芯东西（公众号：aichip001）
作者 ｜  Janson
编辑 ｜  志豪

随着智能驾驶算力不断提高，主动悬架、域控等设备的用电需求持续增加，汽车的低压供电系统也开始面临新的挑战。

长期以来，12V一直是汽车低压供电的主流方案，但随着整车高功率设备增多，线束重量、传输损耗以及供电效率等问题愈发突出，部分车企开始向48V电源架构转型。

以一套功率为1kW的车载设备为例，12V供电时理论电流约为83A，而采用48V供电后，电流可降至约21A。

在相同线路电阻条件下，线路导通损耗理论上可降至原来的1/16，也为优化整车线束和电源分配架构创造了空间。

▲汽车架构演进

随着48V逐步从技术方案走向实际应用，相关电气标准、芯片保护和电源转换方案也需要同步升级。

对此，深耕电源管理芯片领域的半导体企业MPS芯源系统也在近期做了一个专题分享，解读了其48V汽车电源架构的发展趋势、技术挑战以及相关产品布局。

目前，MPS已围绕48V汽车应用布局电子保险丝、电压转换及负载供电等产品，并参与ISO 25769系列国际标准的相关讨论，尝试从芯片设计到系统级解决方案，为新一代汽车低压供电架构提供技术支持。

一、汽车48V架构加速落地 国际标准仍在演进

48V并不是一项刚刚出现的汽车技术，早在十年前左右，48V就已经开始应用于汽车轻混系统，主要服务于启停、能量回收及辅助动力等功能。

如今，随着中央计算和区域控制架构发展，48V的应用开始从动力辅助系统向更广泛的车载低压供电网络延伸。

区域控制架构将车辆不同位置的电子设备进行集中管理，由区域控制器负责附近负载的供电与控制。这能够减少电子控制单元之间复杂的连接，但也要求供电系统在有限空间内承担更大的功率。

目前，已经有不少车企开始采用48V低压电气架构。

特斯拉Cybertruck便是其中的典型案例。这款车型采用48V低压供电系统，为车身电子设备及相关功能供电，降低了传统低压系统的电流需求。

国内车企也在跟进。2026年4月，奇瑞与博世签署48V整车架构合作开发及量产框架协议。根据双方披露的信息，新架构可将整车供电功率提升至15kW，系统减重超过10公斤，计划率先应用于星途品牌的旗舰车型。

不过，不同车企的48V导入路线存在差异。

对于全新开发的汽车平台，可以从设计阶段引入原生48V供电网络，已有平台则可以保留12V系统，同时为高算力芯片、主动底盘等高功率负载增加48V供电。

▲48V供电方向

这也意味着，未来一段时间，原生48V、12V/48V混合架构以及局部48V应用可能长期并存。

不同的供电方式，对电压转换、器件保护及系统可靠性提出了不同要求，相关技术标准也在持续完善。

目前，汽车电气系统已有ISO 21780等48V相关标准，新的ISO 25769系列标准也正在制定。

该系列标准围绕12V、24V及48V电气系统展开，包括通用电气要求、DC/DC转换器供电系统以及发电机供电系统等不同部分。

当下，MPS这家深耕电源管理芯片领域的半导体企业，正在参与ISO 25769相关工作组，与来自中国、欧洲、美国、日本和韩国的整车厂、一级供应商及半导体企业，共同讨论新一代汽车低压供电系统的技术要求。

MPS 汽车产品线副总裁 Allen Chen强调： “我们不只是解读标准，更是参与标准的制定过程。汽车生产商和制造商都愿意和懂48V标准的合作者一起合作，MPS就是他们的理想选择。”

此外，他进一步介绍，随着48V相关标准逐步完善，车企的供电架构设计与芯片供应商的产品开发也将进一步衔接。48V系统的设计需要从整车需求开始，车辆、硬件和半导体器件之间并不是单向传递关系，而是需要持续反馈、反复验证的协作过程。这也与MPS一直强调的系统级解决方案不谋而合，通过与客户的实时沟通与紧密合作，我们能够及时了解车企的需求和设计变化，从而在实践中不断积累经验，并相应调整我们的系统设计。

二、48V上车面临三大技术挑战 MPS从芯片到系统协同应对

提高供电电压能够降低电流，但48V系统在实际应用中，还需要解决供电稳定性、故障隔离以及空间散热等工程问题。

首先是电压波动，汽车电气系统并不会始终稳定在48V。

随着负载启停、供电状态变化以及不同设备之间的相互影响，电气网络可能出现瞬态过压、欠压等情况。

此外，线束本身具有电感，负载快速变化时也可能在局部供电节点产生额外的电压尖峰。

针对这一问题，MPS围绕48V供电路径布局了前端电源调理、理想二极管和电压转换等解决方案。

其中，前端电源调理和理想二极管等器件用于处理输入电源及相关异常工况，后级转换电路则将48V转换为不同负载所需的电压，以满足车载设备的供电需求。

第二个挑战是电源保护与故障隔离。

随着区域控制架构发展，一个区域控制器可能同时管理照明、车窗、电机及其他车身设备。如果某条供电支路发生短路或过流，就需要及时隔离故障，避免影响其他设备。

在这一领域，MPS已经推出车规级48V电子保险丝MPQ5884-AEC1。

▲MPQ5884定义图

与传统依靠熔断保护电路的保险丝不同，电子保险丝（eFuse）通过功率MOSFET控制电流，结合检测电路实现过流、短路保护和状态监测。

MPQ5884-AEC1将低阻抗MOSFET和多种保护、诊断功能集成在一颗芯片中。

按照MPS公布的产品规格，该芯片集成的MOSFET导通阻抗为4.5mΩ，可应对最高80V的抛负载瞬态，并具备过流、短路、过温、反向电流保护及开路检测等功能。

当供电支路发生异常时，芯片可以依据设定的保护机制控制电流或断开支路，并向系统提供相关状态信息，使区域控制器能够对不同供电支路进行管理。

第三个挑战是空间与散热。

随着车企将更多功能整合进区域控制器，电源芯片、计算芯片和其他电子器件需要共同使用有限的电路板及散热空间。

MPS的MPQ5884-AEC1采用5mm×6mm的QFN-30封装，将功率开关及相关保护功能集成在较小面积内，有助于减少外围器件和电路板空间占用。

▲MPQ5884三种模式

较低的导通阻抗也有助于降低相同工作电流下的器件损耗，缓解局部发热压力。

对于区域控制器等应用，MPS还强调从整车需求出发，先确定负载功率、供电路径和故障响应要求，再进行硬件架构及芯片器件设计，并针对实际负载与热环境进行验证。由此，MPS将电源保护、转换和系统级设计结合起来，针对48V架构中的不同工程问题提供相应解决方案。

Allen Chen进一步补充，AI数据中心在过去几年中同样面临着这些挑战。从某种程度上来说，汽车就像一个移动的数据中心，只不过需要应对更加复杂的温度变化和环境条件。而MPS的一大优势在于，我们在数据中心领域积累的技术和产品经验，也能够延伸到汽车领域，并应用于汽车电源解决方案。

三、深耕汽车电源管理 MPS构建48V产品矩阵与技术体系

显然，MPS的48V布局并不局限于电子保险丝。

作为一家成立于1997年的半导体企业，MPS长期从事高性能电源管理芯片研发，在中国市场深耕20余年，技术积累涵盖半导体设计、专有工艺及系统级电源解决方案。

此前，MPS已在数据中心、工业及汽车电子等领域布局电源管理技术。其中，数据中心48V供电领域的相关经验，也能够为汽车高算力计算平台的电源设计提供参考。

MPS始终强调，随着48V的趋势的演进，未来不能再局限于单颗IC或某一系列芯片产品，而是要从系统层面出发，将不同芯片、电源模块和功能整合起来，为客户提供真正能够解决实际问题的整体方案。

围绕汽车48V系统，MPS正在形成覆盖电源保护、转换及末端负载供电等关键环节的产品矩阵。

▲MPS的48V汽车方案

在电源保护方面，除了前文提到的MPQ5884-AEC1，公司还布局了MPQ588X、MPQ589X系列电子保险丝，面向不同电流需求和电源分配场景。

在电压转换方面，MPS提供降压转换、三电平及LLC等不同技术方案。

其中，基于MPQ1230X套件与MPQ148XX电源模块的48V LLC转换方案，主要面向高效率电压转换需求，通过谐振转换技术降低开关损耗，为提升转换效率和功率密度提供技术支持。

除了中央计算和区域控制器，48V也正在向更多车载负载延伸。

例如，高功率音频系统在传统12V供电下需要较大的电流，采用48V供电能够为提高持续输出功率、优化供电线路提供空间。

对此，MPS推出了采用MPQX7860音频控制器搭配MPQ806X功率级的48V音频方案，面向高输出功率车载音频应用。

此外，矩阵式照明、USB-C供电及其他车身电子设备，也是MPS关注的应用方向。

从电源保护与分配，到电压转换和具体负载供电，MPS正在围绕不同汽车电子应用拓展48V产品体系。

▲MPS的相关方案矩阵

而随着区域控制和中央计算架构发展，汽车电源芯片企业的竞争也在发生变化。

过去，汽车电源芯片企业主要围绕具体功能和器件性能展开竞争。如今，车企不仅需要满足电压、电流等参数要求的芯片，还需要供应商更早参与整车供电架构设计，统筹考虑供电效率、故障保护及系统可靠性。

对于MPS这样的电源管理芯片企业而言，48V带来的机会也不只是单颗芯片需求增长，而是能够通过不同产品的组合，进一步参与整车供电系统的开发。

在汽车级产品开发方面，MPS围绕AEC-Q100开展车规级可靠性验证，其中MPQ5884-AEC1已通过AEC-Q100 Grade 1认证。

在功能安全方面，MPS自主研发的MPSafe™开发流程已经获得TÜV SÜD认证，可支持按照ISO 26262要求开展最高ASIL-D等级的相关产品开发。

与此同时，MPS也在将行业标准讨论与芯片开发相结合。

通过参与ISO 25769相关工作组，MPS能够提前了解不同整车厂对电压范围、瞬态响应及电气测试的要求，并将这些需求融入芯片平台和应用方案设计。

在整车应用层面，MPS还强调与车企开展协同开发，从车辆功能、区域划分及供电路径出发，确定芯片需要承担的转换、保护和诊断功能。

这种从整车架构到具体器件的设计方式，也为MPS进一步拓展汽车48V市场提供了技术基础。

结语：48V推动汽车电源管理技术升级

随着汽车智能化和电子电气架构持续演进，48V低压供电系统的应用范围有望进一步扩大。

不过，48V架构的普及仍取决于不同车型的实际需求、系统成本以及技术成熟度。对于电源芯片企业而言，竞争重点也将从单一器件性能，延伸到电源转换、保护、分配及系统级设计能力。

MPS通过参与国际标准讨论、完善车规级产品体系和布局48V电源解决方案，正在为新一代汽车电子架构的应用做准备。