撰文 / 錢亞光
編輯 / 張 南
12月7日，福特CEO吉姆·法利（ Jim Farley）發文表示，馬斯克和特斯拉不是在開玩笑，他真收到了特斯拉在12月5日寄給他的技術文檔《如何設計一台 48V 低壓架構的汽車》。該文檔讓每個人都能訪問Cybertruck的48V低壓總線架構，基本上像其NACS充電系統一樣開源。
埃隆·馬斯克證實了這一點，並對吉姆·法利表示，「不客氣」。特斯拉正在分享其48V技術知識，希望它將成為未來的共同標準，其他廠商也不必像Cybertruck那樣從頭開始設計和生產所有48V低壓組件。
此前，據Jason Cammisa在拍攝Cybertruck視頻時稱，馬斯克給每位車企CEO都送了一份技術文檔。
早在今年3月的2023投資者日上，特斯拉就宣布，在Cybertruck及以後的車型上，將全面轉向48V低壓電架構。
低壓系統的發展
1918年開始，第一批大規模生產的汽車使用6V架構。到了1950年代，美國的大排量發動機讓6V電壓系統無法滿足用電需要，因此汽車企業開始串聯兩個6V電池，形成12V低壓系統架構。
到20世紀60年代末，幾乎所有汽車都使用12V電壓系統，電動車窗、室內照明、點煙器、剎車燈、點火火花、電池等電氣系統和組件，都圍繞12V通用電壓標準進行了統一。近60年來，這種情況並沒有太大變化。
在傳統的12V系統中，汽車的空調、駕駛輔助系統和信息娛樂系統等控制單元的每個組件都需要一套單獨的電線供電。隨著汽車集成了越來越多的電氣組件，車輛布線變得越來越複雜而低效，越來越不適應電氣化和智能化的發展。
而擁有強大自動駕駛功能的智能電動汽車，比如自動輔助駕駛感知系統和計算系統，自動輔助駕駛執行部件，線控轉向和線控制動、4G/5G信息的高速傳輸等等，都對電力供應提出了更高的要求。
2011年，奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷和大眾聯合推出了48V系統，以滿足日益增長的車載負載需求，以及更嚴格的排放法規。
以德國車企為主的48V系統推動者，一方面通過DC/DC轉換器，將48V系統集成在原有12V系統上；同時推出了利用DC/DC轉換裝置，將來自動力電池的高壓電轉化12V和48V的兩種電壓，分別驅動不同的元件。
雖然這些只是對12V系統的改進，但採用更高電壓的電氣系統，緩解在12V架構面臨的巨大挑戰，一直是汽車製造商的努力方向。而Cybertruck是特斯拉首款在整個車輛中使用48V電氣系統的電動汽車。
48V系統有什麼優勢
車載用電器的功率越來越大，如果不提高電壓，就只有增大電流了，但增大電流會讓電路的發熱量劇增，線纜橫截面也增大變粗，帶來車身重量和耗電量大增，從而減少續航里程。
將電壓提高至48V以上，它既能保證車用電器所需的高功率，又可以減少電路上的能量損耗及發熱問題，相比12V系統有著明顯的優勢。
首先，48V系統能夠提供更高的電力負載，使汽車能夠實現更多的、更耗電的功能。在相同電流條件下，48V系統能比12V系統輸出更高功率；而在相同輸出功率情況下，48V系統則能實現更低電流，進而降低功率損耗。
特斯拉在CyberTruck上取消了12V電池，僅保留48V電池，提高工作電壓以降低電流；而且特斯拉在ECU設計變電模塊，實現自由選擇12V或5V電壓。
其次，與傳統系統相比，48V系統工作效率更高，降低了功率損耗，耐用性和安全性更好。
CyberTruck的48V系統能夠讓電壓提高4倍，所需電流減少到原來的1/4，因此損失的能量更少，線束產生的熱量也會降低，可以增加線束的使用壽命和安全性，而且允許電氣組件響應更快。
第三，更低的電流意味著更輕的線纜，減少了線纜的尺寸和重量，可以節省成本，同時擁有更大的駕乘空間，裝備更多的電池。
由於電流與銅材料成本相關，減少電流還意味著可以節省大量銅材料。CyberTruck使用48V架構幫助特斯拉將布線減少了77%，銅需求減少了50%。從而降低整體重量和更高的效率收益，每年能為特斯拉節省大約100億美元的成本。
第四，48V系統可以使整車結構變得更加簡潔。比如特斯拉CyberTruck用高速數據總線（乙太網）替代了CAN總線，可以用菊花鏈式方式，連接遺留系統中需要點對點布線運行的大多數組件。
可以說，轉向48伏電氣架構，意味著汽車行業的遊戲規則發生了改變。
48V架構面臨的挑戰
雖然48V系統擁有諸多優勢，但它也帶來了新的挑戰。
首先，複雜性和安全性問題是亟需解決的關鍵問題。一旦系統出現故障或安全漏洞，可能導致嚴重的後果。
其次，傳統製造商對於採用新系統的擔憂，也是制約其發展的因素之一。特斯拉的48V低壓系統，可能不會立即用在任何其他汽車製造商的產品中，整個行業可能需要很長時間的過渡，才能實現48V架構的更新。
第三，供應商生態系統面臨重新洗牌。系統電壓達到48V，意味著需要開發和製造以更高電壓運行的新組件。這意味著汽車的供應鏈生態將重新洗牌，將導致汽車製造商布線、配件和電氣工程方式的逐步改變。
如果汽車製造商決定轉向48V架構，那麼它製造所有汽車都必須使用適配48V系統的配件。但是，供應商在沒有足夠需求的情況下，是沒有動力製造此類配件的。因為如果產量相對較小，這些48V零件的單位成本可能大大高於其12V產品。
因此，依賴第三方供應商的傳統汽車製造商在推行48伏系統方面進展緩慢。許多汽車製造商將被迫在整個車輛陣容中緩慢向48V系統過渡。
特斯拉CyberTruck，將為48V系統的先進性樹立標杆。隨著越來越多的汽車製造商認識到48伏系統的好處，他們將被迫在必要技術和基礎設施上投資，來進行系統轉換，否則可能會導致減少市場份額和盈利能力。
為什麼共享48V架構
特斯拉在向48V過渡的時候，有兩個傳統汽車製造商沒有的明顯優勢。
第一是特斯拉在製造汽車的方式上進行了不同尋常的垂直整合——特斯拉幾乎所有的汽車系統都是自己設計的，即使這些系統可能是從第三方那裡採購的。
第二，特斯拉在決定過渡電氣架構時，沒有很多傳統汽車設計可以支持或參考。
特斯拉擁有自己的「秘密」配件團隊，致力於開發專門針對48V架構的產品，如照明、絞車和空氣壓縮機。而特斯拉的垂直集成、製造能力和公司結構提供了前所未有的靈活性，可以在內部設計和生產自己的高度集成組件，從而能夠迅速過渡到48V系統。
不過，特斯拉在採用48V電壓後，需要重新設計車輛的整體電氣系統；需要相應的充電設施來支持其充電需求；需要確保車輛在充電、行駛和停車等各個環節的安全性；還需要制定相應的標準和規範，以確保特斯拉車輛與其他車輛的兼容性和互操作性。
坦率地說，特斯拉共享其48V架構，並不是出於純粹的利他主義，而是一個戰略舉措。像當年推廣電動汽車一樣，特斯拉是想通過共享技術把盤子做大，共同推進汽車技術的變革，並在變革中贏得先發優勢。
特斯拉知道，對於傳統汽車製造商來說，過渡到48V系統將非常困難。即使是像福特這樣強大且資源充足的公司，也無法在一夜之間建成48V零部件供應鏈，這種變化將產生非常大量的非經常性工程工作。
特斯拉發出技術文檔可以說是一種姿態，向其他車企表達這樣的意思:「我們將向你展示我們是如何做這件事的。這件事真的很複雜和困難，需要數年時間才能複製。你可以模仿我們。」
而通過公開其48V架構，讓行業中更廣泛的企業轉向48V汽車系統，對於特斯拉也是非常有好處的。
首先，通過共享48V架構，特斯拉有可能像以前的電動汽車專利和充電接口共享一樣，引領技術的同時，在制定標準的過程中占據主導地位，從中獲益。
其次，促進供應鏈成本降低。全球車輛供應鏈中為48V車輛系統設計的組件越多，隨著時間的推移，通過數量、競爭性工程和提高可靠性，這些組件的成本將越低。
再次，促進相關技術人才的培養。該行業的工程師和其他熟練工人將圍繞48V系統凝聚他們的工作和知識，減少發生的冗餘工作量，並擴展工程師之間的共享知識庫，為進一步創新做出貢獻。
對於行業人士或設計車輛系統的工程師來說，很難看到此舉的負面影響。很明顯，供應商生態系統需要加快向48V的過渡，這種過渡的好處非常巨大。
對於特斯拉而言，轉向48V系統，不僅為客戶提供優質產品，還創造了新的收入來源，並加強了特斯拉作為創新和設計領導者的品牌形象。
特斯拉CyberTruck讓其他汽車製造商看到了48V架構的優勢，而特斯拉分享的技術文檔，雖然很難估計特斯拉分享其48V設計的決定實際上會產生多大影響，但肯定會推動整個汽車行業轉向48V低壓系統的進程。