電動汽車(EV)的市場份額迅速增加，2023年，預(yù)計新能源產(chǎn)銷將超過900萬輛，2024年，業(yè)內(nèi)預(yù)計新能源汽車批發(fā)輛將達到1100萬輛，滲透率將會達到40%。展望未來，電動汽車市場將趨于平穩(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)計和生產(chǎn)電動汽車，同時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，那么電動汽車市場將繼續(xù)上升。在本文中，我們將探討電動汽車行業(yè)在多個層面上實現(xiàn)這些目標(biāo)。

更高效的充電

緩解電動汽車的主要痛點

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

據(jù)中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至2023年11月，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量達到了826.4萬臺，同比增長了67.0%。其中，公共充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量達到了262.6萬臺，同比增長了51.7%；私人充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量為563.8萬臺，同比增長了75.2%。公共充電站的技術(shù)進步允許更快充電功率和速度。更好的充電技術(shù)增加了對電動汽車的電力輸送，為車輛提供更多電力，并且減少充電時間。

電動汽車充電基礎(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，從而為時間緊迫的駕駛者提供更高效的充電操作。

越來越多的充電站現(xiàn)在還具有動態(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間。

更小、更輕的組件全面節(jié)省成本

在整個電子系統(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，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汽車中是復(fù)雜的操作，設(shè)計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)線尺寸和電壓推動發(fā)展，通過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)線來傳導(dǎo)同樣的電能，但鋁線的重量僅為銅線重量的30%。此外，鋁線的成本最高僅為銅線的一半。

制造商已經(jīng)開始使用金屬合金、復(fù)合材料和聚合物來進一步減輕內(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，電動汽車可以在不犧牲性能的情況下提高效率。優(yōu)化整個車輛裝配中的每個組件，這些價值能夠帶來實際的效率提升。

降低系統(tǒng)溫度是安全高效電動汽車的關(guān)鍵

設(shè)計工程師正在努力降低電氣系統(tǒng)的溫度。例如，電動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脂而不影響性能。這種優(yōu)化消除了連接器的過度工程設(shè)計，從而降低成本，同時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，使得每個系統(tǒng)都能按設(shè)計運行。結(jié)合這些散熱技術(shù)，EV內(nèi)部組件能夠承受高運作溫度，而不會影響性能。

先進電池管理系統(tǒng)提高EV整體效率

電動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)測電池電位、電流和電壓，在監(jiān)控電池存儲系統(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、散熱管理和防止過度充電和放電，先進的BMS幫助整個車輛有效地分配和優(yōu)化能源水平。在Molex莫仕最近針對800多名設(shè)計工程師進行的調(diào)研中，22%的受訪人士表示，電池組是設(shè)計或?qū)嵤╇妱悠噭恿ο到y(tǒng)時的最大挑戰(zhàn)，它被列為僅次于車載電力電子的第二大難題。

設(shè)計人員正采用更高的電壓電源，使用48V電壓替代12V電壓來連接驅(qū)動傳感器、電機、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，電動汽車動力系統(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量功能，已在多款產(chǎn)品上驗證并獲得市場認可。

審核編輯：劉清