如果您曾在路上看到過電動汽車或混合動力汽車,或者您自己就擁有一輛,可以說您親眼見證了交通運輸行業(yè)走向電氣化的變革。但您可能沒有看到的另一場變革是汽車如何管理電池充電和用電,如何連接和通過使用人工智能及機器學習的方式使出行更智能、更安全,以及那些將重新定義我們?nèi)绾伟踩褂煤途S護汽車的創(chuàng)新技術。
交通電氣化是未來的趨勢,并且從許多方面來說已經(jīng)成為現(xiàn)實,就讓我們對這場變革背后的關鍵創(chuàng)新技術一探究竟。
電氣化未來已經(jīng)初具雛形
過去,可能還有人在質(zhì)疑全球電氣化轉型,但去年電動汽車銷量取得的增長令人驚嘆,足以打消任何質(zhì)疑。
2021年,全球電動汽車(EV)的銷售量達到675萬輛,相比2020年增加了108%,其中包括乘用車、輕型卡車和輕型商用車。全球所有領先車廠都已經(jīng)開始銷售或計劃推出電動車型,部分車廠不久后將在個別市場只銷售電動汽車,通用汽車、沃爾沃、捷豹和梅賽德斯都已經(jīng)宣布,最快兩年內(nèi)(最遲2035年)將推出純電動汽車系列。福特、索尼和本田也公布了新計劃,車廠不斷推出電動汽車的新車型和新計劃,幾乎讓人目不暇接。
雖然汽車電氣化轉型始于轉向電池為汽車供電,但真正實現(xiàn)電氣化絕不僅僅是使用電池來取代油箱那么簡單。這意味著電池能為汽車提供足夠的電量將乘客和貨物運載到目的地,電池充電后能繼續(xù)行駛,以及建立功能類似加油站的充電基礎設施。還要確保所有上路行駛的電動汽車的網(wǎng)絡連接可靠且便于訪問維護,同時還能保護用戶的數(shù)據(jù)和隱私。實現(xiàn)上述各方面離不開汽車的功能安全和網(wǎng)絡安全,同時需集成最新AI及機器學習創(chuàng)新成果,實現(xiàn)輔助駕駛和自動駕駛功能。
恩智浦始終腳踏實地推動電氣化變革的每一步,助力早日實現(xiàn)電氣化的未來。
電池只是起點
雖然電池并不是電氣化革命的終點,但毫無疑問,電池是掀起這場革命的起點。電池作為動力來源,直接關系著汽車的行駛里程和功能,進而影響用戶接納程度和滿意度。汽車電池完全不同于我們?nèi)粘J褂玫碾姵?,比如,電?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E9%81%A5%E6%8E%A7%E5%99%A8/">遙控器和其他設備中的電池,在電量耗盡之后更換新電池即可。
電動汽車的電池則相當復雜,智能化機器和半導體在電池工作中起到了重要作用。電池管理得越好,電動汽車單次充電后行駛距離越遠。例如,電池管理系統(tǒng)(BMS)包括集成電路(IC)和傳感器,可控制電壓、溫度和電流等關鍵特性,從而最大程度提高電池的電力輸出,同時平衡電池各功能,確保其運行安全。在前三大電動汽車廠商中,有兩家從2021年起開始使用恩智浦的BMS(大眾汽車兩年前選擇恩智浦作為BMS戰(zhàn)略合作伙伴),在全球前20位的車廠中,有16家在其電池系統(tǒng)設計中采用了恩智浦解決方案。
我們相信更智慧的世界將更可持續(xù)。閱讀恩智浦最新一期的《可持續(xù)發(fā)展故事雜志》,了解恩智浦如何實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
能耗更低,里程更長
電池達到峰值效率后,接下來就是將電能轉化為扭矩來驅(qū)動車輪轉動以及運行所有車載技術(從娛樂系統(tǒng)到開關車窗)。汽車本身是非常復雜的技術系統(tǒng),使用電能驅(qū)動數(shù)百種傳感器和功能,而電動汽車對技術的要求甚至更高。這意味著,要增強駕駛體驗,分配和使用電力與產(chǎn)生電力同樣重要。
恩智浦為車廠提供了構建下一代電動和混動汽車的框架,即“電源控制參考平臺”。該平臺上集成了恩智浦的功率逆變器(它將高壓電池電能轉換為驅(qū)動牽引電機所需的電流)、我們的世界級微控制器、電源管理系統(tǒng)芯片及柵極驅(qū)動器芯片,可以和其它車輛系統(tǒng)的組件進行連接。目前排名前20的電動汽車OEM中,有9家的逆變器項目中已經(jīng)采用了該參考平臺。
便捷、安全、快速地充電
團隊成員了解自己的價值,互相包容、互相認可、互相尊重,我們才能增加認同感,提升創(chuàng)新能力及利潤。每個人都是贏家。
與任何消耗能源的機器一樣,電動汽車也需要補充能量,這意味著要為駕駛者提供便捷、快速的充電設施,不論是公共的還是私人的。要實現(xiàn)這一目標不僅僅是增加插座數(shù)量或簡單地完成拔插,還必須保障充電過程中的電力測量和付款交易的安全及可靠性。
電網(wǎng)運營商需要實時且可靠的電能消耗數(shù)據(jù),以有效地管理電力負荷。同樣地,能源供應商需要客戶ID、精確的能耗記錄、最新價格和計費信息,才能創(chuàng)建和發(fā)送費用結算訂單。此外,充電裝置運營商需要記錄和分析性能數(shù)據(jù),以便管理維護他們的設施。最后,電動汽車充電樁廠商需要監(jiān)控設備運行狀況,管理軟硬件的維護及更新。
此類連接還可以支持各種創(chuàng)新,例如按需調(diào)整電價、鼓勵錯峰充電、甚至允許車主將電池中存儲的多余電能返售給電網(wǎng)以滿足緊急需求。此外,還能讓車主更輕松地使用汽車,提升他們的滿意度。
安全的連接
談到安全性,電動汽車可視作車輪上的一系列物聯(lián)網(wǎng)設備的集合,換言之,它們能夠與其他車輛、周邊基礎設施、以及云端數(shù)據(jù)互聯(lián),從而獲取實時駕駛信息及娛樂信息、訪問和完成機器學習任務以提升它們的功能(固定充電樁也可通過相似方式連接)。然而,這也可能為黑客留下“后門”,因而電動汽車的網(wǎng)絡安全與駕駛和充電性能同等重要。
在今年1月舉行的國際消費電子展上,恩智浦與合作伙伴聯(lián)合演示了一種能讓用戶遠程訪問電池和電源管理的解決方案,汽車廠商可利用這一解決方案提升車輛性能,并支持智能汽車。
充電過程中,必須保障電力測量和付款交易的安全及可靠性
通往2030年的道路將改變我們的生活
未來幾年,您將看到電動汽車的數(shù)量持續(xù)增長或者自己也擁有一輛電動汽車。 據(jù)研究機構 估計,電動汽車數(shù)量十年內(nèi)將會增長10倍(到2030 年將從1000萬輛增長至1億輛甚至更多)。這些車輛不僅會在其使用壽命內(nèi)減少碳排放,而且其對可再生能源需求的相應增加也將進一步減少溫室氣體排放。
電氣化轉型將不僅影響我們的駕駛方式,還有利于全世界的可持續(xù)發(fā)展。恩智浦正在助力實現(xiàn)這個綠色未來。
有關恩智浦基礎架構如何推動交通運輸發(fā)展的更多詳細信息,請訪問恩智浦的智慧城市基礎架構頁面。