Nie czarujmy się: z wyjątkiem produktów Toyoty samochody hybrydowe nie okazały się wielkim sukcesem. W porównaniu z wysokimi kosztami nabycia, oszczędności wynikające ze zmniejszonego zużycia paliwa są dla wielu klientów najwyraźniej za małe.Bez owijania w bawełnę: i tak branża samochodowa prawie bez hamowania jedzie prosto w mur, na którym napisano: 95 g CO₂ od roku 2021 r. Pytanie brzmi: jak umieścić w samochodzie oczywiste zalety napędu hybrydowego – odzysk energii hamowania, wspomaganie silnika i jazda z napędem elektrycznym – aby nie był on zbyt drogi i nie wymagał dużych nakładów w produkcji? Technika 48 V może stanowić rozwiązanie. Ponieważ nie jest to jeszcze wysokie napięcie (od 60 V), producent nie musi spełniać odpowiednio bardziej surowych wymogów w zakresie bezpieczeństwa, a i w warsztacie nie trzeba zatrudniać specjalisty do prac przy wysokim napięciu. Jednocześnie 48 V pozwala wytworzyć moc elektryczną sięgającą 15 kW, którą można użyć do napędzania lub eksploatacji pochłaniających dużo energii odbiorników elektrycznych. Efekt jest tak duży, jak w przypadku typowej wysokonapięciowej „łagodnej” hybrydy – według Boscha w Nowym Europejskim Cyklu Jazdy osiąga się 7-procentowy spadek zużycia. W połączeniu z innymi środkami zużycie można ograniczyć nawet do 25%.

Mocniejsza prądnica i dodatkowy akumulator

Kluczowymi komponentami koncepcji 48 V są prądnica i akumulator, który w krótkim czasie może przyjąć dużą ilość energii elektrycznej – tutaj aż się prosi, aby użyć techniki litowo-jonowej. Takie połączenie pozwala odzyskać tak dużo prądu (rekuperacja), że oprócz pokrycia zapotrzebowania sieci pokładowej, energii wystarcza też na inne zadania. Energię tę można wykorzystać na różne sposoby. Jedną z możliwości jest elektrycznie napędzana sprężarka (EAV), którą Audi jako pierwszy producent montuje w samochodach seryjnych (Audi SQ7). EAV wspomaga silnik przy ruszaniu i podczas przyspieszania z niskiego obciążenia, kiedy strumień spalin nie ma jeszcze wystarczającej energii (turbodziura). EAV zapewnia silnikowi konieczne ciśnienie ładowania w mniej niż 250 milisekund. Napędzana kompaktowym silnikiem elektrycznym turbina sprężarki przyspiesza w ten sposób do 70 000 obr./min. Dzięki temu ośmiocylindrowy silnik TDI rozwija swoją ogromną siłę bez wyczuwalnego opóźnienia. Moc napędowa EAV wynosi maksymalnie 7 kW, jednak musi być odbierana tylko przez kilka sekund. Pozostałą odzyskaną energię Audi zużywa na część sieci pokładowej o podwyższonym zużyciu energii, która może zasilać odbiorniki o wysokim zużyciu, np. elektromechaniczną stabilizację przechyłu bocznego, bez konieczności korzystania z silnika spalinowego. Do tego celu służy oddzielny akumulator litowo-jonowy w części sieci pokładowej o napięciu 48 V, który posiada 470 Wh energii i moc szczytową sięgającą 13 kW. Przetwornica DC/DC łączy 48-woltową część sieci pokładowej z 42-woltową. Energię wytwarza prądnica o sprawności ponad 80% i mocy sięgającej 3 kW. Chodzi tutaj o tzw. prądnicę Mosfet (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), która ogranicza straty elektryczne i zwiększa sprawność. Mosfets zastępuje zwykłe diody. Ponadto 48-woltowy akumulator wspiera w razie potrzeby sieć 12 V, co zmniejsza obciążenie 12-woltowego akumulatora ołowiowego. Zamiast na około przez sprężarkę moc elektryczną można też przenieść bezpośrednio na wał korbowy. Odpowiada za to elektryczny „rozruch” lub tzw. „boost”, który obejmuje tym samym wszystkie funkcje, jakie napęd hybrydowy zwykle posiada. Po raz pierwszy w produkcji seryjnej taki napęd pojawi się w nowym Renault Grand Scenic, który wejdzie do sprzedaży pod koniec roku.