核心觀點1、從技術驅(qū)動角度，功率需求激增驅(qū)動低壓電氣平臺提升，6kW左右被預測是未來（L4自動駕駛）主流的低壓系統(tǒng)功率需求。其中，線控底盤、高級別自動駕駛（Robotaxi）、娛樂系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、特別在商用車領域，是優(yōu)先落地應用的典型系統(tǒng)；2、從成本驅(qū)動角度，提升電氣平臺可以降低驅(qū)動負載電流，進而降低損耗提升效能，降低系統(tǒng)重量和成本，包含線束制造過程成本以及改善整車裝配性。但是目前產(chǎn)品技術規(guī)模和初期研發(fā)成本較高，且對用戶直接體驗價值貢獻低，成為企業(yè)決策該項技術導入的重大障礙；3、從產(chǎn)業(yè)鏈成熟度層面，48V電源芯片、高邊開關，Gate Driver、橋驅(qū)芯片和MOSFET等半導體器件、智能配電eFuse，HV-48V DCDC，48V-12V DCDC等器件已有相關產(chǎn)品，但是未規(guī)模化應用成本偏高，無刷電機等執(zhí)行機構、負載類產(chǎn)品成熟度偏低；整車層面，區(qū)域控制架構技術構型方案與量產(chǎn)應用是電氣平臺快速更新迭代的基石；4、從技術挑戰(zhàn)方面， 48V的電弧的檢測和抑制更加復雜，針對12V和48V混合電源系統(tǒng)，任意一個單點失效不能使48V和12V短路，增加的隔離防護技術進一步增加系統(tǒng)成本；原有小功率執(zhí)行器（水泵類）采用LIN通訊在48V平臺上急需低成本平替方案；5、從標準化層面，48V電壓標準不完善限制了新的48V半導體器件的開發(fā)，尤其是耐壓標準；整車低壓動力電池體系技術迭代對器件電壓平臺標準也有調(diào)整，此外，短路測試、EMC性能測試等標準化也需要進一步研討。全面電動化的48V整車環(huán)境和工況是一個未被充分研究驗證的領域，造成異常電壓特性和對應工況尚不清晰，因此如何合理制定包括拋負載，過壓等條件的電源系統(tǒng)標準存在挑戰(zhàn)，需要重點預研。

1汽車低壓電氣發(fā)展歷程及趨勢

1.1發(fā)展歷程

1988年，美國汽車工程師學會倡議將乘用車的標準電氣電壓提到42V，但受限于12V產(chǎn)業(yè)鏈比較成熟且需求尚不緊迫，并沒有實施。2010年，歐洲企業(yè)開始在燃油汽車上推動48V系統(tǒng)作為低壓系統(tǒng)的主要動力來源。發(fā)動機應用怠速啟停技術，將12V電源系統(tǒng)承載能力推到極限。2013年國內(nèi)掀起48V系統(tǒng)在燃油車應用的熱潮，滿足當時補貼政策需求，后續(xù)補貼政策退出且油耗要求不斷加嚴，48V輕混系統(tǒng)節(jié)油效果有限，國內(nèi)企業(yè)逐步放棄該技術路線。

1.2需求分析

第一，整車全面電動化轉(zhuǎn)型、自動駕駛技術的蓬勃發(fā)展催生整車用電功率激增。從系統(tǒng)功率分析看，一方面自動駕駛技術本身感知、高性能計算以及功能升級等增加ECU、傳感器等用電器件，使傳統(tǒng)汽車12V配電總線無能為力。另一方面，為保障自動駕駛技術落地進一步催生線控底盤的快速發(fā)展，特別是主動懸架、后輪轉(zhuǎn)向等對用戶體驗感知優(yōu)先落地的配置和功能進一步帶來汽車低壓系統(tǒng)消耗的電能激增。以主動懸架為例，其需求峰值電功率水平提高到 4 ~5kW ?？梢钥吹阶?950年至今，12V電氣系統(tǒng)的電流增長650%以上，很明顯現(xiàn)有的系統(tǒng)架構需要進行升級。         

第二， 區(qū)域式、集中式電子電氣架構變革成為重塑汽車供電網(wǎng)絡的契機和技術底座。分布式的電子電氣架構由于算力分散、線束成本及重量、通信帶寬低以及集成、升級、維護困難四大問題，難以適應汽車智能化發(fā)展趨勢。整車電子電氣架構集中化趨勢愈加凸顯，集中式電氣控制架構的演進和升級，為低壓電氣架構迭代構筑基礎和需求。從汽車產(chǎn)業(yè)整體低碳化轉(zhuǎn)型發(fā)展，各個系統(tǒng)都面臨低能耗、輕量化、環(huán)保化轉(zhuǎn)型，而區(qū)域/集中式控制架構與低碳化發(fā)展相輔相成。集中式電子電氣架構對線束輕量化效果突出。特斯拉Model 3進入中央集中式控制架構，降低線束長度，節(jié)省重量成本預計50%。

圖 3 特斯拉低壓電氣系統(tǒng)線束銅的重量