未来は電気です。事実、製品・システム・プロセスの電化は、無数の業界や消費者環境で加速しています。このような変化は、水理学や空圧などの重大的な手法に代わる、高度な電化テクノロジーの進歩によって推進されます。
輸送業界ほど、電化の加速が顕著な分野は他にありません。数々の車両が最先端の機能を満載し、完全電気パワートレインは記録的なペースで成長しています。
長きにわたって使用されてきた内燃機関（ICE）に代わり全電動パワートレインが急速に台頭したことに加え、普通車の電気容量も大幅に拡大しました。その例として、従来は機械的であった多くの重要なシステムが、今では電気を使用して安全性と信頼性を高めています。ブレーキサポートとステアリング（電動パワーステアリング - EPAS）がその2つの例です。そして最近では、完全自動運転という究極の理想に向かって、ソリューションに裏付けられた先進運転支援システム（ADAS）が一定のレベルで急速に進化してます。
ここ数年で電気自動車（EV）とハイブリッド車（HEV）の台数は世界的に上昇しており、2025年には新車販売数の20%を占めることが見込まれています。
コンパクトカーから大型トラックまで、様々な種類のEVおよびHEVモデルが、台数の面でも多様性の面でも世界市場で大幅に拡大しています。さらに、バッテリー、電力管理、再生システムの進化によって1回の充電で可能な走行距離が伸びており、燃料補給するまでの距離がガソリン車に近づいています。 EVの走行距離が伸びるなかで、これまで普及を遅らせてきた走行距離に対する不安が薄れてきています。また、充電ステーションのネットワークが拡大し、急速に充電できるようになったことでさらに普及し、EVとICE車の差はさらに縮まりEVが追い越す可能性もあると思われます。
たくさんの利点がある一方で、車を電化することの様々な障害はいまだに存在します。 2363億ドル、CAGR10.6%と予測されている市場シェアを達成するために、自動車メーカーはどのような課題に直面しているのでしょうか？
モレックスと第三者調査会社であるディメンショナルリサーチが最近行なった「 自動車における電化イノベーション 」という調査によると、懸念は現実的に存在し、回答者の92%が電化を進めるよう取り組んでいる設計チームはさらなる課題に直面しているとしています。
消費者は、自動車に対して単なる移動手段以上のものを求めています。車をより安全で、さらに快適かつ便利で、インフォテイメント機能が満載にするというのが、自動車メーカーの優先事項です。現在の機能性では、現代的な車両を職場や生活空間の延長のような感覚にすることができます。しかし、過多な電子システムとモジュールが、典型的な車の電子的アーキテクチャの面でかなりの課題を生み出しているのです。
消費者の需要に応えるため、高級車の設計には 100以上の電子制御ユニット （ECU）が搭載されています。車両のECUが、車両に欠かせないコマンドとコントロールの特定した機能を移送するシステムを接続し、パッケージし、管理する方法に課題をもたらしています。既存のアーキテクチャがスケーラビリティの限界に到達しようとしている今、ゾーンアーキテクチャが注目を集めています。車両を各ゾーンに分け、各ゾーンに割り当てられた機能があり、必要に応じてゾーン間で情報を伝達するというものです。ゾーンアーキテクチャは、全体的な配線量が最適化して削減できるだけでなく、ECUを統合することもできます。ゾーンアーキテクチャは、車両のますます増えている電子システム数により良く適合するトポロジーを得るほか、軽量化にも繋がり、効率性が上がり1回の充電で可能な走行距離が伸びます。ゾーンアーキテクチャを守備よく導入するには、欠陥がなく、堅牢で、データの安全な流れを維持できる高速データコネクターが必要となります。
上記の調査によると、回答者の84%がゾーンアーキテクチャの導入が未来を拓き、従来的なアプローチが限界に達するなかで懸念に対処する一助となると同意しています。モレックスは、様々な中間段階を経て究極的には真のゾーンアーキテクチャをサポートする、卓越した業界有数の柔軟な製品を数多く揃え、従来的なアプローチからの移行を促すソリューションを数多く備えています。
車両用に設計されているエレクトロニクスが急増する状況で、ICE車両とEVの両方が、サーマルマネージメントの課題に直面しています。コンピュータやモバイルデバイスなどの電子機器が過熱するとどうなるでしょうか？ シャットダウンします。高速で走る車には、その選択肢はあり得ません。そこで、現在100ECU以上で飛躍的に電子機器が増えている車両の設計は、どのようにすれば良いのでしょうか？ この組み合わせは設計を複雑にします。スペースが限られているのでコネクターを縮小化するイノベーションが必要となり、温度に大きく影響します。この温度の問題は、革新的な設計ソリューションと高度な予測的モデリングをもって、賢く対処されなければなりません。
電子部品の縮小化と増加によって、コンポーネントの密度を高めることが余儀なくされます。縮小化されたシステムの表面積が減少し、より小さなスペースで同等またはそれ以上の熱を放散すると、過剰な熱が発生するリスクが生じる可能性があり、管理する必要があります。電子部品が防水されたECUの中にあり、ボンネットの下などの過酷な周辺温度に晒される部分に配置されると、過熱のリスクが高まる可能性があります。過酷な環境、高密度の回路、次世代コネクションシステムに対する縮小化の要件が重なると、正しく設計しない限り温度の問題が発生します。コネクター内の温度の問題は、車両の寿命が終わるまで続く安全性・信頼性の問題に繋がる恐れがあり、プロジェクトの設計段階で入念に対処しなければなりません。モレックスは、設計上の模索を推進し、大量生産に至る前に温度問題を最低限に抑えるよう、忠実度の高い温度シミュレーション方式を実行しています。次世代接続システムに対して、従来的な「構築してから試験する」アプローチは効率が良くありません。テストモデルを構築するコストとリードタイムがネックとなるからです。温度シミュレーションは直ちに見て分かり、修正サイクルの加速を彼にし、性能の面でも長期的な製造の面でも、顧客のニーズに合わせてカスタマイズしたソリューションを提供することができます。
新しいテクノロジーには新しい課題がつきものです。これまで、内燃エンジンは、道路・タイヤ・風・車両の構造から発生する周辺の騒音を減衰させてきました。エンジンがノイズを抑えなくなると、車に乗っている人は不快感を感じ、会話の質が落ち、疲労を感じます。エンジニアは、静音素材やタイヤのフォームライニングなど、ノイズを抑える機械的な手法に頼ることができなくなりました。というのは、EVの二大パラメータであるエネルギー消費と走行距離に悪影響を与える、コストと質量が増加するからです。
世界クラスのモレックスのノイズキャンセレーションセンサーは、不快な音を電子的に制御することを可能にします。ロードノイズキャンセレーションセンサーに基づいた当社のアクレラレーターは、道路のノイズをモニターするよう車両のシャーシに戦略的に設置され、インテリジェントアルゴリズムと融合して、不快なノイズが耳に届く瞬間にノイズを打ち消す波形が届くようになっています。ノイズマネージメントテクノロジーによってOEMは、幅広い種類のノイズリダクションの利点を得ることになりました。自動車メーカーは、不快なノイズを軽減する、より軽量で性能が高く、より柔軟で効率の良いソリューションを設計し装備することができるようになったのです。
電子部品の継続的な増加や車両のパワートレインの電動化は、ポジティブかつ避けられない進歩です。モレックスのような経験豊富なイノベーターが、自動車関連のエコシステム全体と協力して、この巨大なトレンドを支えていくことが重要です。設計要件の最前線にい続けるためには、潜在的なリスクを抑え、このダイナミックな市場のニーズに応えるソリューションを開発しなければなりません。当社は、自動車業界の世界最大のOEMやサプライヤーの大半に、エレクトロニクスと接続ソリューションを提供する大手サプライヤーです。当社の製品・ツール・プロセスを確実化することによって、自動車業界に信頼できる製品を提供しています。顧客が当社のソリューションを自信を持って設計に組み込むことができるよう指針を与え、電化への明るい未来に向かってスムーズに進んでいけるようにサポートしています。
