未來是電動化的世界。事實上，在無數(shù)的工業(yè)和消費環(huán)境中，產(chǎn)品、系統(tǒng)和流程的電動化進程正加速發(fā)展。先進的電子技術(shù)替代了液壓和氣動等傳統(tǒng)方法，驅(qū)動著這些轉(zhuǎn)變。
電動化的加速發(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動力系統(tǒng)的車輛數(shù)量正以前所未有的速度增長。
除了純電動動力系統(tǒng)迅速取代長期使用的內(nèi)燃機(ICE)之外，普通車輛的電動部份也在顯著增長。例如，許多先前采用機械方式的關(guān)鍵系統(tǒng)已轉(zhuǎn)為采用電子設(shè)備來提高安全性和可靠性，包括制動輔助和轉(zhuǎn)向(電動助力轉(zhuǎn)向(EPAS))。最近，支持先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的解決方案正在快速發(fā)展，帶領(lǐng)我們朝向 “完全自動駕駛” 這個偉大目標進發(fā)。
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更多選擇和更好性能，將加快電動汽車的普及
在過去數(shù)年中，電動汽車(EV)和混合動力電動汽車(HEV)的數(shù)量在全球范圍明顯增長，預(yù)計它們將會占據(jù)2025年新車銷售量的20%。
在全球市場上，各種EV和HEV車型的數(shù)量和類別(從緊湊型汽車到大型皮卡車)均顯著增加。此外，電池、電源管理和能量再生系統(tǒng)(regenerative system)不斷進步，使得電動汽車在一次充電后的續(xù)航里程不斷延長，更加接近于汽油燃料汽車在加油后的行駛距離。隨著電動汽車的續(xù)航里程持續(xù)增加，過往阻礙電動汽車采用的擔憂不斷減少。而且，隨著充電站網(wǎng)絡(luò)擴大和快速充電變得越來越普遍，電動汽車和內(nèi)燃機汽車之間的“差距”將會進一步縮小，使得電動汽車可發(fā)揮巨大發(fā)展?jié)摿Α?/span>
汽車電動化的挑戰(zhàn)
盡管前景光明，但實施汽車電動化仍然存在著不少障礙。在這個年復(fù)合增長率為10.6%、價值2363億美元的市場中，汽車制造商如要占據(jù)一席之地，將會面臨哪些挑戰(zhàn)呢？
根據(jù)Molex莫仕和第三方研究機構(gòu)Dimensional Research最近進行的“汽車電動化創(chuàng)新(Electrification Innovation in Automotive)”調(diào)研顯示，業(yè)界對于發(fā)展障礙的擔憂是真實存在的，92%的受訪者表示其設(shè)計團隊在推展車輛電動化增長方面遇到了很多挑戰(zhàn)。
采用Zonal區(qū)域架構(gòu)技術(shù)
消費者對車輛的要求不再僅僅是交通，因此汽車制造商的首要任務(wù)是使汽車變得更安全、舒適、方便并配備信息娛樂功能。今天的現(xiàn)代化車輛具備了多項出色的功能，使得人們感覺汽車就是工作和生活空間的延伸。然而，由于電子系統(tǒng)和模塊大大增多，這給普通車輛的電氣架構(gòu)帶來了很大的挑戰(zhàn)。
為了滿足消費者的需求，高端汽車的設(shè)計可能需要超過 100個電子控制單元(ECU)。車輛中的ECU增多，這在如何連接、組合打包和管理對車輛至關(guān)重要的交通行駛命令和控制特定功能方面，帶來了巨大的挑戰(zhàn)。隨著現(xiàn)有架構(gòu)達到可擴展性的極限，業(yè)界需要采用Zonal架構(gòu)。人們可將車輛劃分為各個不同的區(qū)域來分配功能，然后根據(jù)需要在區(qū)域之間傳遞信息。Zonal區(qū)域架構(gòu)不僅可以優(yōu)化和減少整體布線量，還可以整合ECU。除了實現(xiàn)更適合車輛中越來越多的電子系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)外，Zonal區(qū)域架構(gòu)還可以減輕汽車重量，從而提高效率，并改善每次充電的續(xù)航里程。成功實施區(qū)域架構(gòu)需要使用高速數(shù)據(jù)連接技術(shù)，這些連接要求是完善的、穩(wěn)健的，并且能夠保持數(shù)據(jù)安全地流動。
根據(jù)上述引用的調(diào)研結(jié)果，84%的受訪者認同采用Zonal區(qū)域架構(gòu)是未來趨勢，并且有助于消除傳統(tǒng)方法達到極限時的擔憂。Molex莫仕可以提供多種解決方案，推動實現(xiàn)從現(xiàn)有傳統(tǒng)方法的過渡，順利通過所有的中間階段，并最終生成各種業(yè)界領(lǐng)先的出色的靈活應(yīng)用產(chǎn)品，以支持實現(xiàn)真正的Zonal區(qū)域架構(gòu)。
熱風險管理
隨著設(shè)計加入車輛(包括內(nèi)燃機汽車和電動汽車)中的電子元件快速增長，熱管理的挑戰(zhàn)亦隨之而來。當計算機或移動設(shè)備等電子設(shè)備出現(xiàn)過熱時會發(fā)生什么情況？它們就會關(guān)斷，這對于在道路上高速行駛的車輛來說是絕對不允許的。那么，對于現(xiàn)在具有100多個ECU和成倍增加的電子裝置的車輛，客戶需要如何進行設(shè)計呢？這些問題提高了設(shè)計的復(fù)雜性，由于空間限制，要求業(yè)界在連接器小型化方面進行創(chuàng)新。這對汽車系統(tǒng)的溫度水平帶來了很大的影響，必須通過巧妙的創(chuàng)新設(shè)計解決方案和先進的預(yù)測建模來解決問題。
小型化和增加電動元件必然會提高組件密度。由于小型化系統(tǒng)的表面積減少，在更小的空間內(nèi)散發(fā)相同或更多的熱量可能造成過熱風險，必須加以管理和控制。如果電子設(shè)備在密封的ECU中，并且位于車輛中出現(xiàn)極端環(huán)境溫度的區(qū)域(例如引擎蓋下)，則過熱的風險可能就會增加。如果設(shè)計不當，惡劣的環(huán)境加之下一代連接系統(tǒng)的高電路密度和小封裝尺寸要求，可能帶來散熱方面的難題。為應(yīng)對連接器中的散熱問題，企業(yè)必須在項目設(shè)計階段認真地解決安全性、可靠性和使用壽命問題。Molex莫仕通過實施高保真熱模擬方法，推動設(shè)計探索并在批量生產(chǎn)之前緩減散熱問題。由于構(gòu)建測試模型的成本和交付周期緣故，下一代連接系統(tǒng)如果采用傳統(tǒng)“構(gòu)建然后測試(build then test)”方法的效率較低。熱仿真提供了即時可見性，可讓客戶加快修改周期。Molex莫仕可為客戶提供量身定制的解決方案，從而在性能和長期生產(chǎn)兩方面滿足其需求。
為電動汽車降噪新技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)上，內(nèi)燃機運作抑制了道路、輪胎、風和車輛結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的環(huán)境噪音。如果沒有發(fā)動機來掩蓋這些噪音，車輛乘員可能會感覺不適、對話質(zhì)量下降和無人機噪聲疲勞(drone-fatigue)。工程師無法再依賴機械式降噪方法(例如使用隔音材料或泡沫襯里輪胎)，因為這會增加車輛的成本和重量，從而對汽車的能源消耗和續(xù)航里程產(chǎn)生負面影響，而這兩者是電動汽車的兩大關(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輛底盤上以監(jiān)測道路噪音，并且通過結(jié)合智能算法，在噪音進入乘員耳朵的那一時刻發(fā)出噪音消除波。噪音管理技術(shù)為OEM廠商帶來了更廣泛的降噪優(yōu)勢，可讓汽車制造商設(shè)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。
光明的電動化之路
電動比例的持續(xù)增長和車輛動力系統(tǒng)的電動化，是對汽車行業(yè)積極有利的必然進展。Molex莫仕等經(jīng)驗豐富的創(chuàng)新企業(yè)需要聯(lián)合汽車生態(tài)系統(tǒng)進行廣泛合作以支持這一宏大趨勢，這是非常重要的。我們是為汽車行業(yè)大多數(shù)全球最大OEM廠商和供應(yīng)商提供電子和連接解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商，力求始終站在設(shè)計需求的最前沿，降低潛在的風險，并開發(fā)解決方案，為興旺發(fā)展的汽車市場滿足需求。我們確保公司的產(chǎn)品、工具和流程為汽車行業(yè)提供可靠的解決方案，通過提供有效指引，使得客戶安心采用我們的設(shè)計解決方案，幫助他們開辟通向電動化光明未來的金光大道。