48V电气架构关键技术及产业化路径研究（上）

同时，在研发高级别自动驾驶的同时，需要同步提升整车感知、计算、通讯、执行、电源各个系统的功能安全目标，进而促进E/E电源分配网络进一步转型，其中电源架构容错能力、安全可靠、标准化和可扩展性是关键。为了满足电气网络可编程性、免维护和容错能力的需求，电子保险丝加速渗透。因此配电系统电压升级与智能配电逐渐普及成为互相赋能的关联因素。以转向系统为例，需要具备功能安全ASIL D，需要具备两个独立电源的可靠性供电。图 4 双电压配电骨干网络（左）和双电源转向冗余方案示意图（右）图片来源：《Smart Power devices and new electronic fuses compliant with new E/E architecture for autonomous driving 》248V电气架构关键技术解析

2.1 48V技术基本概念原理

随着负载电流的不断增加，基于欧姆定律:

• 低压电气功率=电压×电流，电压加倍，意味着相同功率下可以减小线束直径，允许更小的端子、连接器，PCB、减轻线束系统的重量和成本；

• 其他执行机构，如各类有刷/无刷电机，也将受益于更高的工作电压，可以采用更少的铜并且提供更大的扭矩，但是尺寸由于电压平台和扭矩提升而进一步降低，由此带来性能改进和成本降低的滚雪球效应；

• 60V通常被认为是人类接触安全的最大电压。超过这个触控安全阈值将显著增加电子产品设计、制造和服务的成本和复杂性。因此，48V是汽车低压系统的使用上限。

2.2 关键技术架构解析由于12V电源系统产线链规模巨大，技术相当成熟，因此48V系统的导入涉及到架构路径、电源技术、域控制器及关键芯片、执行部件、线束及接插件等关键产品和技术。

图 5 48V低压电气技术研究架构

根据与会专家调研和相关企业分享，从功能安全、系统能效以及电压等级收益，高低压混合异构是整车电气架构的终极形态。

图 6 研讨会专家针对电气形态调研

来源：电动汽车产业技术创新战略联盟