隨著全球汽車行業(yè)加速向電動化轉型，48V系統(tǒng)應用技術正成為這一變革的關鍵驅動力。
48V系統(tǒng)應用技術不僅在高端汽車中得到應用，而且隨著成本的降低和技術的發(fā)展，其應用范圍正在向中端汽車乃至卡車、公共汽車和工程機械等領域擴展。
如今已經布局的下游汽車企業(yè)也越來越多。比亞迪、吉利、上汽以及國產新能源新勢力品牌的蔚來、小鵬等國內車企都在其部分車型上使用了48V系統(tǒng)，此外國外的奧迪、奔馳、別克等車企也在布局。
那么，當前48V系統(tǒng)市場發(fā)展前景和發(fā)展態(tài)勢如何?這種變化將給元器件應用帶來哪些新的需求?
01 | 比亞迪、吉利等紛紛下場布局，48V系統(tǒng)市場有多大?
根據GGII及大比特產業(yè)研究室的最新數據揭示，2022年國內新能源汽車市場格局呈現新動向：純電動車雖繼續(xù)穩(wěn)坐市場龍頭寶座，但插電式混合動力車型(PHEV)的增速已超越純電動車，其在新能源汽車中的占比攀升至22%，市場地位顯著增強。尤為值得一提的是，48V輕度混合動力系統(tǒng)正加速其成為混動領域主流技術的步伐。
按照這發(fā)展態(tài)勢，根據GGII的數據，保守預計至2025年，國內48V微混車將占混動車的70%以上。
數據來源：GGII、大比特產業(yè)研究室
如今，在新能源汽車市場不斷擴容的背景下，汽車+智能化方案幾乎已經成為標配，也推動48V系統(tǒng)架構的使用場景越來越多，從原來的動力系統(tǒng)拓展到了電動增壓器、線控轉向系統(tǒng)，以及如空調壓縮機、電動水泵等更高功率的電子設備。
數據顯示，截止2023年12月，全國新能源汽車保有量已超過2000萬輛，其中純電汽車突破1500萬輛大關。其中國內成功研發(fā)48V純電汽車驅動系統(tǒng)，預計到2025年裝車率將達到1050萬臺。
如今已經布局的下游汽車企業(yè)也越來越多。以下為部分汽車品牌布局48V系統(tǒng)的情況：
《半導體器件應用網》整理
02 | 市場驅動下，頭部Tier 1供應商打造48V系統(tǒng)應用方案
作為全球汽車技術領域的領軍企業(yè)，博世就憑借其深厚的行業(yè)積淀與技術創(chuàng)新，率先推出了48V系統(tǒng)的全方位解決方案——BRS系統(tǒng)。
此外，在全球范圍內，大陸集團、德爾福、法雷奧、舍弗勒等一線廠商，以及國內的寧德時代、力神等企業(yè)也紛紛布局48V汽車系統(tǒng)方案。
部分企業(yè)48V系統(tǒng)布局動向，來源：大比特產業(yè)研究室
中游供應商布局48V系統(tǒng)方案，也給上游半導體元器件廠商帶來了新的市場機遇。
根據Infineon和Strategy Analytics數據，汽車48V輕混系統(tǒng)里的半導體總價值量572美元，根據相關數據推算，預計到2025年，國內汽車48V系統(tǒng)中的半導體器件市場空間將達到119億元，市場空間十分廣闊。
03 | 半導體元器件產品該如何適應汽車48V系統(tǒng)應用?
大體上看，48V系統(tǒng)主要由三大件組成：電機、鋰離子電池組以及DC-DC轉換器。
圖源：莫仕《電動汽車中48V架構的演變》報告
�、� 48伏電池：一種專為儲存和傳輸更高電壓電能而設計的電池。
�、� 48伏配電系統(tǒng)：該系統(tǒng)由48V配電線、連接器和控制單元組成。
③ 電池控制器：調節(jié)48V電池的充放電，優(yōu)化其性能和使用壽命。
�、� 直流/直流(DC/DC)轉換器：控制并管理48V系統(tǒng)內電流的電路。
�、� 12伏配電中心：在整個12V系統(tǒng)中分配電力，確保所有器件都獲得所需電壓。
�、� 12伏電池：為車輛的基本電器設備提供電力，包括大燈、收音機以及其它配件。
�、� 電源電子裝置：控制和管理48V系統(tǒng)內電流的電路。
⑧ 48伏電動機：電動機設計用于在48V系統(tǒng)中運行，以實現各種車輛功能。
�、� 混合控制器：管理48V和12V系統(tǒng)之間的互動，確保高效的配電和最佳性能。
從12V到48V汽車系統(tǒng)，相關半導體元器件的性能需求也會發(fā)生變化。
當從12V升級到48V系統(tǒng)后，48V系統(tǒng)需要高效的逆變器電路，以便在車載48V電池和電網之間傳遞能量，同時減少能量損失，這涉及到DC/DC轉換器的使用，需要更高效率和可靠性的DC/DC轉化器。
此外，逆變器和整流器也需要重新設計，以適應新的電壓等級和功率需求。它們需要能夠在高電壓下高效地轉換電能，同時保持低損耗和穩(wěn)定性。
隨著48V系統(tǒng)的應用，充電控制和電池管理系統(tǒng)(BMS)也變得更加重要。48V系統(tǒng)的BMS需要更高級的功能來監(jiān)控和管理電池的性能和安全，由于電壓的提高，BMS的硬件也需要進行相應的升級，以適應更高的電壓和電流。
同時，汽車48V系統(tǒng)應用中，通信輸入/輸出電路需要額外的保護措施，以防止噪聲或靜電通過通信線路進入，從而導致收發(fā)器IC故障。為此，收發(fā)器集成電路通常會配備片式壓敏電阻，作為靜電控制措施。
此外，相關ECU也需要確保在48V下正常運行，或通過降壓模塊供電。這需要對ECU的硬件和軟件進行相應的升級和測試，以確保其兼容性和可靠性。
目前已經有多家元器件廠商布局了汽車48V系統(tǒng)應用產品。
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04 | 小結
在新能源汽車市場需求的推動下，48V系統(tǒng)成為了各大車企及相關供應商近些年的布局重點。無論是比亞迪、吉利等下游車企，還是大陸、博世、寧德時代等Tier 1供應商，以及TI、英飛凌等上游芯片廠商，近些年都在深度布局汽車48V系統(tǒng)應用市場。
這種技術應用趨勢下，車規(guī)級芯片在48V系統(tǒng)應用領域的市場也將不斷擴容，這將給相關半導體元器件廠商帶來新的市場機遇，或將成為未來元器件廠商的增長點。 |
