未來(lái)是電動(dòng)化的世界。事實(shí)上，在無(wú)數的工業(yè)和消費環(huán)境中，產(chǎn)品、系統和流程的電動(dòng)化進(jìn)程正加速發(fā)展。先進(jìn)的電子技術(shù)替代了液壓和氣動(dòng)等傳統方法，驅動(dòng)著(zhù)這些轉變。
電動(dòng)化的加速發(fā)展，在交通運輸行業(yè)中最為明顯突出。搭載尖端功能和純電動(dòng)動(dòng)力系統的車(chē)輛數量正以前所未有的速度增長(cháng)。
除了純電動(dòng)動(dòng)力系統迅速取代長(cháng)期使用的內燃機(ICE)之外，普通車(chē)輛的電動(dòng)部份也在顯著(zhù)增長(cháng)。例如，許多先前采用機械方式的關(guān)鍵系統已轉為采用電子設備來(lái)提高安全性和可靠性，包括制動(dòng)輔助和轉向(電動(dòng)助力轉向(EPAS))。最近，支持先進(jìn)駕駛輔助系統(ADAS)的解決方案正在快速發(fā)展，帶領(lǐng)我們朝向 “完全自動(dòng)駕駛” 這個(gè)偉大目標進(jìn)發(fā)。
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更多選擇和更好性能，將加快電動(dòng)汽車(chē)的普及
在過(guò)去數年中，電動(dòng)汽車(chē)(EV)和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(HEV)的數量在全球范圍明顯增長(cháng)，預計它們將會(huì )占據2025年新車(chē)銷(xiāo)售量的20%。
在全球市場(chǎng)上，各種EV和HEV車(chē)型的數量和類(lèi)別(從緊湊型汽車(chē)到大型皮卡車(chē))均顯著(zhù)增加。此外，電池、電源管理和能量再生系統(regenerative system)不斷進(jìn)步，使得電動(dòng)汽車(chē)在一次充電后的續航里程不斷延長(cháng)，更加接近于汽油燃料汽車(chē)在加油后的行駛距離。隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的續航里程持續增加，過(guò)往阻礙電動(dòng)汽車(chē)采用的擔憂(yōu)不斷減少。而且，隨著(zhù)充電站網(wǎng)絡(luò )擴大和快速充電變得越來(lái)越普遍，電動(dòng)汽車(chē)和內燃機汽車(chē)之間的“差距”將會(huì )進(jìn)一步縮小，使得電動(dòng)汽車(chē)可發(fā)揮巨大發(fā)展潛力。
汽車(chē)電動(dòng)化的挑戰
盡管前景光明，但實(shí)施汽車(chē)電動(dòng)化仍然存在著(zhù)不少障礙。在這個(gè)年復合增長(cháng)率為10.6%、價(jià)值2363億美元的市場(chǎng)中，汽車(chē)制造商如要占據一席之地，將會(huì )面臨哪些挑戰呢？
根據Molex莫仕和第三方研究機構Dimensional Research最近進(jìn)行的“汽車(chē)電動(dòng)化創(chuàng )新(Electrification Innovation in Automotive)”調研顯示，業(yè)界對于發(fā)展障礙的擔憂(yōu)是真實(shí)存在的，92%的受訪(fǎng)者表示其設計團隊在推展車(chē)輛電動(dòng)化增長(cháng)方面遇到了很多挑戰。
采用Zonal區域架構技術(shù)
消費者對車(chē)輛的要求不再僅僅是交通，因此汽車(chē)制造商的首要任務(wù)是使汽車(chē)變得更安全、舒適、方便并配備信息娛樂(lè )功能。今天的現代化車(chē)輛具備了多項出色的功能，使得人們感覺(jué)汽車(chē)就是工作和生活空間的延伸。然而，由于電子系統和模塊大大增多，這給普通車(chē)輛的電氣架構帶來(lái)了很大的挑戰。
為了滿(mǎn)足消費者的需求，高端汽車(chē)的設計可能需要超過(guò) 100個(gè)電子控制單元(ECU)。車(chē)輛中的ECU增多，這在如何連接、組合打包和管理對車(chē)輛至關(guān)重要的交通行駛命令和控制特定功能方面，帶來(lái)了巨大的挑戰。隨著(zhù)現有架構達到可擴展性的極限，業(yè)界需要采用Zonal架構。人們可將車(chē)輛劃分為各個(gè)不同的區域來(lái)分配功能，然后根據需要在區域之間傳遞信息。Zonal區域架構不僅可以?xún)?yōu)化和減少整體布線(xiàn)量，還可以整合ECU。除了實(shí)現更適合車(chē)輛中越來(lái)越多的電子系統的拓撲結構外，Zonal區域架構還可以減輕汽車(chē)重量，從而提高效率，并改善每次充電的續航里程。成功實(shí)施區域架構需要使用高速數據連接技術(shù)，這些連接要求是完善的、穩健的，并且能夠保持數據安全地流動(dòng)。
根據上述引用的調研結果，84%的受訪(fǎng)者認同采用Zonal區域架構是未來(lái)趨勢，并且有助于消除傳統方法達到極限時(shí)的擔憂(yōu)。Molex莫仕可以提供多種解決方案，推動(dòng)實(shí)現從現有傳統方法的過(guò)渡，順利通過(guò)所有的中間階段，并最終生成各種業(yè)界領(lǐng)先的出色的靈活應用產(chǎn)品，以支持實(shí)現真正的Zonal區域架構。
熱風(fēng)險管理
隨著(zhù)設計加入車(chē)輛(包括內燃機汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē))中的電子元件快速增長(cháng)，熱管理的挑戰亦隨之而來(lái)。當計算機或移動(dòng)設備等電子設備出現過(guò)熱時(shí)會(huì )發(fā)生什么情況？它們就會(huì )關(guān)斷，這對于在道路上高速行駛的車(chē)輛來(lái)說(shuō)是絕對不允許的。那么，對于現在具有100多個(gè)ECU和成倍增加的電子裝置的車(chē)輛，客戶(hù)需要如何進(jìn)行設計呢？這些問(wèn)題提高了設計的復雜性，由于空間限制，要求業(yè)界在連接器小型化方面進(jìn)行創(chuàng )新。這對汽車(chē)系統的溫度水平帶來(lái)了很大的影響，必須通過(guò)巧妙的創(chuàng )新設計解決方案和先進(jìn)的預測建模來(lái)解決問(wèn)題。
小型化和增加電動(dòng)元件必然會(huì )提高組件密度。由于小型化系統的表面積減少，在更小的空間內散發(fā)相同或更多的熱量可能造成過(guò)熱風(fēng)險，必須加以管理和控制。如果電子設備在密封的ECU中，并且位于車(chē)輛中出現極端環(huán)境溫度的區域(例如引擎蓋下)，則過(guò)熱的風(fēng)險可能就會(huì )增加。如果設計不當，惡劣的環(huán)境加之下一代連接系統的高電路密度和小封裝尺寸要求，可能帶來(lái)散熱方面的難題。為應對連接器中的散熱問(wèn)題，企業(yè)必須在項目設計階段認真地解決安全性、可靠性和使用壽命問(wèn)題。Molex莫仕通過(guò)實(shí)施高保真熱模擬方法，推動(dòng)設計探索并在批量生產(chǎn)之前緩減散熱問(wèn)題。由于構建測試模型的成本和交付周期緣故，下一代連接系統如果采用傳統“構建然后測試(build then test)”方法的效率較低。熱仿真提供了即時(shí)可見(jiàn)性，可讓客戶(hù)加快修改周期。Molex莫仕可為客戶(hù)提供量身定制的解決方案，從而在性能和長(cháng)期生產(chǎn)兩方面滿(mǎn)足其需求。
為電動(dòng)汽車(chē)降噪新技術(shù)帶來(lái)了新的挑戰。傳統上，內燃機運作抑制了道路、輪胎、風(fēng)和車(chē)輛結構產(chǎn)生的環(huán)境噪音。如果沒(méi)有發(fā)動(dòng)機來(lái)掩蓋這些噪音，車(chē)輛乘員可能會(huì )感覺(jué)不適、對話(huà)質(zhì)量下降和無(wú)人機噪聲疲勞(drone-fatigue)。工程師無(wú)法再依賴(lài)機械式降噪方法(例如使用隔音材料或泡沫襯里輪胎)，因為這會(huì )增加車(chē)輛的成本和重量，從而對汽車(chē)的能源消耗和續航里程產(chǎn)生負面影響，而這兩者是電動(dòng)汽車(chē)的兩大關(guān)鍵。
Molex莫仕世界一流的噪音消除傳感器（RNC sensor）可讓汽車(chē)制造商以電子方式減少不需要的聲音。我們基于加速度計的道路噪音消除傳感器安裝在車(chē)輛底盤(pán)上以監測道路噪音，并且通過(guò)結合智能算法，在噪音進(jìn)入乘員耳朵的那一時(shí)刻發(fā)出噪音消除波。噪音管理技術(shù)為OEM廠(chǎng)商帶來(lái)了更廣泛的降噪優(yōu)勢，可讓汽車(chē)制造商設計和部署更輕巧、性能更高、更靈活且更高效的解決方案以減少噪音，在這方面取得領(lǐng)先地位。
光明的電動(dòng)化之路
電動(dòng)比例的持續增長(cháng)和車(chē)輛動(dòng)力系統的電動(dòng)化，是對汽車(chē)行業(yè)積極有利的必然進(jìn)展。Molex莫仕等經(jīng)驗豐富的創(chuàng )新企業(yè)需要聯(lián)合汽車(chē)生態(tài)系統進(jìn)行廣泛合作以支持這一宏大趨勢，這是非常重要的。我們是為汽車(chē)行業(yè)大多數全球最大OEM廠(chǎng)商和供應商提供電子和連接解決方案的領(lǐng)先供應商，力求始終站在設計需求的最前沿，降低潛在的風(fēng)險，并開(kāi)發(fā)解決方案，為興旺發(fā)展的汽車(chē)市場(chǎng)滿(mǎn)足需求。我們確保公司的產(chǎn)品、工具和流程為汽車(chē)行業(yè)提供可靠的解決方案，通過(guò)提供有效指引，使得客戶(hù)安心采用我們的設計解決方案，幫助他們開(kāi)辟通向電動(dòng)化光明未來(lái)的金光大道。