隨著汽車制造商升級(jí)電動(dòng)汽車(EV)設(shè)計(jì),以及電動(dòng)汽車在世界各地的普及,電動(dòng)汽車市場(chǎng)有望迅猛發(fā)展。根據(jù)瑞銀投資銀行的數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)到2025年,電動(dòng)汽車將占全球新車銷量的20%,到2030年將占50%。
但這些預(yù)測(cè)都面臨著一些殘酷的現(xiàn)實(shí)。例如,行駛里程限制、充電時(shí)間過長(zhǎng)和缺乏公共充電樁,這些不利因素讓許多潛在的電動(dòng)汽車消費(fèi)者猶豫觀望。好消息是,政府建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施的努力以及最近電池技術(shù)的改進(jìn)可能會(huì)加速電動(dòng)汽車的大規(guī)模普及。
加快充電速度
對(duì)電動(dòng)汽車(EV)的持續(xù)擔(dān)憂是其充電時(shí)長(zhǎng)遠(yuǎn)高于燃油車的加油時(shí)長(zhǎng)。
充電時(shí)間取決于充電方法、車輛類型和充電設(shè)施的建造時(shí)間。根據(jù)美國(guó)交通部的數(shù)據(jù),2級(jí)設(shè)施用于家庭和商用充電,需要駕駛員等待4到10個(gè)小時(shí)。而最快的充電方法是直流快速充電(DCFC),商業(yè)客戶可以在20分鐘到1小時(shí)內(nèi)將電池充至80%的水平。
盡管在家充電很方便,但消費(fèi)者對(duì)快充表現(xiàn)出明顯的偏好。在2020年燃料研究所的一項(xiàng)調(diào)查中,超過一半的受訪者表示,他們?cè)敢鉃橹绷骺焖俪潆娭Ц陡噘M(fèi)用。
制造商很清楚客戶對(duì)更快充方式的渴望,但過快充電會(huì)損壞電池,縮短其使用壽命并降低其性能,在最壞的情況下,會(huì)導(dǎo)致電池出現(xiàn)災(zāi)難性故障。更大的功率并不一定等同于實(shí)現(xiàn)全面快速充電,因?yàn)殡S著電池老化,充電速度會(huì)變慢。
充電也會(huì)受到電池配置的影響,電池配置的差異很大,不僅在不同的制造商之間存在差異,在不同的型號(hào)之間也是如此。電池配置對(duì)汽車制造商來說非常重要,他們將其用作創(chuàng)建從運(yùn)動(dòng)型到嚴(yán)格實(shí)用型電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)的差異化因素。
一些制造商正在投資充電站,在充電站中,電池配置的不同會(huì)導(dǎo)致不同結(jié)果。例如,特斯拉已經(jīng)建立了一個(gè)全國(guó)超級(jí)充電站網(wǎng)絡(luò),只需15分鐘就能給電動(dòng)汽車充滿電量。
電池的實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新
之所以存在這么多電池配置,原因很簡(jiǎn)單:電池仍然需要相當(dāng)大的改進(jìn)。例如,并非每輛電動(dòng)汽車都能采用直流快充,這限制了快速充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。
顯然我們需要在電池方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新,以使電動(dòng)汽車能充分利用快速增長(zhǎng)的充電基礎(chǔ)設(shè)施。面臨的挑戰(zhàn)是電動(dòng)汽車電池的制造難度和成本很高。不過,這種情況也在改變。
例如,新的電池連接系統(tǒng)使用柔性印刷電路(FPC)板將電池連接到監(jiān)控系統(tǒng)和各種端口。由于這項(xiàng)創(chuàng)新,我們不再需要采用人工接線的菊花鏈連接,手工接線可能會(huì)導(dǎo)致配置錯(cuò)誤。該設(shè)置也比分立電線更不容易退化,同時(shí)重量輕,運(yùn)輸成本降低。
更快且更經(jīng)濟(jì)高效地制造電池將為制造商提供更多時(shí)間和經(jīng)費(fèi)來創(chuàng)新。這也將使他們能夠嘗試新的方法來安全地加速充電過程并延長(zhǎng)電池壽命。
擴(kuò)展充電基礎(chǔ)設(shè)施
即使存在這些制約因素,行駛里程還是有了很大的提高。許多電動(dòng)汽車的續(xù)航里程現(xiàn)已達(dá)到400到500公里。
但司機(jī)的里程焦慮仍未根本解決。充電站少、且充電站之間相隔較遠(yuǎn)。對(duì)司機(jī)來說的確是個(gè)問題。根據(jù)德勤的《2022年全球汽車消費(fèi)者研究》,由于擔(dān)心缺乏可用的充電樁,14%的消費(fèi)者決定不考慮購(gòu)買電動(dòng)汽車。
為了改變這一局面,我們需要通過投資來擴(kuò)展充電基礎(chǔ)設(shè)施。上面提到的特斯拉對(duì)全美超級(jí)充電站網(wǎng)絡(luò)的投資和試點(diǎn)計(jì)劃只是一個(gè)開始。為了使電動(dòng)汽車市場(chǎng)生存和發(fā)展,我們需要有一個(gè)更充足的充電網(wǎng)絡(luò)。
新的商業(yè)模式
新的充電站的推出也可能因經(jīng)濟(jì)力量的增強(qiáng)而加速。例如,發(fā)改委發(fā)布的《進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施》的實(shí)施意見中,提出要充分發(fā)揮動(dòng)力電池的儲(chǔ)能特性,探索推廣有序充電、V2G等形式,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的協(xié)同互動(dòng)。在礦場(chǎng)、港口、城市轉(zhuǎn)運(yùn)等場(chǎng)景因地制宜推廣換電模式。
運(yùn)營(yíng)商也在尋找從充電站賺錢的新方法。例如,一些運(yùn)營(yíng)商在充電點(diǎn)上增加了數(shù)字屏幕,如果客戶在等待充電期間在鄰近的餐館、購(gòu)物中心和劇院購(gòu)物,數(shù)字屏幕就可以為他們提供促銷信息。還有一些公司正在研發(fā)能夠收集客戶數(shù)據(jù)的視覺充電器,包括收集人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及充電汽車的品牌和型號(hào)。不過,還有一些公司可能會(huì)播放當(dāng)?shù)仉娨曓D(zhuǎn)播的體育賽事或其它能帶來收入的娛樂內(nèi)容。
對(duì)于任何企業(yè)來說,充電亭都是一個(gè)品牌推廣的機(jī)會(huì),借助其獨(dú)特的設(shè)計(jì),企業(yè)可以在上面放上企業(yè)信息。例如,汽車制造商開始在其經(jīng)銷商處部署充電亭,所選擇的設(shè)計(jì)被用來描繪“輕松奢華”或“前瞻性科技”等價(jià)值觀。
雖然外觀設(shè)計(jì)在很大程度上受制于車內(nèi)部件,但靈活性正在增加。例如,Molex可以建造各種形狀、尺寸和涂層的母線,使公司能夠靈活地滿足電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)需求,同時(shí)保持可制造性。
目前電動(dòng)汽車電池充電和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍存在許多障礙,但前進(jìn)勢(shì)頭明顯,這激勵(lì)著制造商、供應(yīng)商和企業(yè)放飛其想法。
軟件在車輛中扮演主角,快速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)連接數(shù)量,要求工程師以不同視角來審視傳統(tǒng)系統(tǒng)。從發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器到座椅和汽車收音機(jī),汽車的任何部分都不再孤立地運(yùn)行。設(shè)計(jì)師現(xiàn)在正在與頂級(jí)科技合作伙伴合作,來向市場(chǎng)提供流暢互聯(lián)的車內(nèi)體驗(yàn)。
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原文標(biāo)題:解決電動(dòng)汽車充電的關(guān)鍵設(shè)計(jì)難題
文章出處:【微信號(hào):Molex_connector,微信公眾號(hào):Molex莫仕連接器】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
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