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雖然電動汽車(EV)產業(yè)正在持續(xù)增長，但配套充電基礎設施仍未成熟。汽車制造商要實現(xiàn)更多消費者采用電動汽車的美好愿景，必須借助大功率、高質量電動汽車充電技術的成功創(chuàng)新。
隨著汽車制造商對電動汽車(EV)設計進行升級和世界各國對電動汽車的追捧，電動汽車市場將迎來飛速發(fā)展。瑞銀投行預測，到2025年電動汽車將占全球新車銷量的20%，而到2030年將達到50%。
然而，某些嚴酷的現(xiàn)實阻礙了這些預測的實現(xiàn)。例如，行駛里程限制、充電時間過長以及缺乏公共充電基礎設施，這些讓許多有意購買電動汽車的消費者望而卻步。幸好，政府在建設充電基礎設施方面的努力以及電池技術的最新改進，可能會加速電動汽車的大規(guī)模普及。
提升電動汽車充電效率
一直以來，人們對電動汽車（EV）的擔憂之一，就是其充電時間比汽油發(fā)動機汽車的入油時間長。
充電時間的長短取決于充電方法、車輛類型和制造時間。根據美國交通部數(shù)據，家庭車庫使用的1級充電最慢，需要40到50個小時。用于家庭和商業(yè)充電的2 級充電則需要4到10個小時；使用最快的直流快速充電(DCFC)方法，商業(yè)用戶可以在20分鐘到1小時內將電池充至 80%。
盡管在家充電很方便，但消費者明顯更喜歡快速充電。在2020年燃料研究所的一項調查中，超過一半的人表示愿意為直流快速充電支付更多的費用。
制造商非常清楚消費者渴望快速充電，因此一直提高電壓以加快充電速度。但這是一個棘手的問題。過快的充電速度會損壞電池，縮短使用壽命，降低性能，在最嚴重的情況下還會導致電池發(fā)生災難性故障。由于充電速度會隨著電池的老化而減慢，因此功率越大并不一定就能快速充滿。
充電還受到電池配置的影響，而電池配置不僅在制造商之間，而且在車型之間都存在巨大差異。電池配置對汽車制造商來說非常重要，他們將其作為各種電動汽車設計的差異化因素，比如運動型和純粹的實用型車款設計就有不同的電池配置。
一些制造商正在投資建設充電站，電池配置的變化可能會在其中發(fā)揮作用。例如，特斯拉投資建設了全國超級充電站網絡，只需15分鐘就能為電動汽車充電。
設計用于高性能電動汽車充電
電動汽車充電站所用電子組件的質量對其性能和使用壽命至關重要，必須精心選擇連接器以應對關鍵的設計挑戰(zhàn)：大電流、空間限制、電磁干擾（EMI）、信號完整性和熱管理。
為了獲得最佳的信號完整性，所有連接器在設計時都應控制阻抗。這樣可以防止因阻抗不匹配造成的反射（信號回彈），確保信號清晰準確和減少噪聲和串擾。
電動汽車充電站內的大電流和熱問題密切相關。為了適應充電系統(tǒng)中的大電流，應優(yōu)先使用接觸面積大和額定電流高的的連接器。然而，大電流會產生熱量，尤其是在緊湊型充電站內。為解決這一問題，應使用低電阻連接器，并且集成散熱器和足夠的通風設備。
此外，應選擇帶有金屬外殼和 EMI 襯墊的屏蔽連接器，以盡量減少外部干擾。有效的接地技術可進一步將電磁干擾降至最低，從而提供精確的數(shù)據和電力傳輸。
先進的電池技術增強充電功能
電池有如此多的配置，原因很簡單：電池仍需要大量改進。例如，并非每輛電動汽車都能處理直流快速充電，這限制了快速充電基礎設施的優(yōu)勢。
電池顯然需要實驗和創(chuàng)新，這樣電動汽車才能充分利用快速增長的充電基礎設施。然而，由于電動汽車電池的制造難度大、成本高，這一直是個難題，但這種情況正在發(fā)生變化。
例如，Volfinity是電池單元接觸系統(tǒng)的互連解決方案，該方案使用柔性印刷電路 (FPC) 板將電池單元連接到監(jiān)控系統(tǒng)和各種端口。這一創(chuàng)新省去了可能導致配置錯誤的人工接線菊花鏈連接。與使用單根電線相比，這種設置還更耐降解，同時重量更輕，運輸成本更低。
更快速、更具成本效益地制造電池，將為制造商提供更多時間和資金來進行設計創(chuàng)新。這也將使他們能夠嘗試新的方法，安全地加快充電速度并延長電池壽命。
安全可靠地擴展充電網絡
即使存在這些限制，電動汽車的行駛里程也有了很大提高?，F(xiàn)在，許多電動汽車可以行駛 200 到 300 英里才需要充電。
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。根據德勤發(fā)布的“2022年全球汽車消費者研究報告”，14%的消費者因擔心缺乏充電基礎設施而不考慮購買電動汽車。
不過，要改變和擴大電動汽車充電環(huán)境，需要的不僅僅是財政資源。特斯拉對全國超級充電站網絡的投資試點計劃只是開始。電動汽車市場要想生存和發(fā)展，就必須在不犧牲安全性和可靠性的前提下，創(chuàng)建更豐富、更充裕的充電網絡。
無論是在家里還是在路上，一旦駕駛員需要插電充電，安全可靠的用戶體驗至關重要。隨著電動汽車充電網絡迅速擴展，可靠的組件和用戶友好型設計必須成為關鍵優(yōu)先事項。否則，品牌聲譽和電動汽車技術的采用速度都會受到影響。
電動汽車充電領域的先鋒商業(yè)模式
新的經濟誘因也可能加速新充電站的部署推廣。例如，美國能源部最近發(fā)布了一份諒解備忘錄，以協(xié)調各機構和私營部門建設“車到萬物（V2X）”基礎設施。雙向充電功能將使得家庭和工作場所的移動電池能夠在在白天儲存電量，然后在高峰時段向電網供電。
運營商也在尋找新穎的方式從充電站獲利。例如，一些運營商在充電樁上增加了數(shù)字屏幕以提供促銷優(yōu)惠，鼓勵顧客在等待充電期間到附近的餐館、購物中心和影院消費。還有一些充電樁采用了可視化技術，可以收集客戶數(shù)據，包括人口統(tǒng)計、汽車品牌和型號等。還有一些充電樁可能會播放當?shù)仉娨曓D播的體育賽事或其他娛樂性的創(chuàng)收內容。
對于任何企業(yè)來說，充電樁都是一個品牌推廣的機會，采用獨特的設計可以為企業(yè)信息提供支持。例如，汽車制造商開始在其經銷店部署信息亭，其設計旨在塑造 "輕松奢華" 或 "前瞻思維" 的形象。
雖然外觀設計在很大程度上受制于內部零件，但這方面的靈活性也在不斷提高。例如，Molex莫仕可以制造各種形狀、尺寸和涂層的母線，可讓企業(yè)靈活地滿足設計需求，同時保持可制造性。
盡管電動汽車電池充電和基礎設施仍面臨諸多障礙，但前進的勢頭是顯而易見的，這激勵著制造商、供應商和企業(yè)實現(xiàn)各種構思。
Molex莫仕：設計制造更快速、更大型的電動汽車充電基礎設施
隨著電動汽車充電基礎設施沿公路擴展并進入家庭，消費者要求更快速、更高效的充電體驗，因此強調高質量的連接性至關重要。在很大程度上，安全可靠地使用和維護充電站，取決于確保將電擊、火災、過充電和故障風險降至最低。
Molex莫仕擁有80 多年連接技術創(chuàng)新經驗，正在幫助實現(xiàn)未來的全球充電網絡。我們的大功率母線、電纜組件和 IP 保護連接器以及旨在最大限度降低熱量的解決方案，可以確保充電設施長期運作，對于用戶和連網車輛的安全體驗至關重要。
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