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鍵系統(tǒng)已轉(zhuǎn)為采用電子設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)域架構技術
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)有架構達到可擴展性的極限，業(yè)界需要采用Zonal架構。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)構外，Zonal區(qū)域架構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)域架構需要使用高速數(shù)據(jù)連接技術，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)界領先的出色的靈活應用產(chǎn)品，以支持實現(xiàn)真正的Zonal區(qū)域架構。
熱風險管理
隨著設計加入車輛(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。當計算機或移動設備等電子設備出現(xiàn)過熱時會發(fā)生什么情況？它們就會關斷，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計呢？這些問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)新設計解決方案和先進的預測建模來解決問題。
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。為應對連接器中的散熱問題，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題。Molex莫仕通過實施高保真熱模擬方法，推動設計探索并在批量生產(chǎn)之前緩減散熱問題。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(tǒng)如果采用傳統(tǒng)“構建然后測試(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。噪音管理技術為OEM廠商帶來了更廣泛的降噪優(yōu)勢，可讓汽車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廠商和供應商提供電子和連接解決方案的領先供應商，力求始終站在設計需求的最前沿，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。