汽車電動化、智能化、網聯化深化與融合發展促進 “軟件定義汽車”的加速演繹和進化。高級別自動駕駛系統帶來的高性能圖形處理、大算力計算芯片、信息娛樂系統、5G通訊、底盤線控執行機構（以主動懸架、后輪轉向為典型代表）等等帶來汽車低壓系統復雜性和功率消耗激增，汽車電子電氣架構集中化、低壓配電功能安全、線束輕量化及降本增效成為重要的發展需求。2024年8月29日，由中國汽車工程學會電動汽車產業技術創新戰略聯盟、智能網聯汽車系統架構分會主辦、英飛凌科技（中國）有限公司承辦的《48V電氣架構關鍵技術及產業鏈標準化需求》專題研討會順利召開。會議邀請來自長安汽車、東風汽車、長城汽車、理想汽車、北汽、廣汽、極氪、上汽、奇瑞汽車、路特斯、小米汽車、深向科技等多家整車企業，以及來自電源、電控系統、底盤執行機構、芯片企業等產業鏈各環節50余位技術專家，圍繞面向未來整車混合異構電氣架構變革的必要性需求分析、產品導入成本決策平衡、技術開發工程挑戰、產業鏈就緒狀態以及標準化需求等問題展開深入研討。

會議合影

會議由汽車電動中心產業技術部部長曲婧瑤主持，演講環節由長安汽車電子電氣架構副總工程師蔣峰、英飛凌芯片技術應用負責人付杰霖、聯合電子電子電氣架構專家徐孝何、Vicor市場拓展經理陳雋恒、思瑞浦猶家元經理等國內外企業專家圍繞系統架構拓撲形態與中遠期路徑、關鍵域控制器開發方案、電源模塊方案、成本效益分析、亟需修訂及缺失標準等問題進行專題演講。

1 整車企業—立足下一代電氣平臺，成本與價值驅動

汽車歷史上的低壓負載電壓等級的提升和變更，核心驅動力是低壓用電功率提升，通過提升電氣平臺，降低驅動負載電流，進而降低損耗，減小線束直徑，實現更小的端子，連接器，PCB等等系統的重量和成本，包含線束制造過程成本，進而實現整車降本增效，但是前提是產業鏈的成熟和規?；瘧茫瑥呐c會專家觀點分享，目前規模化應用時間預計在2029~2030年左右。

從架構形態發展路徑看，由于12V電源系統產線鏈規模巨大且技術相當成熟，而且小功率的用電器（＜50W進一步分析印證）實施48V不產生經濟價值；整車電器負載難以從12V系統全面切換48V系統，相當長一段時期內，會是12V與48V并存的局面，同時需要伴隨區域、集中式控制架構的迭代具有靈活可擴展性，而不同電氣架構拓撲技術路線的選擇取決于整車有多少48V應用負載。

長安汽車電子電氣架構副總工程師蔣峰

根據長安和聯合電子專家分享，目前主要混合電動架構主流方案有三種，方案一48V一級配電，12&48混合二級配電，主干網為48V, 線束節約成本最多，但是域控制器復雜度最高，整體成本影響最大；方案二12&48V分開配電，部分負載為48V，線束節約較多，原有12V系統零部件影響小，新增一個VIU輸出48V,較簡單，需要兩個高低壓DCDC轉換器；方案三12&48V混合一二級配電，VIU輸入輸出均有12V&48V,較復雜。

在整車技術成本價值分析方面，12V升級為48V，第一滿足更多功能的功率需求；第二就是長期看降本增效，主要成本降低系統就是線束，基于某車型配置分析，整車線束預估降本500元左右，減重約7~8kg，降本機會點主要集中在底盤域轉向、制動、懸架的線束，但是近期看，除了MOS等功率型器件升壓后成本會降低，其他類型芯片均存在成本升高，此外需要新增DCDC等器件和防護，系統BOM成本和研發成本都較高。在用戶端價值層面是目前制約該項技術產品導入的重大障礙，電氣平臺和架構“底座”技術無法被用戶直接體驗感知和愿意付費。但是筆者認為，電氣架構是支撐軟件定義汽車的基石（良好的底子才有更好的成長可能性和空間），決定平臺生命力，延長平臺生命周期，在面臨開發周期縮短、成本壓力以及技術變革不能放松的多重挑戰下，企業決策能力面臨重大考驗。

現場調研結果

2 供應鏈企業—迎接挑戰，標準先行

英飛凌針對48V的應用不僅在汽車行業，還在服務器和通信電源領域積累了豐富的48V半導體器件。隨著整車功能的增加尤其是線控底盤等技術的發展，低壓系統的輸出功率要求越來越大，48V電源系統將會成為未來重要的技術方向之一。英飛凌可以為48V應用提供電源芯片，高邊開關，Gate Driver，橋驅芯片和MOSFET等半導體器件，還可以提供48V智能配電，HV-48V DCDC，48V-12V DCDC，48V線控底盤控制器，48V熱管理控制器等系統級的解決方案。

但48V應用依然面臨許多技術挑戰：48V電壓標準不完善限制了新的48V半導體器件的開發，尤其是耐壓標準，原有小功率執行器（水泵等）采用LIN通訊應用在48V平臺上急需低成本平替方案，同時48V的爬電距離影響PCB板的設計和半導體器件的封裝。從整車角度，48V的電弧檢測和抑制更加重要，針對12V和48V混合電源系統，任意一個單點失效不能使48V和12V短路，整車接地和走線設計變得更加復雜。未來英飛凌會針對這些挑戰開發更多的48V半導體器件，推動48V技術的發展。

英飛凌芯片技術應用負責人 付杰霖

區域控制架構和域控制器是實施48V架構的關鍵技術，也是Cybertruck得以快速實現48V技術量產應用的基礎。聯合電子針對區域控制器的適應性設計進行詳細方案論證，在硬件層面包含電源轉換芯片、驅動芯片、電壓隔離設計、散熱設計；BSW包括電源芯片、上下電管理、 I/O驅動、 基礎診斷、通信適配；ASW層需要進行驅動芯片診斷開發、48V轉12V DC/DC開發等等。

聯合電子電子電氣架構專家 徐孝何

在48V執行負載產業鏈不成熟的階段，電源模塊是解決混合電氣架構的關鍵環節。Vicor的800V/48V和48V/12V電源模塊采用諧振波驅動MOS技術，開關頻率1MHz（現有200Hz左右）以上，匹配磁性元件，可以實現高功率密度、高響應速度、高效率、低散熱，降低系統EMI，支持多類架構拓撲靈活應用。

Vicor市場拓展經理 陳雋恒

思瑞浦分析國產半導體企業在電氣平臺發展過程中可能面臨的機遇和挑戰，提出在數據服務中心已經有48V技術的應用，存在現有產業生態進一步跨界遷移和融合的可能，邊界有可能進一步打通。

思瑞浦市場拓展經理 猶家元

最后，標準化成為整車、零部件測試驗證以及產線升級的關鍵。原有ISO 21780標準基于混合動力系統提出，系統包含發電機，而純電動汽車使用的DCDC特性與發電機差異較大，瞬間過壓性能要求、供電部件拋負載要求有必要研討，并且該限制值對于產線工藝影響重大；此外包括短路測試、EMC性能測試等標準化研究需要先行，才能進一步保障產品產業化可靠性和質量。

48V級別低壓電氣系統經歷過燃油車時代的嘗試與應用，已經積累了部分產業化經驗，在汽車全面電動化轉型和智能化賦能的時代下，勢必存在新的工程化實踐問題，是否能夠成功實施依賴于整車制造商、零部件供應商、半導體公司、以及標準研制之間的緊密合作。產業鏈各環節的協同作用對于降低成本、提高技術成熟度、加快市場推廣至關重要。整車企業作為產業鏈的整合者，需要明確技術需求和技術產品導入場景，供應商也需要通過技術創新開拓市場，提供差異化的解決方案，推動48V系統在新車型中的應用。最后，中國汽車工程學會電動汽車產業技術創新戰略聯盟、智能網聯汽車系統架構分會會繼續搭建溝通橋梁，促進跨企業技術成果分享，推動產品標準化研制，助力汽車行業向更高效、更環保的方向發展。