48V, HEV, PHEV這些概念到底是啥？一文全搞懂

隨著排放法規的不斷升級以及能源未來狀況的擔憂，越來越多的新能源型別的汽車不斷湧現，有大家熟知的純電動汽車，也有各種混動車型，在各種混動車型中有湧現的很多的概念，48V、HEV、PHEV等，那麼這麼多的車型到底是什麼樣的呢？今天小編就來和大家從概念層面簡單的梳理一下。

傳統燃油車的電氣架構

想要深入的理解各種新能源車輛相比於傳統的燃油車的區別，首先我們需要了解現有的傳統燃油車的電氣架構是什麼樣的？這裡我找了一個傳統燃油車的電氣原理圖

在這個圖中大家可以看到，整車所有的電氣元件或者系統的供電都是來自於紅色圈出的12V蓄電池，需要特別強調，這裡的蓄電池是12V的，我們通常開的家用車基本全部都是12V的蓄電池。從工作原理上來說，在車子發動機沒有啟動之前，需要這個蓄電池給所有的電子元件供電，而且需要使用這個蓄電池供電給啟動機，透過啟動機的工作將發動機啟動，一旦發動機啟動之後，由發動機帶動的發電機就可以不斷的發電，進而可以給整車以及蓄電池進行供電。

在傳統的燃油車中蓄電池只有這一個。

48V

48V是什麼

那麼，48V又是一個什麼概念呢？在前面的一小節中我們簡單的提了一下傳統燃油車的電氣結構，其目的就是為了讓大家更容易的理解48V的概念，下面先來一張48V的電氣架構圖

透過這張架構圖我們可以很明顯的看到區別在哪裡，除了原有的12V蓄電池以外，又增加了一個48V的蓄電池，我們且不管這個48V蓄電池是用來做什麼呢，最起碼這就是最明顯的差別，而所謂的48V的概念也就是因為這個48V的蓄電池而得名。

48V系統的工作原理

那麼接下來我們就要看一下這個48V蓄電池起到什麼作用，這裡我們以Audi A8的48V系統為例進行說明，在Audi A8中這個系統被稱之為MHEV

英文全稱為：Mild Hybrid Electric Vehicle。

所以呢，我們一般稱之為輕混或者微混。

在這一款Audi A8中，整車的架構如下

在車輛的後方有一個12V的蓄電池和一個48V的蓄電池，還有一個DC/DC轉換器，這個是用來升壓和降壓使用的，可以使48V的蓄電池供電給12V蓄電池，也可以使12V的蓄電池供電給48V的蓄電池。在車輛的前端佈置有一個BSG電機，透過這個BSG的英文全稱：Belt driver starter generater，可以猜想出它是一個啟動發電一體機，同時與發動機之間透過皮帶進行傳動。

第一個場景：制動過程

當車輛行駛的過程中遇到紅燈，就需要對車輛進行制動，在傳統的車輛中，制動過程是輪轂與制動卡盤的摩擦消耗掉了車輛的動能，轉化成了熱，那麼這部分能量沒有起到任何作用，都被白白的浪費掉了，在48V混動車輛上，這種工況就會進行能量的回收，把車輛的動能回收到48V的蓄電池當中，減少了能量的浪費。

如下圖所示：

在制動過程中進行能量回收時，主要的是前輪能量的回收。

第二個場景：車輛起動過程

在遇到紅燈的時候，車輛需要進行制動，以等待紅燈；當紅燈變綠時，車輛就需要從靜止狀態起動，對傳統的燃油車來說，起動就只能靠發動機的動力輸出，但是在48V混動的車輛中，起動過程依賴的是48V的蓄電池，48V蓄電池給BSG電機供電，讓BSG電機傳遞動能給發動機。

如下圖所示：

這樣的起動過程既保證了起動的平順性又減少了發動機的能量消耗，進而可以節省燃油的消耗量。

第三個場景：巡航過程

在車輛以巡航模式執行時，車輛可以進行能量的回收，將能量轉化為電能儲存到48V蓄電池中

48V是唯一解嗎

至於為什麼是48V，一般的說法是歐盟規定的安全電壓為60V，超過這一電壓值則需要在電路中新增額外的絕緣裝置，48V系統的充電電壓最高為56V，已經非常接近60V的上限，這是在安全電壓範圍內比較高的電壓了。

那麼，接下來可能衍生出另外一個問題，雖然48V是安全電壓範圍內比較高的值，就一定要選48V嗎？36V，24V不可以嗎？

大家都應該知道，在同樣的電流範圍內，電壓越高所帶來的電功率就越高，電功率越高能帶來的混動效果肯定會越好，所以選擇48V是無可厚非的，但是正如問題所說，48V不是唯一解，也有其它的選擇方案，比如Audi A4中就使用了12V鋰電池的輕混。

下面這個就是Audi A4混動車型的佈置圖：

我們看到在這一款車型中，車輛的後方就佈置了兩個12V的蓄電池，一個是和傳統的車輛相同的12V蓄電池，還有一個12V的鋰離子蓄電池，而後者就是和前面提到的48V蓄電池起相同作用的。

我們來看一下Audi A4這一款車型各個工作條件下的情況

能量回收過程

驅動系統會根據情況確定是進行巡航還是能量回收，而且在能量回收的過程中還可以區分是僅僅回收前輪能量還是全部的車輪能量。

發動機停機狀態

發動機在停機狀態時，車輛依然可以在55-160km/h的車速下最多巡航10s鍾，在這個階段車輛的很多附件的供電就來自於12V的鋰電池

預見性的停機和起動

在車輛上佈置有很多的感測器，透過這些感測器車輛可以判斷前方是否有靜止車輛，從這個動圖我們可以看出，當車輛判斷前方有停止的車輛時，發動機則提前關閉，從左上角的轉速錶盤可以清楚的看到，而當前方的車輛起動離開時，後方的車輛可以預見性的啟動。

根據駕駛員意圖啟停

注意觀察左上角和右上角的小窗，當駕駛員踩下剎車的時候，只要車速低於設定的閾值，這裡應該是22km/h，車輛的發動機就會自動熄火，從左上角的轉速儀表盤可以看出這一點，而當駕駛員釋放剎車，踩下加速踏板時，發動機就會自動啟動。

透過這些大家可以看出，在這種混動當中的起停和我們現在所使用的傳統車輛中的起停還是有很大的區別的，而可以帶來的節油效果理論上來說應該會更好，沒有做過實際資料的對比，也沒有靠譜的結論，只是從理論上看應該會更好，希望有實際經驗的朋友也可以分享分享。

HEV

HEV是什麼

HEV的英文全稱為：Hybrid Electric Vehicle。看起來和前面提到的48V好像是類似的，但是這裡提到的混動和前面48V最大的一個區別就是蓄電池，前面48V混動的蓄電池就是48V的蓄電池，而這裡的混動所使用的蓄電池就突破了48V的限制，而使用的可以是高壓蓄電池。

這裡我們以豐田的混動系統為例來介紹這種混動車輛的工作原理

首先來看一下豐田混動車輛的主要部件有哪些

從這個結構圖中可以清晰的看到，車輛的後邊佈置有一塊蓄電池，而這個電池明顯的是遠大於48V蓄電池的，這就是我們說的明顯差異，這裡的電池容量更大，電壓更高，能夠提供的電能自然也更高，這也是為什麼在車輛的前方，發動機的側面還有一個“motor”存在，因為有足夠的電能可以驅動電機了，在發動機和電機中還有一個動力分離裝置，而這個裝置就是為了對車輛的動力進行切換的，根據車輛的行駛工況去確定是需要電機驅動還是發動機驅動，那麼接下來我們就具體的看一下車輛的工作過程。

HEV的工作原理

車輛處於停車狀態時

發動機和電機都處於停止狀態，最低限度的能量消耗

車輛需要起動時

車輛起動時，電機在電池的驅動下開始工作，而發動機仍然是處於停機的狀態。

車輛低速行駛時

這個時候仍然是隻有電機在工作，而發動機仍然處於停止工作狀態。

車輛加速時

隨著車輛的加速，發動機開始啟動，以最佳的工作狀態介入到車輛的驅動中

正常行駛時

發動機以最佳的執行狀態工作，同時也會給蓄電池進行充電，讓蓄電池可以儲存更多的電能

車輛制動減速時

發動機停止工作，同時蓄電池對能量進行回收，以便後續的使用

以上就是一般的混動車型的大體的工作原理，那麼接下來我們看一下HEV車型的電池規格一般是什麼樣的

HEV電池規格

現在市場是HEV的車型還是蠻多的，比如豐田卡羅拉雙擎E+，看一下動力系統的引數配置

鋰離子蓄電池，純電續航里程可以達到55km

再比如比亞迪的秦PRO

也是採用三元鋰電池，電能9kwh，純電續航里程53km

名爵6混動款

採用的是磷酸鐵鋰電池，電池電能11。1kwh，純電續航里程可以達到70km

從這幾款車型來看，電池的容量一般不大，續航里程也很有限，更多的是起到輔助作用。

PHEV

PHEV是什麼

從名字上我們就可以看出來，PHEV和HEV很相似，沒錯，我們先來看一下PHEV的英文全稱是啥，Plug-in hybrid electric vehicle，很明顯，多了一個Plug-in，而它所代表的含義是什麼呢？在前面介紹HEV的時候我們提到，HEV相比於48V一個很大的差異是較大的蓄電池，在HEV車型中，蓄電池的電能是來自於發動機，而不是外部，那麼在PHEV車型中，同樣有這麼一個蓄電池，而區別在於，這個蓄電池的電可以來自於外部，也就是透過充電裝置對蓄電池進行充電，這就是為什麼稱之為PHEV。

PHEV的工作原理

PHEV和HEV在整車結構上很類似，工作模式上也有很多相似之處，但也有一些明顯的差異，這裡我們重點說明一下PHEV相比與HEV的重點差異，還是以豐田的系統為例

充電過程

透過充電樁給PHEV車型的蓄電池進行充電，這是PHEV有別與HEV的非常重要的一點。

加速過程

在加速過程中，可以不啟動發動機，而是使用電機的驅動來完成，這一點也是有別於HEV車型的

高速執行時

在PHEV車型中，高速執行時依然可以只使用電機進行驅動，而不使用發動機驅動

當出現高速高負載的工況時，可以使發動機開始介入工作

除了這裡特殊提到的幾點之外，其他的工作過程就和HEV基本一樣了，在停車的時候，發動機和電機都是停止工作的，在起動過程中和低速行駛的時候都是隻有電機進行驅動的，在制動減速的過程中，會對能量進行回收，將能量儲存到蓄電池，以便後續使用。

PHEV的電池規格

從工作原理上來說，PHEV的車型電池需要工作的工況彷彿要多一些，那麼它的電池規格是不是應該會更大一些呢？我們來找幾個PHEV的車型簡單看一下，這裡不一定有足夠的統計數量去得出什麼定量的結論，只是為了有一個感性的認識。

皓影

配備鋰離子電池，16。3kwh，純電續航里程可以達到85km

領克05

三元鋰電池，17。7kwh，純電續航里程81km

比亞迪漢

配備磷酸鐵鋰電池，18。3kwh的電池，續航里程可以達到100km以上。

從這幾個隨機挑選的車型資料來看，PHEV的電池容量確實普遍高於HEV車型。

結語

本文主要從基本的概念和工作原理的角度給大家簡單的梳理了一下48V、HEV、PHEV車型的差異和相同之處，各種車型的不斷出現目的都是為了降低燃油消耗，降低排放，節約能源，而各個主機廠所選擇的路線也會有差異，現在就是一個百花齊放的時候，到底哪一個是最好的解決方案，相信現在沒有誰能給的了確切的答案，還有很多其它的新能源車型並沒有涉及，比如純電動（EV）這個概念大家應該都比較熟，還有增程式，還有氫能源等等，在以後的文章中再逐漸的完善吧。