馬斯克不但免費公開特斯拉48V架構還附上「使用說明」給各大車廠,這麼大方背後陽謀為何?

馬斯克不但免費公開特斯拉48V架構還附上「使用說明」給各大車廠,這麼大方背後陽謀為何?

Cybertruck上首次搭載的48V電氣架構「火了」,馬斯克隨後的一波「操作」更是驚呆眾人。如果說,特斯拉最出名的流量車型是什麼?那一定非歷經四年跳票無數次的Cybertruck莫屬了。

在前幾天Cybertruck的交付活動上,馬斯克也終於展示出了這台皮卡的更多細節。不鏽鋼外骨骼車身、強大的載貨能力、線性轉彎能力、零百公里加速2.7秒,甚至發佈會上還有一段Cybertruck拖曳保時捷911的橋段。不得不說,整活這一塊,還得看馬斯克。

而熱度隨之發酵的,還有這次特斯拉為Cybertruck準備的各種黑科技。最近幾天,其中一項技術更是引起了業內外的廣泛討論,那就是在Cybertruck上首次搭載的48V電氣架構。

有意思的是,馬斯克還公佈了該專利的系統設計圖,並且貼心地給各大車廠奉上一份「使用說明」。隨後,福特CEO吉姆·法利還就此向馬斯克表示了感謝。

一時之間,48V電氣架構成為車圈的熱搜,極力追捧者有之,不明所以者亦有之。那麼,這項技術到底有何魅力,能讓很多業內人士發出了該技術將引領行業新趨勢的感嘆呢?

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48V架構改變了什麼?

首先,在這裡要明確一個概念,這裡提到的48V電氣架構,並非當下新能源車企時常談及的「800V高壓平台」,或者是其他與之類似的概念。

通俗來講,這裡出現的48V指的是給車內裝置供電的那塊電池的輸出電壓,而不是驅動車輛的那塊主動力電池的電壓。

最早的時候,汽車剛出現時,其實是沒有電氣系統的,年紀大一點的車友應該對於老解放汽車那種手搖式啟動還留有印象。而直到1918年,人們才開始在汽車中加裝6V電氣系統,那時這6V也主要是為了給引擎點火用的。隨後在20世紀50年代,該系統升級為12V,也就是用12V的車載電池為照明、車載娛樂、電子控制單元和其他小功率電子裝置供電。

直到今天,儘管電動汽車的主動力電池都已經升級了高壓系統,但是對於主動力電池系統之外的輔助電池系統很多還停留在12V。

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也就是說,如果你想在車上煮火鍋,你要去找驅動車輛的那塊主動力電池,它的外放功能可以支援戶外的電器用電。而相比傳統的12V架構,48V電氣架構提升的,更像是你筆電的電源選項,從節能變成了高性能但再「高性能」,你也不可能用電腦的電量來燙火鍋。

要說在概念上,特斯拉的這個48V架構更貼近於很多傳統車企的48V輕混系統。以空調系統為例,雖然在48V輕混的邏輯下,12V低壓依舊同步存在,但像空調這樣的「用電大戶」可以單獨納入48V的工作範疇,使內燃機車型也能獲得「空調自由」。在類似的輕混結構試水中,賓士、BMW 、奧迪、豐田、本田以及部分中國品牌都陸續有所涉獵,而伴隨傳統主機廠動作的還有博世、大陸、法雷奧、舍弗勒等供應商大廠。

但隨著主動力電池的升級,像空調這樣的裝置可以直接接入動力電池供電,也就不需要單獨為這類裝置開個「專線」了。而這次特斯拉要做的就是把所有車上的電能「使用者」,都納入到48V的工作範疇之中。

而之所以這樣做,主要是因為在傳統12V架構中,接線和元件必須更大、更重才能處理高電力負載。而特斯拉的48V架構可以更有效地適應高負載,從而減少布線的尺寸和重量,特別是對於低功耗元件,這意味著更好的車輛效率、操控和更低的能耗。

功率=電壓*電流,這個最簡單的公式足以道明一切。電壓不變,加大電流固然可以增大用電功率,但同時又會使線路發熱,帶來了更多能量損耗。所以就需要加大電壓,從而達到最佳化線路和降低能耗的目的,這和我們日常生活中高壓輸電的原理是一樣的。

特斯拉為什麼要搞48V架構?

其實從2021年開始,特斯拉就開始將12V鉛酸電池,改為12V鋰離子輔助電池,不僅更輕更小,重點是理論使用壽命上可以跟汽車一樣長。雖然目前一些大型車輛已經在使用24V系統,但48V系統在汽車中仍然是一種罕見的解決方案。

上文也介紹過了,整個汽車產業上一次升級低壓電池系統的電壓,都是70多年前的事情了。也正因如此,汽車行業長期使用12V電氣系統,大多數現有的汽車電子裝置、配件和系統都是為12V設計的,所以繼續使用12V系統可以確保與標準化元件和裝置相容。

換言之,12V的電氣架構在過去70年間其實都是夠用的。既然如此,為什麼特斯拉要在Cybertruck上徹底拋棄12V,全面改用48V架構呢 ?

馬斯克不但免費公開特斯拉48V架構還附上「使用說明」給各大車廠,這麼大方背後陽謀為何?

從技術本身來看,電壓由12V升級到48V,理論上通過的電流就會更小,能夠減少傳遞過程中的損耗,並降低溫度,同時還能減少對線材直徑的需求,允許使用更細的電線以節省重量和成本。

而從整個造車行業的趨勢來看,12V系統承載能力目前已經幾乎達到極限,需要建構電壓更高的電氣平台,才能滿足車載系統上不斷增加的智慧化和舒適化的體驗需求。

所以,無論從降本增效還是智慧化發展的角度出發,48V架構都是未來的大趨勢。

就比如當下大火的智慧輔助駕駛系統,就需要更高的算力支援和更敏銳的感知系統,再加上4G/5G傳輸也需要可靠的功率。此外,自動輔助駕駛執行部件,線控轉向和線控剎車需要冗餘的功率來保證。而時下流行的「超大螢幕」、大功率音響等娛樂系統更需要足夠的功率。

除此之外,特斯拉還有一些自己的「小盤算」。此前,有業內人士在投資者日與特斯拉高層進行了交談,他表示,特斯拉擁有自己的「秘密」配件團隊,致力於開發專門針對48V架構的產品,例如照明、絞車和空氣壓縮機等。

這些產品旨在與 CyberTruck 系統無縫協作,為客戶提供根據車輛功能量身定製的各種高品質配件。 而這種為48V架構的「私人訂製」,也讓特斯拉未來的產品,在配件和附加元件方面具有更顯著的優勢。

簡單來說,有了足夠的功率支撐,以前車內裝不上的「黑科技」,特斯拉在上線48V架構之後可以更加肆無忌憚了。

現階段有必要上48V嗎?

既然如此,過去70年汽車廠商為什麼不去做48V電氣架構,是因為有技術難關尚未突破嗎?

其實,不是大家不想做,或者說有技術難關,畢竟原理就「功率=電壓*電流」而已,又能困難到哪裡?究其根本還是沒有必要,既然12V夠用就先用著,誰也不想為了升級電氣架構承擔額外的成本,並且還得升級配套部件。

而且,對於之前的燃油車來說,想要一口氣將低壓系統拔升至48V:如果繼續堅持鉛酸體系,那麼對空間的侵佔是毋庸置疑的;而如果替換鋰電,引擎艙的高溫工作環境,又會出現相應的安全問題,綜合來看就更加沒有必要。

因此,儘管48V電壓系統一直被視為汽車行業的未來,但目前使用該系統的車型仍然較少。

就像近來人們普遍關注的800V高壓平台一樣,能夠更好地解決續航焦慮是它的優勢。但隨之而來的製造、配套成本提升,也讓這場關於800V的「軍備競賽」更顯激烈。

而要改變汽車系統電壓這件事,可不是換塊電池這麼簡單。首先,48V系統需要更強的電池,尤其是鋰電池,以實現高性能、小體積和輕重量。其次,車載低壓裝置需要升級至48V,這涉及到音響、車燈、喇叭、雨刷、車機、電機、電磁閥、開關、ECU等一系列裝置的升級改造,且需要考慮其電磁相容性。這些都是大部分車廠不太願意去做的客觀阻力。

畢竟,由於造車行業普遍依賴第三方供應商,傳統汽車製造商在全面採用48V架構方面進展緩慢,而第三方供應商自然也不願意去生產新系統電壓的配套元件。

而特斯拉則截然不同,其垂直整合、製造能力以及公司結構,賦予其較高的「自由度」和敏捷性,能夠在內部設計和生產自己的高度內建元件,從而能夠快速過渡到 48V系統。

馬斯克免費公佈設計專利圖意欲何為?

其目的固然有推動整個電動汽車生態加速發展的希望在其中。但更多的還是借此「引誘」供應商入局48V架構的元件生產,從而降低自身的供應鏈成本,進而寄希望於引領相關業態的技術標準。

日前,馬斯克就在接受知名汽車專家Sandy Munro訪問時表示,在2025年之前,Cybertruck不會對特斯拉的財務產生重大影響,預料該車在2024年的總交付量僅佔一小部分。或許這也意味著,馬斯克並不看好48V架構短期內在行業的泛用性,更多的還是將Cybertruck的交付當成一種「拋磚引玉」,給未來的更多車型做好鋪墊。

而對於各大車企來說,現在有了特斯拉提供的「使用說明」,或許也會對48V架構動起心思。

至少現在積極響應的就有福特一家了,畢竟傳統車企大部分處於轉型的陣痛期,在接下來兩年開發全新一代的電動汽車,趁此機會重新調整技術路線跟零件,也不失為一個好選擇。

 

36Kr
作者

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