佐思汽研发布《2026年48V低压供电网络(PDN)架构及供应链全景研究报告》。
汽车48V低压供电网络(Power Distribution Network,PDN),是指以48V电压作为低压配电标准,从电源到负载的整个电能传输和分配系统。48V低压电气系统的导入涉及到架构路径、48V电源系统、48V区域控制器及关键芯片、48V电机及执行器、48V连接器和线缆等关键产品和技术。
长期以来,48V系统更多出现在轻混车型上,用于提高燃油经济性。随着新能源汽车智能化和高阶自动驾驶的快速发展,用电负载越来越多、功率需求越来越大,考虑线束、成本、功耗等因素,车企开始重新审视48V在整车E/E架构中的价值。特斯拉Cybertruck首次在量产车辆上采用了48V低压电气系统,这是对电气架构的重大改进和简化。48V PDN正在成为下一代高端纯电平台的底层基础设施。因此,本报告聚焦于纯电平台48V系统的应用场景分析及供应链搭建研究。
48V PDN优先落地场景一:48V线控底盘
从当前主机厂及供应商的解决方案及落地实现来看,线控底盘是48V系统在纯电汽车中最高优先级的落地场景。传统12V系统因功率瓶颈、线束重、能耗高等问题,难以支撑线控转向、线控制动和全主动悬架等高功率智能化负载,而48V系统天然解决了这一问题。
48V线控制动系统:48V系统能提供1-3kW的瞬时高功率,满足EMB电机的功率需求,电机响应速度更快(响应时间可缩短至100ms以内),制动精度更高、制动力更大,可实现更短的制动距离,适配自动紧急制动AEBS、紧急自主靠边停车等高阶智驾功能。
以小米汽车48V四轮全干电子机械制动为例:每个车轮均配有独立的48V EMB电子制动卡钳,卡钳上的电机动力模块通过机械传动机构直接推动活塞产生制动力,更高传动效率,更快制动速度。相比电子液压制动,其夹紧响应速度提升40%;百公里制动测试,驾驶员踩下刹车踏板至车辆停止,制动距离缩短了 1 米以上。
小米汽车48V线控制动
小米48V线控制动系统采用“双活塞EMB电子制动卡钳”,相比传统单活塞EMB卡钳,其摩擦面积扩大50%,即使在激烈驾驶、连续制动场景中也能给出稳定优异的制动性能。而其配有的高精度夹紧力感知模块,使夹紧精度提升一倍,制动控制更精细,确保制动过程减速更平顺、制动跟车距离更精准,大大提升人驾、智驾的刹车体验。同时,小米EMB电子制动卡钳具有卡钳盘片间隙主动调节功能,可根据工况智能调整,制动系统摩擦损耗(拖滞力矩)减少50%,车辆续航里程额外增加10公里以上。
48V线控转向系统:线控转向系统采用48V,高功率密度特性使得“无减速机构”的直驱式线控转向成为可能,实现方向盘与车轮的解耦,支持无方向盘座舱布局,满足高阶自动驾驶对快速响应和全冗余安全(ASIL-D)的需求。此外,48V系统可使转向执行器的冗余设计更轻、更具性价比,可实现超大转向比调节范围。
以博世华域的48V直驱式线控转向产品为例:采用48V架构,在降低电流、减少散热压力的同时,满足了大助力输出需求。在紧急避让,自动泊车等需大功率输出的场景下,转向性能受48V架构影响的优势将更为显著,驾驶者可以直观感知到转速提升带来的转向响应速度的提升。博世华域48V线控转向产品预计最快将于2027年量产。
博世华域48V直驱式线控转向产品
博世48V直驱式线控转向手感模拟单元采用无减速机构直驱方案,实现指令无损耗传递,搭配48V电控单元达成轻量化与节能目标。相比于传统涡轮蜗杆方案,提升上转刚性,强化转向操控精度,不仅优化了NVH表现与操作手感,更实现了功率密度的大幅提升,相同体积下助力性能增加50%以上。且由于产品结构精简度提升,加工工艺精益度提高,有效增强系统稳定性与可靠性。
48V直驱式线控技术与大角度后轮转向系统方案搭配,最大输出扭矩达 15.5 Nm,采用高度集成化结构设计,大幅提升系统刚性与稳定性,可实现不受温度波动影响的精准力矩输出,为用户带来纯净细腻的转向手感。
48V全主动悬架:48V全主动悬架的核心设计逻辑是 “让执行单元离振源更近” 。它将无刷直流电机、微型液压泵、电磁阀与控制器完全封装于减振器本体,直接布置在每个车轮的减振器旁,彻底取消了传统液压悬架的中央泵站与长距离高压管路,实现毫秒级主动调节。48V电机驱动主动悬架,响应速度比传统液压系统更快,能精准控制车身姿态,实现更优的操控与舒适性。
以蔚来的48V集成式全主动悬架方案为例:其核心部件是48V电动液压泵,将微电机、电机控制器、液压泵体高度集成在减振器旁边,每个车轮一个电动液压泵,通过48V低压供电。微电机采用48V BLDC无刷电机,峰值功率为5kW,通过对减振器施加主动力,实现对车身姿态的调节,每秒可以进行1000次扭矩调整,调整范围达到90毫米,其调节速度是空气弹簧悬架的60倍,同样在特定场景下,也可实现一定的制动能量回收。
48V集成式方案的核心优势在于响应快(执行器为1ms,系统宏观控制频率40Hz)、精度高,对4-8Hz人体最敏感的细碎振动过滤效果是传统空气悬架的3倍以上,更适合处理日常路面的沉降、鼓包、减速带和连续小起伏。
蔚来48V集成式全主动悬架方案核心部件——48V电动液压泵
以极氪9X的48V主动悬架方案为例:核心技术主要体现在其48V主动稳定杆上,极氪9X采用闭式双腔空气悬架 + 双阀CCD电磁减振器+48V主动防倾杆的技术组合。48V主动稳定杆具备瞬间矫正车身姿态、显著抑制侧倾、提升崎岖路面平顺性、提供侧碰保护等功能,当车辆以80km/h高速过弯时,侧倾几乎为零。
微电机采用48V,响应时间为0.2秒,可提供1400N•m的举升扭矩,实现最高80mm的举升效果,能让车辆高速过弯时接近零侧倾。同时,在感知到即将发生侧碰时,0.7 秒内可瞬间抬升该侧底盘。
48V PDN优先落地场景二:48V区域配电
当前汽车均基于12V系统设计,车内大量传统负载如车身控制模块、车灯、仪表、多媒体、雨刮器等仍依赖12V供电,而48V系统的主要应用场景针对线控底盘、大功率音响、智慧车灯、智能座椅、车窗升降器等局部大功率设备。在保留12V主配电的基础上,通过局部48V化实现性能提升,因此整车12V与48V系统将长期共存。考虑到各车企的架构发展路径不同,48V供电将逐步实现过渡。
第一阶段:48V作为第三电压域,附加于12V系统。目前已上车的48V方案普遍基于改动代价小的考虑,在现有12V低压供电架构的基础上新增了48V电源和HV-48V DC/DC转换模块,12V与48V电源一级配电并存,48V仅为局部高功率负载供电,这种混合供电架构整车线束与电源分配网络的复杂度最高。
第二阶段:48V主配电,区域内保留48V/12V混合。这是从12V向全48V架构过渡的中间形态,车辆主配电网络升级为48V,高功率负载已迁移至48V系统。部分低功率ECU和负载仍暂时保留在12V系统中,通过区域控制器ZCU内的48V/12V DC-DC模块实现供电,形成 “区域内48V与12V并存” 的混合架构。该阶段的核心价值是在降低系统复杂度的同时,兼容仍未完成48V适配的传统零部件,是兼顾成本与技术迭代的折中方案。
第三阶段:全车48V供电。所有ECU和负载完成48V升级,整车不再存在12V供电,系统架构大幅简化,成本、重量与可靠性均达到最优状态。
随着汽车EE架构的演进,区域架构与48V适配,可实现分布式配电,48V系统在区域控制器中的应用,主要围绕“48V主干网+局部12V”的混合配电架构展开。由一条48V主干网连接至各区域控制器,区域控制器内集成48V/12V DC-DC转换模块,实现了48V负载与12V负载的混合供电,实现更灵活的电力分配和故障隔离。在区域供电场景中,48V架构相比12V可实现85%的线束重量与成本双下降。即便是车窗电机这类局部负载,也能实现60%以上的线束减重与超过一半的成本优化。
部分48V区域控制器方案汇总
来源:佐思汽研《2026年48V低压供电网络(PDN)架构及供应链全景研究报告》
2026年4月,恩智浦与东软睿驰合作,联合发布基于NeuSAR OS的CoreRide Z248区域控制器系统方案,集成了芯片、智能电源管理、预集成的安全认证软件、数据管理和音频功能。该方案预计在今年四季度推出Z248 CoreRide B样产品,在2027年年底推出完整性能优化的最终版本。
CoreRide Z248区域控制器系统方案是恩智浦面向48V电气架构推出的最新系统级方案,基于恩智浦S32K5芯片平台开发。S32K5搭载了Arm® Cortex®-M7和Cortex-R52内核,支持单核、多核或锁步内核配置。采用16nm工艺制程,MRAM存储技术,功能安全最高可达ASIL-D。
恩智浦Z248区域控制器方案硬件框图
来源:NXP
Z248还预集成了东软睿驰的NeuSAR OS基础软件,完成了软硬件系统级协同优化,可直接作为OEM和Tier 1开发区域控制器的基础平台,最高可减少50%区域控制器的开发量。
恩智浦Z248区域控制器方案软件框图
来源:NXP
48V PDN产业链:半导体器件成熟度较高,微电机生态待完善
从12V升级到48V系统,相关半导体元器件的性能需求也会发生变化。硬件层面的电源转换、驱动和通信等芯片需要升级,同时需要增加内部48V/12V DCDC及考虑电压隔离和散热设计。从产业链成熟度来看,针对48V系统的电源管理,e-Fuse、DC/DC、高边开关,Gate Driver、桥驱芯片、无刷电机驱动芯片、有刷电机驱动芯片和MOSFET等器件已有相关产品,但是未规模化应用成本偏高。缺乏PMIC和SBC芯片等高集成度的产品,因此,48V DC/DC是目前48V系统电源管理的核心器件。
从12V升级到48V系统,对执行器的影响也较大。传统的12V电机、继电器等组件无法直接用于48V环境,需重新设计绝缘等级与耐压能力。此外,48V电机的转子线圈绕组中的铜丝线径变小,匝数增多,换向器,电刷耐压要求增加,匝数也需要调整。从产业链成熟度层面来看,48V电机等执行机构、负载类产品的成熟度偏低,与PMIC的匹配需优化。
48V PDN产业链呈现出半导体先行、执行器滞后、标准待完善的特征。随着特斯拉、蔚来、小米等车企的推动,以及ISO/SAE/GB标准的逐步完善,预计2028-2030年将迎来规模化应用拐点。
48V系统产业链成熟度评估
来源:佐思汽研《2026年48V低压供电网络(PDN)架构及供应链全景研究报告》
为支持下一代48V智能汽车执行器,2026年6月,博世推出了一款专为原生48V汽车应用设计的高集成智能电机控制器SD148,SD148将MCU、PMU、栅极驱动、电流传感、通信接口等多个关键功能模块集成于单颗芯片中,减少外部元件依赖,具有简化系统架构、减少外部组件、更低的物料成本、提高效率、降低PCB复杂度等优势,优化用于BLDC电机控制应用。
SD148直接从48V电网供电,支持最高2kW负载。内置一颗32位ARM® Cortex-M33®处理器,运行频率为80 MHz,支持先进的电机控制算法,例如面向现场控制(FOC),可广泛应用于水泵、风扇、座椅调节器、刹车、转向系统等多个领域。
博世SD148专为48V智能执行器设计
来源:博世
SD148集成了为汽车48V系统优化设计的高效开关型调节器。与传统的线性变压方法相比,实现了更低的功耗、减少热应力、系统效率提升、简化的热管理,这一优势在风扇、水泵等中功率电机应用中尤为明显。SD148专为下一代区域集中式电子电气架构设计,支持智能、传感和执行在紧凑边缘节点内的集成,支持分布式智能执行器架构,同时支持向中央计算架构演进。
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