Molex解決電動(dòng)汽車(chē)充電的關(guān)鍵設計難題

隨著(zhù)汽車(chē)制造商升級電動(dòng)汽車(chē)（EV）設計，以及電動(dòng)汽車(chē)在世界各地的普及，電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)有望迅猛發(fā)展。根據瑞銀投資銀行的數據，預計到2025年，電動(dòng)汽車(chē)將占全球新車(chē)銷(xiāo)量的20%，到2030年將占50%。

但這些預測都面臨著(zhù)一些殘酷的現實(shí)。例如，行駛里程限制、充電時(shí)間過(guò)長(cháng)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(chē)消費者猶豫觀(guān)望。好消息是，政府建設充電基礎設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(chē)的大規模普及。

加快充電速度

對電動(dòng)汽車(chē)（EV）的持續擔憂(yōu)是其充電時(shí)長(cháng)遠高于燃油車(chē)的加油時(shí)長(cháng)。

充電時(shí)間取決于充電方法、車(chē)輛類(lèi)型和充電設施的建造時(shí)間。根據美國交通部的數據，2級設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(hù)可以在20分鐘到1小時(shí)內將電池充至80%的水平。

盡管在家充電很方便，但消費者對快充表現出明顯的偏好。在2020年燃料研究所的一項調查中，超過(guò)一半的受訪(fǎng)者表示，他們愿意為直流快速充電支付更多費用。

制造商很清楚客戶(hù)對更快充方式的渴望，但過(guò)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 )導致電池出現災難性故障。更大的功率并不一定等同于實(shí)現全面快速充電，因為隨著(zhù)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，在不同的型號之間也是如此。電池配置對汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō)非常重要，他們將其用作創(chuàng )建從運動(dòng)型到嚴格實(shí)用型電動(dòng)汽車(chē)設計的差異化因素。

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 )導致不同結果。例如，特斯拉已經(jīng)建立了一個(gè)全國超級充電站網(wǎng)絡(luò )，只需15分鐘就能給電動(dòng)汽車(chē)充滿(mǎn)電量。

電池的實(shí)驗與創(chuàng )新

之所以存在這么多電池配置，原因很簡(jiǎn)單：電池仍然需要相當大的改進(jìn)。例如，并非每輛電動(dòng)汽車(chē)都能采用直流快充，這限制了快速充電基礎設施發(fā)揮優(yōu)勢。

顯然我們需要在電池方面進(jìn)行實(shí)驗和創(chuàng )新，以使電動(dòng)汽車(chē)能充分利用快速增長(cháng)的充電基礎設施。面臨的挑戰是電動(dòng)汽車(chē)電池的制造難度和成本很高。不過(guò)，這種情況也在改變。

例如，新的電池連接系統使用柔性印刷電路（FPC）板將電池連接到監控系統和各種端口。由于這項創(chuàng )新，我們不再需要采用人工接線(xiàn)的菊花鏈連接，手工接線(xiàn)可能會(huì )導致配置錯誤。該設置也比分立電線(xiàn)更不容易退化，同時(shí)重量輕，運輸成本降低。

更快且更經(jīng)濟高效地制造電池將為制造商提供更多時(shí)間和經(jīng)費來(lái)創(chuàng )新。這也將使他們能夠嘗試新的方法來(lái)安全地加速充電過(guò)程并延長(cháng)電池壽命。

擴展充電基礎設施

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(chē)的續航里程現已達到400到500公里。

但司機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。對司機來(lái)說(shuō)的確是個(gè)問(wèn)題。根據德勤的《2022年全球汽車(chē)消費者研究》，由于擔心缺乏可用的充電樁，14%的消費者決定不考慮購買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)。

為了改變這一局面，我們需要通過(guò)投資來(lái)擴展充電基礎設施。上面提到的特斯拉對全美超級充電站網(wǎng)絡(luò )的投資和試點(diǎn)計劃只是一個(gè)開(kāi)始。為了使電動(dòng)汽車(chē)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)濟力量的增強而加速。例如，發(fā)改委發(fā)布的《進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施》的實(shí)施意見(jiàn)中，提出要充分發(fā)揮動(dòng)力電池的儲能特性，探索推廣有序充電、V2G等形式，實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)的協(xié)同互動(dòng)。在礦場(chǎng)、港口、城市轉運等場(chǎng)景因地制宜推廣換電模式。

運營(yíng)商也在尋找從充電站賺錢(qián)的新方法。例如，一些運營(yíng)商在充電點(diǎn)上增加了數字屏幕，如果客戶(hù)在等待充電期間在鄰近的餐館、購物中心和劇院購物，數字屏幕就可以為他們提供促銷(xiāo)信息。還有一些公司正在研發(fā)能夠收集客戶(hù)數據的視覺(jué)充電器，包括收集人口統計數據以及充電汽車(chē)的品牌和型號。不過(guò)，還有一些公司可能會(huì )播放當地電視轉播的體育賽事或其它能帶來(lái)收入的娛樂(lè )內容。

對于任何企業(yè)來(lái)說(shuō)，充電亭都是一個(gè)品牌推廣的機會(huì )，借助其獨特的設計，企業(yè)可以在上面放上企業(yè)信息。例如，汽車(chē)制造商開(kāi)始在其經(jīng)銷(xiāo)商處部署充電亭，所選擇的設計被用來(lái)描繪“輕松奢華”或“前瞻性科技”等價(jià)值觀(guān)。

雖然外觀(guān)設計在很大程度上受制于車(chē)內部件，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(xiàn)，使公司能夠靈活地滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的設計需求，同時(shí)保持可制造性。

目前電動(dòng)汽車(chē)電池充電和基礎設施建設仍存在許多障礙，但前進(jìn)勢頭明顯，這激勵著(zhù)制造商、供應商和企業(yè)放飛其想法。

軟件在車(chē)輛中扮演主角，快速增長(cháng)的數據連接數量，要求工程師以不同視角來(lái)審視傳統系統。從發(fā)動(dòng)機和制動(dòng)器到座椅和汽車(chē)收音機，汽車(chē)的任何部分都不再孤立地運行。設計師現在正在與頂級科技合作伙伴合作，來(lái)向市場(chǎng)提供流暢互聯(lián)的車(chē)內體驗。