電動(dòng)汽車(chē)(EV)的市場(chǎng)份額迅速增加，2023年，預(yù)計(jì)新能源產(chǎn)銷(xiāo)將超過(guò)900萬(wàn)輛，2024年，業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)新能源汽車(chē)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(chē)市場(chǎng)將趨于平穩(wěn)還是繼續(xù)上漲？

我們正面臨著汽車(chē)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(chē)，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(chē)市場(chǎng)將繼續(xù)上升。在本文中，我們將探討電動(dòng)汽車(chē)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(chē)的主要痛點(diǎn)

一輛傳統(tǒng)燃油車(chē)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(chē)充電站能否實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的充電時(shí)間？

據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)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(chē)的電力輸送，為車(chē)輛提供更多電力，并且減少充電時(shí)間。

電動(dòng)汽車(chē)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(chē)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。
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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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)可以在不犧牲性能的情況下提高效率。優(yōu)化整個(gè)車(chē)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。
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降低系統(tǒng)溫度是安全高效電動(dòng)汽車(chē)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(chē)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。
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先進(jìn)電池管理系統(tǒng)提高EV整體效率

電動(dòng)汽車(chē)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(chē)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(chē)動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)的最大挑戰(zhàn)，它被列為僅次于車(chē)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(chē)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(chē)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。