跳至主要内容
为电动汽车充电

启动您的引擎:电动汽车正变得更加高效

电动汽车 (EV) 正在迅速占领汽车行业的市场份额,但要继续提升份额,就必须提高效率。从更多的行驶里程到更快的充电时间和更方便的充电网络,下面介绍了汽车制造商可以如何提供更高效的 EV。 

阅读时间:4 分钟

电动汽车 (EV) 正在快速取得汽车行业的市场份额。2020 年,EV 在所有新车销量中所占比例不到 5%,该比例在 2022 年上升到了 14%。EV 市场会停滞不前还是会继续取得进展?

在车辆架构方面,我们面临着千载难逢的的行业范式转变。如果制造商能在巩固电子组件业务的同时设计并实现更高效率的 EV,而成本却比当前模式所需的要低,市场将继续攀升。本文中,我们将从多个层面探讨即将实现这些目标的 EV 行业。

更高效的充电缓解了 EV 的主要痛点

汽油机车辆和车主在加油站加油需要约五分钟时间,驾驶员早已习惯加油时的这种体验。公共 EV 充电站能达到类似的时间吗?

到 2023 年初,美国已有 130,000 个充电点全球有 270 万个。公共充电站正在取得进步,可以实现更快充电的功率和速度。充电技术的进步促进了 EV 的电力输送,更大的功率输出可以为车辆提供更多电力,从而缩短充电时间。 

EV 充电基础设施在功率容量方面也有改进。功率输出更大的快速充电器(如 DC 快充)现在越来越普及。这些充电器可以为车辆输送更多电力,为时间紧张的驾驶员提供更高效的充电。

现在,越来越多的充电站都具有动态充电功能,使得可以根据电池充电状态进行功率调整。动态充电可确保电池始终获得最优充电速度,从而最大程度提高充电效率并缩短充电时间。

更小、更轻的部件带来全面节约

整个电子系统中部件占位面积更小、重量减轻,对提高 EV 效率和成本效益具有重要作用。

减小封装尺寸

当空间很宝贵时,小型化可以帮助最大程度提高性能。将所有电子部件都装入 EV 会很复杂,但设计工程师正在寻找方法使它们更紧凑。线束封装受到导线规格和电压的推动,车辆的整体重量可以通过让这些线束小、更高效来减轻。

减轻重量

尽管比传统铜导线更厚,但选择使用铝电缆有助于减轻重量并节省成本。尽管传导同样数量的能量需要更大规规的导线,但铝线重量仅为铜线重量的 30%。另外,铝线的成本最多只有铜线的一半。

制造商已开始使用金属合金、复合材料和聚合物进一步降低内部电子系统的重量。策略性地使用这些材料可减轻重量而不影响功能性和耐用性。

综合效应

通过减少重量和封装尺寸并酌情选择采用更具成本效益的材料,EV 可以在不牺牲性能的情况下更加高效。优化整个车辆总成每个部件的价值意味着真正的效率提升。

降低系统温度对确保 EV 安全高效至关重要

设计工程师正努力工作,以期实现电气系统的更低温度。例如,正在针对较低的温度对 EV 使用的连接器进行优化,以便在不影响性能的情况下使用成本较低的树脂材料。优化可以消除对连接器的过度工程研发,从而减少成本,同时保持可靠性和功能性。

更小尺寸的电子元件可减少热量生成,从而实现更好的散热。散热器采用具有高导热性的材料,可以吸收和消散电气元件产生的热量。隔热技术还有助于最大程度减少 EV 内部冷热区域之间的热传递。这可以防止热降解,让每个系统能按设计发挥作用。综合利用这些热技术能让 EV 内部组件承受较高的工作温度而不影响性能。

先进的电池管理系统提高了 EV 整体效率

EV 电池管理系统 (BMS) 采用充放电控制、温度调节以及电芯电势、电流和电压监测等各种控制方法,在监督电池储能系统方面发挥关键作用。这些措施确保进行适当监督和持续监控,有效地提升了能源管理系统 (EMS) 的安全性和耐用性。

通过综合电池充电状态的准确性、电池平衡、热管理以及过充和放电保护,先进的 BMS 可帮助整个车辆高效地分配和优化能量水平。在最近对 800 多名设计工程师进行的一项 Molex 莫仕调查中,22% 的人表示,在设计或实现 EV 动力系统时,电池组是最大的挑战。电池组被认为是排在车内功率电子元件之后的第二大挑战。

设计者目前采用较高电压的电源,使用 48V 而不是 12V 电源来接通传感器、电机、ECU 及其他部件。较高的电压能提供相同的电量而电流较少,使电缆更薄、更轻。同样,EV 动力系正转向较高电压的架构,采用更高效的控制器和布线布置。

驱动 EV 的未来

采用上述所有进步后,电动汽车就能拥有更紧凑、重量更轻的电子部件,从而提高车辆效率。这正是 EV 行业一直等待的下一篇章。

当 EV 制造商需要更小、更高效、重量更轻的系统时,Molex 莫仕为他们提供了一系列全面的小型化解决方案,以帮助实现可靠的功能。随着对 EV 内部更先进电子系统的需求持续,Molex 莫仕经过验证的专业知识将有助于推动 EV 市场向前发展。


相关内容


设计趋势

克服电源设计中存在的矛盾

在尺寸、性能、功能和成本效益这几方面的要求之间实现平衡似乎是一项不可能的任务,因此设计工程师必须发挥创意。探索驱动电源系统设计创新的趋势,并了解如今的工程师如何为未来的电源需求做好准备。

报告

2023 年电源现状报告

几乎所有参与我们的全球电源调查的受访者都同意:现代设计工程师必须具备深厚的电源相关知识。了解这 800 多名工程师关于电源相关优先事项、挑战、趋势和职业要求的其他看法。

充满科技感的人脸

博客

电动汽车电池技术的创新

尽管 12V 电源型号自 20 世纪 50 年代以来一直是汽车行业的标准,但如今的消费者需求正迫使厂商换用 48V 系统。了解促成换用 48V 的其他因素,以及工程师如何接受由此产生的好处并应对随着而来的挑战。  

 

 

共享