最少，因此能產生的成本也是三者中最低。
👉圖片摘自：Green Car Congress
以Volvo所推出的MHEV系統來說，他們設計的系統架構就是屬於BiSG，除了具備MHEV的標準功能之外，車上的煞車系統具備了能源回收系統，以便在減速時回收一些能量，此動力系統橫跨了Volvo的許多車型，幾乎每個車型都有MHEV版本可選，但目前台灣市場可選的MHEV車型只有XC60和XC90。根據官方的說法，MHEV可提供多達15%的油耗改善與排放汙染降低；另外P0代表的是「電動馬達透過引擎前方的皮帶與內燃機連接」的意思，根據電動馬達與主要動力系統的連接點，共有P0-P4等5種類型。
也因此回到那個做輪胎的馬牌其研究中則指出，在可預見的未來，Hybrid和電動車的市場佔有率將持續增加，其中上升最快的就是48V MHEV車款，預計在2030年會達到2,500萬輛，成長率相當可觀，車廠自然不會忽略這頗具潛力的市場，甚至除了現行以逐步採用此類型複合動力的歐系車廠，亦有日系大廠早摩拳擦掌、蓄勢待發，近期比較令人印象深刻的莫過於由Mazda研發、搭載SPCCI（Spark Controlled Compression Ignition）火星塞控制壓燃點火式汽油引擎技術的Skyactiv-X系列引擎，亦與MHEV系統組隊、迎戰未來，不過據悉搭載的鋰電池是24V而非48V就是。
總體來說，考慮到一般Hybrid車款的售價仍舊偏高，MHEV能提供消費者一個較易入門淺嚐Hybrid魅力的方案，或許MHEV在降低排放汙染與油耗的成效上不如標準Hybrid，但累積起來對車廠來說也是可觀的數量，而電動馬達也能在加速上提供消費者想要的迅速反應與力道，所以既能符合環保規範又能感受內燃機的刺激，何樂而不為呢？
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