随着汽车制造商升级电动汽车 (EV) 设计和世界各国接受 EV，EV 市场蓄势待发。据瑞银投资银行预测，到 2025 年，EV 将占全球新车销量的 20%，而到 2030 年则将占到 50% 。
但阻碍这些预测的是一些严酷的现实。例如，续航里程有限、充电时间慢和缺乏公共充电基础设施，这些都让许多潜在的 EV 消费者处于观望状态。但另一方面，政府建设充电基础设施的努力以及电池技术最近的改进可能会加速大规模采用。
提高 EV 充电效率
一直有报道称，人们对电动汽车 (EV) 的一种批评声音是，EV 的充电时间比汽油车的加油时间要长。
充电时间取决于充电方法，以及车辆类型和生产时间。根据美国交通部的数据，家庭车库采用的 1 级充电最慢，需要 40 到 50 个小时。用于家庭充电和商业充电的二级充电需要等 4 到 10 小时。采用直流快充 (DCFC) 这种最快的方法时，商业客户可在 20 分钟至 1 小时内把电池充电到 80%。
尽管在家充电很方便，但消费者表示明显更喜欢快速充电。在 Fuel Institute 2020 年调查中，半数以上的受访者表示愿意支付更多费用以使用直流快充。
制造商很清楚客户对更快充电的渴望，一直在提高电压以加快速度。但这是一个棘手的业务。充电速度过快可能会损坏电池，从而缩短使用寿命、降低性能，在最坏的情况下，还会导致电池出现灾难性故障。功率更大并不一定等于全面快速充电，因为随着电池的老化，充电速度会减慢。
充电还受到电池配置的影响，而电池配置不仅在生产商之间，而且在不同型号之间也差异很大。配置对汽车制造商来说非常重要，因为汽车制造商靠它来区分 EV 的设计，打造从运动型到绝对实用型的电动汽车。
有些制造商投资于充电站，此时电池配置的不同会起到作用。例如，特斯拉投资了一个项目，建设全国性的超级充电站网络，仅需 15 分钟就能给 EV 充满电。
设计高性能 EV 充电
EV 充电站所用的电子元件的质量对其性能和寿命至关重要。必须仔细选择连接器以应对关键设计挑战：高电流、空间限制、电磁干扰 (EMI)、信号完整性和热管理。
为实现最佳的信号完整性，所有连接器都应设计为具有可控阻抗。这样可以防止由于阻抗失配而导致的反射（信号反弹），确保信号清晰准确，噪声和串扰最小。
EV 充电站的高电流和热问题密切相关。为承载流经充电系统的大电流，应优先考虑接触面积大、额定电流高的连接器。然而，高电流会产生热量，特别在紧凑型充电站中。这个问题可以通过低电阻连接器、集成散热器和充足的通风来解决。
此外，应选择带金属外壳和 EMI 垫片的屏蔽连接器，以尽量减少外部干扰。有效的接地技术可进一步减少 EMI，提供准确的数据和电力传输。
不断进步的电池技术增强充电
电池有如此多配置的原因很简单：电池仍然需要相当大的改进。例如，不是每一辆 EV 都可能接受直流快充，从而限制了快充基础设施的好处。
因此，明显需要对电池进行实验和创新，以便 EV 能够充分利用快速增长的充电基础设施。而这一直是个挑战，因为 EV 电池制造难度大、成本高，但这种情况正在发生改变。
例如，Volfinity，一种用于电池电芯接触系统的互连解决方案，使用柔性印刷电路 (FPC) 板将电芯连接到监控系统和各种端口。这一创新使得不需要手动接线的菊链形连接，因为这种连接可能会引起配置错误。这种设置也比单根电线更耐老化，同时重量轻，运输成本更低。
更快、更具成本效益地制造电池将让制造商有更多的时间和资金来进行设计创新。这还能让制造商试验不同的方法，以安全地加快充电速度和延长电池寿命。
安全可靠地扩展充电网络
尽管存在这些限制，续航里程也大大提高了。许多 EV 现在每次充电可以行驶 322 到 483 公里。
但那又怎样？ 离家数百英里的驾驶员可无法将充电插头插入车库里的充电器，而且充电站很少。Deloitte 的 2022 年全球汽车消费者研究显示，这一直是消费者顾虑的问题，14% 的消费者由于担心缺乏可用的充电基础设施而决定不考虑 EV。
然而，改变和扩大 EV 充电的覆盖范围不仅仅需要财政资源。特斯拉对全国超级充电站网络投资和试点项目只是一个开始。EV 市场要想生存和发展，就必须在不牺牲安全性和可靠性的前提下，打造出覆盖极广的充电网络。
无论是在家里还是在路上，驾驶员充电时安全可靠的用户体验至关重要。随着 EV 充电网络的迅速扩张，必须将可靠的组件和用户友好的设计作为关键优先事项。否则，品牌声誉和 EV 技术的采纳率都可能面临风险。
EV 充电领域的开创性商业模式
经济力量的变化也有可能加快新充电站的推出。例如，美国能源部最近发布了一份谅解备忘录，以协调各机构和私营部门建设车联网 (V2X) 基础设施。双向充电功能可以让家庭和工作场所的移动电池在白天储存电量，然后在高峰时段将电力回馈给电网。
运营商也在寻找新的方法从充电站赚钱。例如，有些运营商在充电点增设数字屏幕，以便在顾客等待充电时在附近的餐馆、购物中心和剧院购时为他们提供促销。有些运营商寻求能够收集客户数据的可视化充电器，这些数据包括人口统计数据以及他们汽车的品牌和型号。还有一些运营商可能会展示当地电视转播的体育赛事或其他推动收入的娱乐性内容。
对于任何企业来说，充电亭都是一个推广品牌的机会，其独特的设计能支持企业传达信息。例如，汽车制造商开始在经销商处部署充电亭，选择的设计方案体现了“轻松奢华”或“前瞻性科技”等价值观。
尽管外观设计在很大程度上依赖内部构成，但灵活性正在增加。例如，Molex 莫仕可以制造各种形状、尺寸和涂层的母排，给予企业以灵活性，以便在保持可制造性的同时满足其设计需求。
尽管 EV 电池充电和基础设施仍面临许多障碍，但发展的势头显而易见，这激励着制造商、供应商和企业开拓思路，让理想展翅翱翔。
Molex莫仕：设计更快、更大型的 EV 充电基础设施
随着 EV 充电基础设施沿着道路扩展并进入家庭，消费者需要更快速、更高效的充电体验，因此必须对高质量的连接加以重视。充电站安全可靠的使用和维护很大程度上取决于确保将触电、火灾、过充和故障风险降至最低。
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