電動(dòng)汽車(EV)的市場(chǎng)份額迅速增加，2023年，預(yù)計(jì)新能源產(chǎn)銷將超過(guò)900萬(wàn)輛，2024年，業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)新能源汽車批發(fā)輛將達(dá)到1100萬(wàn)輛，滲透率將會(huì)達(dá)到40%。展望未來(lái)，電動(dòng)汽車市場(chǎng)將趨于平穩(wěn)還是繼續(xù)上漲？

我們正面臨著汽車架構(gòu)領(lǐng)域千載難逢的行業(yè)范式轉(zhuǎn)變。如果制造商能夠更高效地設(shè)計(jì)和生產(chǎn)電動(dòng)汽車，同時(shí)集中整合電子組件的占位面積，并且成本比當(dāng)前的模式便宜，那么電動(dòng)汽車市場(chǎng)將繼續(xù)上升。在本文中，我們將探討電動(dòng)汽車行業(yè)在多個(gè)層面上實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

更高效的充電

緩解電動(dòng)汽車的主要痛點(diǎn)

一輛傳統(tǒng)燃油車只需花費(fèi)大約五分鐘的時(shí)間加油，駕駛員已經(jīng)習(xí)慣了很快便可以重新上路的體驗(yàn)。公共的電動(dòng)汽車充電站能否實(shí)現(xiàn)類似的充電時(shí)間？

據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至2023年11月，我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量達(dá)到了826.4萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)了67.0%。其中，公共充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量達(dá)到了262.6萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)了51.7%；私人充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量為563.8萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)了75.2%。公共充電站的技術(shù)進(jìn)步允許更快充電功率和速度。更好的充電技術(shù)增加了對(duì)電動(dòng)汽車的電力輸送，為車輛提供更多電力，并且減少充電時(shí)間。

電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施在電力容量方面有所改善。具有更高功率輸出的快速充電器，例如DC快速充電器，現(xiàn)在也更為普遍。這些充電器可以為車輛提供更多的電力，從而為時(shí)間緊迫的駕駛者提供更高效的充電操作。

越來(lái)越多的充電站現(xiàn)在還具有動(dòng)態(tài)充電功能，允許根據(jù)電池的充電狀態(tài)調(diào)整功率。這種動(dòng)態(tài)充電功能可確保電池始終獲得最佳充電速率，從而最大限度地提高充電效率和縮短充電時(shí)間。

更小、更輕的組件全面節(jié)省成本

在整個(gè)電子系統(tǒng)中減少組件的占位面積并減輕重量，這在提高電動(dòng)汽車的效率和成本效益方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

較小的封裝尺寸

當(dāng)空間非常寶貴時(shí)，小型化有助于最大限度地提高性能。將所有電子組件安裝到電動(dòng)汽車中是復(fù)雜的操作，設(shè)計(jì)工程師正在尋找促使電子組件更加緊湊的方法。線束封裝由導(dǎo)線尺寸和電壓推動(dòng)發(fā)展，通過(guò)減小線束尺寸和提高效率，可以減輕車輛的總體重量。

減輕重量

雖然相比傳統(tǒng)的銅線更厚，但鋁電纜有助于減輕重量和節(jié)省成本。而且，盡管需要更大規(guī)格的導(dǎo)線來(lái)傳導(dǎo)同樣的電能，但鋁線的重量?jī)H為銅線重量的30%。此外，鋁線的成本最高僅為銅線的一半。

制造商已經(jīng)開(kāi)始使用金屬合金、復(fù)合材料和聚合物來(lái)進(jìn)一步減輕內(nèi)部電子系統(tǒng)的重量。使用這些材料可以在不影響功能性和耐用性的情況下減輕車輛的重量。

綜合效能

通過(guò)減小重量和封裝尺寸，并在適當(dāng)?shù)那闆r下選擇成本效益更高的材料，電動(dòng)汽車可以在不犧牲性能的情況下提高效率。優(yōu)化整個(gè)車輛裝配中的每個(gè)組件，這些價(jià)值能夠帶來(lái)實(shí)際的效率提升。

降低系統(tǒng)溫度是安全高效電動(dòng)汽車的關(guān)鍵

設(shè)計(jì)工程師正在努力降低電氣系統(tǒng)的溫度。例如，電動(dòng)汽車中使用的連接器優(yōu)化后能適應(yīng)較低的溫度，允許使用成本較低的樹(shù)脂而不影響性能。這種優(yōu)化消除了連接器的過(guò)度工程設(shè)計(jì)，從而降低成本，同時(shí)保持可靠性和功能性。

占位面積較小且產(chǎn)生熱量較少的電子組件，允許實(shí)現(xiàn)更好的散熱。散熱片使用具有高導(dǎo)熱性的材料，吸收和消散由電氣組件產(chǎn)生的熱量。絕緣技術(shù)亦幫助減少EV內(nèi)部冷熱區(qū)域之間的熱傳遞。這可以防止熱降解，使得每個(gè)系統(tǒng)都能按設(shè)計(jì)運(yùn)行。結(jié)合這些散熱技術(shù)，EV內(nèi)部組件能夠承受高運(yùn)作溫度，而不會(huì)影響性能。

先進(jìn)電池管理系統(tǒng)提高EV整體效率

電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)(BMS)采用各種控制技術(shù)，如充放電控制、溫度調(diào)節(jié)和監(jiān)測(cè)電池電位、電流和電壓，在監(jiān)控電池存儲(chǔ)系統(tǒng)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這些技術(shù)措施確保進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控及持續(xù)監(jiān)控，從而有效地提升能源管理系統(tǒng)(EMS)的安全性及使用壽命。

通過(guò)結(jié)合電池充電狀態(tài)的準(zhǔn)確性、電池平衡、散熱管理和防止過(guò)度充電和放電，先進(jìn)的BMS幫助整個(gè)車輛有效地分配和優(yōu)化能源水平。在Molex莫仕最近針對(duì)800多名設(shè)計(jì)工程師進(jìn)行的調(diào)研中，22%的受訪人士表示，電池組是設(shè)計(jì)或?qū)嵤╇妱?dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)的最大挑戰(zhàn)，它被列為僅次于車載電力電子的第二大難題。

設(shè)計(jì)人員正采用更高的電壓電源，使用48V電壓替代12V電壓來(lái)連接驅(qū)動(dòng)傳感器、電機(jī)、ECU和其他組件。更高的電壓以更少的電流提供相同的能量，允許采用更薄、更輕的電纜。同樣，電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)正在轉(zhuǎn)向更高電壓的架構(gòu)，并采用更高效的控制器和布線設(shè)置。

Molex莫仕出品的Volfinity電池連接系統(tǒng)，具有可靠且易于使用的特性，可以將電池連接到電動(dòng)汽車電池模塊的控制板上，不再需要菊花鏈電線連接。借助該總體解決方案可以整合電池傳感功能、電池監(jiān)控與平衡以及溫度測(cè)量功能，已在多款產(chǎn)品上驗(yàn)證并獲得市場(chǎng)認(rèn)可。

審核編輯：劉清