۴۸ ولت؛ برق جدیدی که موتور بنزینی را نجات می‌دهد

به گزارش خبرنگار خودرو تابناک، در سال‌هایی که صنعت خودرو با سرعت زیادی به سمت برقی شدن حرکت می‌کرد، تصور غالب این بود که موتور احتراقی به‌زودی جای خود را به موتور‌های برقی خواهد داد. شرکت‌های خودروسازی میلیارد‌ها دلار برای توسعه خودرو‌های تمام‌برقی هزینه کردند و بسیاری از مدیران صنعت، هیبرید را صرفاً یک فناوری موقت در مسیر رسیدن به خودرو‌های برقی می‌دانستند، اما بازار دقیقاً طبق پیش‌بینی‌ها حرکت نکرد. در برخی بازار‌ها فروش خودرو‌های هیبریدی دوباره رشد کرده، مشتریان نسبت به هزینه و زیرساخت شارژ خودرو‌های تمام‌برقی حساس‌تر شده‌اند و خودروسازان مجبور شده‌اند گزینه‌های میانی را جدی‌تر بگیرند.

 

در این شرایط، یک فناوری که شاید در نگاه اول ساده به نظر برسد، اهمیت بیشتری پیدا کرده است: سیستم ۴۸ ولتی. ۴۸ ولت قرار نیست یک خودروی بنزینی معمولی را به خودروی تمام‌برقی تبدیل کند؛ هدف آن کاهش اتلاف انرژی، کمک به موتور احتراقی، بازیابی انرژی ترمزگیری و فراهم کردن بخشی از مزایای برقی‌سازی بدون هزینه و وزن یک سیستم هیبریدی ولتاژبالاست. این معماری به‌خصوص در خودرو‌های اقتصادی و کراس‌اوور‌های کوچک اهمیت پیدا کرده است.

 

خودرو‌های امروزی دیگر فقط چراغ و استارت ندارند. صندلی‌های برقی، گرم‌کن صندلی، سیستم‌های تهویه، پمپ‌های الکتریکی، فن‌ها، دوربین‌ها، رادارها، سامانه‌های کمک‌راننده، نمایشگر‌ها و ده‌ها مصرف‌کننده دیگر از انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند. در معماری سنتی ۱۲ ولت، افزایش توان مصرفی به معنای افزایش جریان است و هرچه جریان بیشتر شود، تلفات مقاومتی در سیم‌کشی نیز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. افزایش ولتاژ اجازه می‌دهد برای انتقال توان مشابه، جریان پایین‌تری استفاده شود و ۴۸ ولت در اینجا یک نقطه میانی جذاب ایجاد می‌کند؛ سیستمی که نسبت به معماری‌های ولتاژبالای خودرو‌های برقی ساده‌تر است و از طرف دیگر نسبت به ۱۲ ولت توان بیشتری برای تجهیزات برقی در اختیار خودرو قرار می‌دهد.

 

در یک Mild Hybrid معمولاً باتری ۴۸ ولتی، موتور-ژنراتور و مبدل DC/DC وجود دارد. موتور-ژنراتور می‌تواند هنگام کاهش سرعت بخشی از انرژی را بازیابی کند و در زمان شتاب‌گیری به موتور احتراقی کمک دهد. این کمک ممکن است روی کاغذ کوچک به نظر برسد، اما وقتی در هزاران بار توقف و حرکت شهری تکرار شود، اثر آن قابل توجه می‌شود. در یک خودرو معمولی، هنگام ترمزگیری بخش بزرگی از انرژی جنبشی به گرما تبدیل می‌شود و از طریق دیسک و لنت ترمز از بین می‌رود، اما در یک سیستم هیبریدی بخشی از این انرژی می‌تواند به برق تبدیل شود و هنگام شتاب‌گیری دوباره به خودرو کمک کند.

 

نکته جالب اینجاست که فناوری ۴۸ ولت دیگر فقط به عنوان یک موتور کمکی کوچک دیده نمی‌شود. Valeo در سال ۲۰۲۶ یک محور برقی دو سرعته ۴۸ ولتی برای Dacia Duster، Bigster و Striker معرفی کرده است. این سیستم در قوای محرکه Hybrid-G ۱۵۰ چهارچرخ محرک به کار می‌رود و برای محور عقب طراحی شده است. Valeo حداکثر گشتاور ۱۸۰۰ نیوتن‌متر در چرخ‌های عقب و توان پیک ۳۱ اسب‌بخار را برای این مجموعه اعلام کرده است.

 

این فناوری از این جهت مهم است که نشان می‌دهد سیستم ۴۸ ولتی می‌تواند فراتر از کمک به موتور بنزینی حرکت کند. محور عقب خودرو می‌تواند به کمک موتور برقی وارد مدار شود و در شرایط مشخص، چهارچرخ محرک شدن خودرو بدون استفاده از یک محور مکانیکی سنتی انجام شود. این سیستم دو نسبت دنده دارد؛ نسبت کوتاه برای گشتاور بیشتر در سرعت پایین و نسبت بلند برای حرکت کارآمدتر در سرعت‌های بالاتر. Valeo حداکثر سرعت ۱۴۰ کیلومتر بر ساعت را برای حالت نسبت بلند اعلام کرده است.

 

اینجا همان جایی است که بازار خودرو ایران ممکن است با یک سوءتفاهم جدی مواجه شود. هر خودرویی که عبارت Hybrid روی آن نوشته شده، الزاماً از نظر فنی یکسان نیست. Mild Hybrid یا هیبرید خفیف با Hybrid کامل تفاوت دارد و در یک Mild Hybrid، موتور برقی معمولاً نقش کمکی دارد و باتری ظرفیت محدودی دارد. خودرو ممکن است در شرایط مشخص بتواند موتور احتراقی را خاموش کند و بخشی از تجهیزات یا حرکت را با انرژی الکتریکی مدیریت کند، اما برد تمام‌برقی آن بسیار محدودتر از یک هیبرید کامل است. در هیبرید کامل، موتور برقی می‌تواند سهم بزرگ‌تری در حرکت خودرو داشته باشد و خودرو در شرایط بیشتری امکان حرکت برقی دارد. در PHEV نیز باتری بسیار بزرگ‌تر است و خودرو می‌تواند از طریق شارژ خارجی انرژی بیشتری ذخیره کند؛ بنابراین تفاوت میان یک خودروی ۴۸ ولتی و یک PHEV بسیار بیشتر از تفاوت اندازه باتری است؛ این دو اساساً برای کاربرد‌های متفاوتی طراحی شده‌اند. با این حال، جذابیت ۴۸ ولت در هزینه و وزن پایین‌تر آن است و خودروساز می‌تواند بخشی از مزایای برقی‌سازی را بدون طراحی یک خودروی کاملاً جدید به دست آورد. این مسئله در زمانی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند که بازار به سمت خودرو‌های گران‌تر حرکت کرده و مشتری به قیمت حساس‌تر شده است.

 

گزارش‌های بازار آمریکا در سال ۲۰۲۶ نیز نشان داده‌اند که تقاضا برای خودرو‌های هیبریدی افزایش یافته است. رویترز در شهریور گزارش داد هیبرید‌ها در ماه اوت حدود ۱۹ درصد از فروش خرده‌فروشی خودرو در آمریکا را تشکیل داده‌اند و رشد این بازار باعث شده برخی خودروسازان دوباره تمرکز بیشتری بر محصولات هیبریدی و پلاگین‌هیبریدی داشته باشند. این تغییر برای صنعت خودرو یک پیام روشن دارد: مشتری الزاماً نمی‌خواهد بین بنزین و برق یکی را انتخاب کند و ممکن است ترکیبی از هر دو را بخواهد؛ خودرویی که سوخت‌گیری سریع داشته باشد، در شهر مصرف پایین‌تری ارائه دهد، هنگام شتاب‌گیری از موتور برقی کمک بگیرد و در عین حال وابسته به شبکه شارژ عمومی نباشد.

 

۴۸ ولت دقیقاً در چنین نقطه‌ای قرار می‌گیرد، البته نباید از آن انتظار معجزه داشت. این سیستم نمی‌تواند یک موتور بنزینی پرمصرف را به قوای محرکه فوق‌کم‌مصرف تبدیل کند و اگر موتور اصلی خودرو از نظر طراحی راندمان پایینی داشته باشد، یک موتور برقی کوچک نمی‌تواند تمام مشکلات آن را حل کند. نقش ۴۸ ولت بیشتر در مدیریت انرژی است؛ انرژی ترمزگیری بازیابی می‌شود، هنگام شتاب‌گیری بخشی از توان از موتور برقی تأمین می‌شود، موتور احتراقی می‌تواند در برخی شرایط خاموش شود، تجهیزات جانبی با معماری الکتریکی کارآمدتری تغذیه می‌شوند و در بعضی خودرو‌های جدید، همین شبکه ۴۸ ولتی می‌تواند به محور برقی مستقل تبدیل شود؛ بنابراین شاید بهتر باشد ۴۸ ولت را نه به‌عنوان جایگزین خودرو‌های برقی، بلکه به‌عنوان یکی از مسیر‌های ادامه حیات موتور احتراقی در نظر بگیریم. صنعت خودرو در حال ورود به دوره‌ای است که ممکن است چند فناوری هم‌زمان کنار یکدیگر زندگی کنند؛ خودروی تمام‌برقی برای یک مشتری، هیبرید کامل برای مشتری دیگر، PHEV برای کسی که امکان شارژ دارد و Mild Hybrid برای کسی که می‌خواهد مصرف سوخت کمتر شود، اما هنوز نمی‌خواهد وارد دنیای خودرو‌های تمام‌برقی شود.

 

در این میان، سیستم ۴۸ ولت به خودروساز اجازه می‌دهد بدون کنار گذاشتن کامل موتور بنزینی، آن را وارد یک معماری الکتریکی جدید کند. شاید به همین دلیل است که برخلاف تصور چند سال قبل، آینده موتور احتراقی هنوز کاملاً تمام نشده است. ممکن است موتور بنزینی آینده دقیقاً همان موتوری نباشد که امروز می‌شناسیم؛ اما می‌تواند در کنار باتری کوچک، موتور برقی، سیستم بازیابی انرژی و نرم‌افزار مدیریت انرژی، به حیات خود ادامه دهد. ۴۸ ولت قرار نیست بنزین را حذف کند؛ قرار است کاری کند که موتور بنزینی با اتلاف کمتر و کمک برق، مدت بیشتری در صنعت خودرو باقی بماند.