【導讀】包括純電動汽車(BEV)和混合動力汽車/插電式混合動力汽車(HEV/PHEV)在內的電動車(EV)的銷量近年來一直在穩(wěn)步增長,但是,現(xiàn)在已經具備了大幅提高這一增長率的條件。在全球范圍內,2020年的電動車銷量剛剛超過310萬輛(占市場份額的4.7%),但分析公司Canalys預測,到2030年,電動車占新乘用車銷量的比例將達到50%。
下面幾個原因可以解釋這一趨勢。第一個原因是監(jiān)管——例如,在最近的COP26氣候變化會議上,政府、OEM和其他利益相關方簽署了一項協(xié)議,計劃到2040年,實現(xiàn)新汽車和貨車100%零排放的銷售目標。將實現(xiàn)這些目標所需的激勵措施(降低電動車稅)與處罰措施(對高排放車輛征稅)相結合,可積極推動電動車的生產和銷售。
高昂的價格是消費者遲遲不愿轉向電動車的另一個原因。不過,到2030年,鋰離子電池的成本預計會降低到1/20,這將有助于降低電動車的價格。同樣,缺乏電動車充電基礎設施一直是一大障礙,但歐盟和美國將很快攻克這一難題,到2030年,歐盟和美國將投資600億美元(到2040年增加到1920億美元)用于部署充電樁。無獨有偶,到2025年,中國的電動車充電設備市場預計將達到每年430億美元[1]。 改進后的電池技術還將提升電動車的續(xù)航里程,消除消費者的“里程焦慮”。
此外,社會對電動車的看法也在發(fā)生變化。隨著消費者的環(huán)保意識越來越強,電動車愈加普遍,他們對電動車的接受程度也越來越高。這可能會成為一種更強的趨勢,加快從內燃機(ICE)驅動的汽車轉向電動車的速度。
[1] 來源:https://wedc.org/export/market-intelligence/posts/china-plans-buildout-electric-vehicle-charging-infrastructure/
圖1 電動車的類型
更先進并不意味著更復雜
令人意外的是,盡管電動車代表了比內燃機汽車更新的車輛平臺,但它們在概念上卻簡單得多。一輛內燃機汽車有數(shù)百個活動部件,而電動車只有不到24個。因此,電動車更容易制造且更加可靠,因此消費者可以更輕松地進行保養(yǎng)。
這種簡化的理念與使用虛擬現(xiàn)實和其他先進工具的新型遠程設計技術相結合,正在不斷縮短完成汽車設計所需的時間。例如,一篇有關新款悍馬電動車設計的文章(https://www.cnbc.com/2020/11/08/automakers-use-virtual-reality-to-cut-the-development-time-for-vehicles-like-the-hummer-ev.html)總結道:“過去,通用汽車和其他汽車制造商需要五到七年的時間來開發(fā)和推出一款新車,如今這段時間有望縮短到三年以下?!?/p>
隨著汽車OEM轉向更簡單的電動車生產平臺,設計人員需要為更短的設計周期做好準備。而這又將進一步降低成本。根據(jù)McKinsey針對純電動汽車生產的調查[2],與內燃機汽車相比,將純電動汽車推向市場所需的時間可縮短5%。如果結合其他改進,則可以將開發(fā)時間進一步縮短到23到28個月(速度提高20%)。
轉向電動車生產后,OEM還可以選擇采用不同的采購策略,這也會影響車輛設計流程。根據(jù)McKinsey的調查,許多供應商已經開始在原有核心領域之外提供更多零部件。舉例來說,電動車動力總成組件不如同等的內燃機復雜,因此OEM可能會發(fā)現(xiàn)將這些系統(tǒng)外包比內部設計更加高效。實際上,隨著時間的推移,這將使動力總成更像是一種商品,而這樣做可能會給強調駕駛性能的OEM品牌帶來更大風險。
[2] 來源:https://www.mckinsey.com/industries/automotive-and-assembly/our-insights/trends-in-electric-vehicle-design
幫助OEM簡化電動車設計
[來源:Microchip電動車趨勢幻燈片版面]
Microchip擁有非常適合各種電動車應用的豐富電子元件產品組合。它們可用于簡化電動車設計的各個方面:
我們通過AEC-Q100標準認證的8位、16位和32位MCU(單核和雙核)、數(shù)字信號控制器(DSC)以及MPU適用于整輛電動車中的數(shù)字電源轉換和其他嵌入式控制系統(tǒng)。
我們可靠耐用的碳化硅(SiC)MOSFET和二極管是車載充電和電源逆變器應用的理想選擇。這些器件均在我們的低風險制造過程中生產,可以方便地使用我們的實際參考設計進行評估。
我們的TrustAnchor100(TA100)CryptoAutomotive?安全IC可在現(xiàn)有系統(tǒng)中實現(xiàn)安全功能,無需花費高昂成本重新設計。它為安全引導、CAN報文認證、電動車電池管理系統(tǒng)認證、傳輸層安全(TLS)、無線充電聯(lián)盟(WPC)1.3 Qi?認證、高帶寬數(shù)字內容保護(HDCP)和許多其他功能提供外部硬件安全模塊(HSM)支持。
我們擁有全面的低功耗模擬解決方案產品組合,包括各種各樣的電源管理、線性、混合信號、熱管理和接口產品。
我們的電感式傳感器專為汽車環(huán)境而設計,可在旋轉和線性位置應用中提供快速且精確的位置采集。
Rivian R1T是Microchip器件如何用于電動車設計的一個范例。這款車型采用了超過50個我們的IC(包括MCU以及模擬、存儲器、射頻、USB、以太網、時序和安全器件),這些IC可在電動車充電、遠程信息處理、中央網關模塊、Qi無線充電等應用中使用。
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