特斯拉Cybertruck的48V架构技术解析

特斯拉       揭秘 

Cybertruck 48伏架构

自五十年代以来，汽车行业一直沿用12伏电气系统，这一传统至今仍未改变。即便是配备高压牵引电池的混合动力汽车和纯电动汽车，也依然依赖于12伏电池来驱动车窗调节器、座椅电机、前大灯等辅助设备。多年来，市场上已经出现过几款采用48伏“轻度混合动力”技术的汽车，特斯拉是第一家在纯电动汽车上应用48伏电池的公司，其新款皮卡Cybertruck便是这一技术应用的代表。特斯拉的这一变革引发了广泛关注，但我们仍应对其真实意义持审慎态度。

特斯拉似乎再次以其独特的创新方式引领了行业潮流，迫使传统汽车制造商不得不紧随其后进行追赶。回顾特斯拉的历史，无论是无线软件更新技术，还是最近的Gigacasting生产方法，都体现了其在汽车行业的颠覆性影响力。如今，特斯拉Cybertruck采用48伏电池架构的决策同样引发了广泛关注。然而，在特斯拉一贯的夸张宣传背后，仍然需要保持冷静，深入挖掘其真实的技术意义与潜在影响。这种审慎的态度有助于更全面地理解特斯拉的创新本质，并预测其可能对汽车行业带来的深远变革。

12伏系统作为汽车行业的传统电气架构，其独特性在于其长期以来的稳定性和广泛应用。然而，随着技术的进步和车辆电气化程度的提升，提高电压之所以被视为一个有益的策略，其理论基础源于欧姆定律。

该定律明确指出，电压、电流与电阻之间的关系是电压等于电流乘以电阻（V=IR）。在电阻保持不变的情况下，提升电压将直接导致电流的降低。这一变化在电气系统中具有深远的影响：通过采用更细的电线即可实现相同功率的传输。这不仅有助于实现车辆的轻量化，降低制造成本，更能在一定程度上提升整车的运行效率。

电流的增大往往伴随着热能损耗的增加，在面临较高功率需求时，12伏系统的效率往往较低。与更高电压的系统相比，12伏系统所需的组件通常需要配备更大的散热片，以应对由此产生的热量。这一特点限制了12伏系统在高性能、高效率汽车电气系统中的应用潜力。

在20世纪50年代，为了满足日益增长的电力需求，特别是高压缩比发动机点火系统等更先进的电气元件的需求，汽车制造商决定将6伏电气设备升级为12伏电气设备。自那时起，尽管汽车电气系统的数量和复杂性都有了显著增长，但汽车行业普遍坚守着12伏电气系统的标准。这一决策背后反映了当时技术水平和行业对电气系统性能的普遍认识。然而，随着技术的不断进步和车辆电气化程度的提升，12伏系统的局限性开始显现，为更高电压系统的出现提供了动力。

48伏电气架构

在20世纪90年代及21世纪初，行业内开始积极探索并采纳更高的电压标准。1999年，福特工程师撰写的一篇针对36伏系统的SAE论文中明确指出：“为了满足功率需求达到几百瓦甚至更高的新型电气功能，必须采用高压电源，以确保在效率、布线成本、封装和半导体控制等方面达到实际可行的标准。”

然而，尽管有这样的技术需求与探索，但汽车行业在电压标准的大规模转换上始终未能实现突破。

汽车制造商有能力在其他方面提高效率，从而无需额外投入资金来采用更高的电压系统。进入2000年代后期，汽车技术不断发展，集成了更多的功能，如加热座椅、加热方向盘和自适应减震器，这些功能都需要消耗电能。汽车制造商还希望将发动机上的其他电动部件电气化，以减少寄生损耗。尽管这些创新带来了汽车功能的丰富和性能的提升，但同时也对电力系统的需求提出了更高的要求。汽车制造商需要在提高效率和满足功能需求之间找到平衡，以应对未来汽车电气化的挑战。

汽车制造商为了满足日益增长的电气需求，开始采用48伏系统。但是这些系统至少需要两个直流转换器来支持12伏和5伏电气元件的运行。尽管在某些情况下，如集成起动发电机或主动防倾杆，汽车制造商可能需要48伏的电压，对于耗电量较小的电气元件来说，缺乏充分的理由进行大规模更换或重新设计。改用48伏电压理论上可能会使布线更为紧凑，实际操作中还需考虑布线的物理限制。48伏系统需要更加坚固的连接器和屏蔽层，以降低电弧产生的风险。48伏是电气系统在不需要更严格安全标准的情况下的电压上限。因此，汽车制造商在采用更高电压系统时，需要综合考虑电气性能、成本和安全性等因素。

因为特斯拉多年前已解散公关部门，我们无法直接向他们求证，所以难以确切了解特斯拉 Cybertruck 中哪些部件采用48伏电压，哪些不是48伏电压。但据特斯拉低压电子设备主管皮Pete Bannon透露，在采访中他确认，Cybertruck 的音频放大器采用的是24伏电压。此外，他还提到，如果48伏电池耗尽，车辆还能依靠12伏电池启动一些设备，以确保车辆的基本功能。这表明特斯拉在 Cybertruck 的设计中，巧妙地融合了不同电压的电气系统，以满足车辆多样化的需求。

因此，特斯拉的做法似乎与其他汽车制造商的做法并无本质区别。特斯拉工程师和马斯克声称，他们减轻了线束的重量，减少了穿过汽车的电线数量，但这也要归功于新的 Etherloop 数据系统。

线控转向系统

特斯拉 Cybertruck 的 48 伏系统创新地集成了线控转向（SBW）技术，这一应用在量产车中尚属首次，尤其是不依赖传统转向轴的车型。尽管英菲尼迪 Q50 也提供了 SBW 功能，但保留了传统的转向柱作为备用方案。首席研究分析师 Sam Abuelsamid 推测，特斯拉之所以没有在 Cybertruck 上采用类似备用方案，很可能是因为其选定的供应商已经为 48 伏汽车系统开发出了成熟的 SBW 技术。在公开的 Cybertruck 组件展示视频中，可以清晰地看到转向齿条上标注的 ZF 徽标，这表明特斯拉可能正在采用采埃孚设计和制造的部件。这些部件的通用性极高，既适用于电动汽车，也能应用于内燃汽车，进一步体现了特斯拉在推动汽车电气化方面的前瞻性和创新精神。

首席研究分析师Sam Abuelsamid对电动汽车采用48伏电压的意义提出了质疑：当内燃机汽车的电压从12伏提升至48伏时，电气系统的可用电力会有显著增长，从大约2/2.5千瓦增加到10/12千瓦。对于电动汽车而言，这并不是一个关键考虑因素，因为电动汽车的电压通常已达到400伏或更高，并且所有电力都来自电池。即使是入门级电动汽车，其电力需求也至少为100千瓦，通常还会更高。

从驱动力角度来看，使用48伏电压在电动汽车中并没有显著优势。Sam Abuelsamid强调，电动汽车的电压和电力需求与传统汽车截然不同，这使得48伏系统在电动汽车中的应用显得缺乏明确的动机。

/ /   结论 / /

在特斯拉 Cybertruck 的 48 伏架构揭秘中，或许特斯拉并未进行颠覆性的创新。这并不是否认48伏系统的潜在优势，事实上，这可能是特斯拉实现线控转向（SBW）技术的关键途径。然而，相较于其他采用48伏系统的汽车制造商，特斯拉的做法似乎并未展现出显著差异，尤其在电动汽车领域，其优势并不明显。这一系统似乎并未为 Cybertruck 带来革命性的变革，反而让人质疑其是否真的聪明。因此，Cybertruck 的故事究竟是一场技术革命，还是聪明反被聪明误，仍有待观察。

审核编辑：黄飞