动引擎：如何提供更高效的电动汽车

电动汽车(EV)的市场份额迅速增加，2023年，预计新能源产销将超过900万辆，2024年，业内预计新能源汽车批发辆将达到1100万辆，渗透率将会达到40%。展望未来，电动汽车市场将趋于平稳还是继续上涨？

我们正面临着汽车架构领域千载难逢的行业范式转变。如果制造商能够更高效地设计和生产电动汽车，同时集中整合电子组件的占位面积，并且成本比当前的模式便宜，那么电动汽车市场将继续上升。在本文中，我们将探讨电动汽车行业在多个层面上实现这些目标。

更高效的充电

缓解电动汽车的主要痛点

一辆传统燃油车只需花费大约五分钟的时间加油，驾驶员已经习惯了很快便可以重新上路的体验。公共的电动汽车充电站能否实现类似的充电时间？

据中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布的数据显示，截至2023年11月，我国充电基础设施保有量达到了826.4万台，同比增长了67.0%。其中，公共充电基础设施保有量达到了262.6万台，同比增长了51.7%；私人充电基础设施保有量为563.8万台，同比增长了75.2%。公共充电站的技术进步允许更快充电功率和速度。更好的充电技术增加了对电动汽车的电力输送，为车辆提供更多电力，并且减少充电时间。

电动汽车充电基础设施在电力容量方面有所改善。具有更高功率输出的快速充电器，例如DC快速充电器，现在也更为普遍。这些充电器可以为车辆提供更多的电力，从而为时间紧迫的驾驶者提供更高效的充电操作。

越来越多的充电站现在还具有动态充电功能，允许根据电池的充电状态调整功率。这种动态充电功能可确保电池始终获得最佳充电速率，从而最大限度地提高充电效率和缩短充电时间。
 

更小、更轻的组件全面节省成本

在整个电子系统中减少组件的占位面积并减轻重量，这在提高电动汽车的效率和成本效益方面发挥着关键作用。

较小的封装尺寸

当空间非常宝贵时，小型化有助于最大限度地提高性能。将所有电子组件安装到电动汽车中是复杂的操作，设计工程师正在寻找促使电子组件更加紧凑的方法。线束封装由导线尺寸和电压推动发展，通过减小线束尺寸和提高效率，可以减轻车辆的总体重量。

减轻重量

虽然相比传统的铜线更厚，但铝电缆有助于减轻重量和节省成本。而且，尽管需要更大规格的导线来传导同样的电能，但铝线的重量仅为铜线重量的30%。此外，铝线的成本最高仅为铜线的一半。

制造商已经开始使用金属合金、复合材料和聚合物来进一步减轻内部电子系统的重量。使用这些材料可以在不影响功能性和耐用性的情况下减轻车辆的重量。

综合效能

通过减小重量和封装尺寸，并在适当的情况下选择成本效益更高的材料，电动汽车可以在不牺牲性能的情况下提高效率。优化整个车辆装配中的每个组件，这些价值能够带来实际的效率提升。
 

降低系统温度是安全高效电动汽车的关键

设计工程师正在努力降低电气系统的温度。例如，电动汽车中使用的连接器优化后能适应较低的温度，允许使用成本较低的树脂而不影响性能。这种优化消除了连接器的过度工程设计，从而降低成本，同时保持可靠性和功能性。

占位面积较小且产生热量较少的电子组件，允许实现更好的散热。散热片使用具有高导热性的材料，吸收和消散由电气组件产生的热量。绝缘技术亦帮助减少EV内部冷热区域之间的热传递。这可以防止热降解，使得每个系统都能按设计运行。结合这些散热技术，EV内部组件能够承受高运作温度，而不会影响性能。
 

先进电池管理系统提高EV整体效率

电动汽车的电池管理系统(BMS)采用各种控制技术，如充放电控制、温度调节和监测电池电位、电流和电压，在监控电池存储系统方面发挥着至关重要的作用。这些技术措施确保进行适当的监控及持续监控，从而有效地提升能源管理系统(EMS)的安全性及使用寿命。

通过结合电池充电状态的准确性、电池平衡、散热管理和防止过度充电和放电，先进的BMS帮助整个车辆有效地分配和优化能源水平。在Molex莫仕最近针对800多名设计工程师进行的调研中，22%的受访人士表示，电池组是设计或实施电动汽车动力系统时的最大挑战，它被列为仅次于车载电力电子的第二大难题。

设计人员正采用更高的电压电源，使用48V电压替代12V电压来连接驱动传感器、电机、ECU和其他组件。更高的电压以更少的电流提供相同的能量，允许采用更薄、更轻的电缆。同样，电动汽车动力系统正在转向更高电压的架构，并采用更高效的控制器和布线设置。

Molex莫仕出品的Volfinity电池连接系统，具有可靠且易于使用的特性，可以将电池连接到电动汽车电池模块的控制板上，不再需要菊花链电线连接。借助该总体解决方案可以整合电池传感功能、电池监控与平衡以及温度测量功能，已在多款产品上验证并获得市场认可。