使用先進(jìn)性能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案，來解決電動(dòng)汽車的使用焦慮

電動(dòng)汽車的概念對今天的消費(fèi)者來說并不陌生。近兩個(gè)世紀(jì)以來，電動(dòng)汽車以多種形式存在。然而，在過去的幾十年里，隨著技術(shù)的進(jìn)步和特斯拉等公司的成功——隨著我們努力應(yīng)對氣候變化、空氣污染和化石燃料供應(yīng)不斷減少的影響——越來越多的消費(fèi)者開始考慮電動(dòng)汽車比以往任何時(shí)候都。

電動(dòng)汽車的日益普及不僅僅是因?yàn)橄M(fèi)者的需求。世界各國政府越來越多地發(fā)布法規(guī)和指令，例如《巴黎協(xié)定》，以減少碳排放以遏制全球變暖。

到 2020 年底，一項(xiàng)研究估計(jì)全球有1000 萬輛電動(dòng)汽車在運(yùn)行。事實(shí)上，盡管全球汽車銷量因 Covid-19 大流行而下降了 16%，但當(dāng)年電動(dòng)汽車的注冊量增加了 41% 。同一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，2020 年全球售出約 300 萬輛電動(dòng)汽車，歐洲首次超過中國成為全球最大的電動(dòng)汽車市場。

從那時(shí)起，電動(dòng)汽車市場穩(wěn)步增長。Gartner 預(yù)測， 2022 年將有600 萬輛電動(dòng)汽車出貨，一些專家估計(jì)，到 2030 年，全球電動(dòng)乘用車銷量將占所有汽車銷量的大約一半(圖 1)。世界各地的汽車制造商都認(rèn)識到這一趨勢，并準(zhǔn)備滿足消費(fèi)者的需求。例如，通用汽車最近宣布到 2035 年將停止生產(chǎn)汽油和柴油動(dòng)力汽車，奧迪計(jì)劃到 2033 年也這樣做。

電動(dòng)汽車市場的飛速增長速度為電動(dòng)汽車制造商、oem和售后市場零部件制造商提供了巨大的機(jī)遇。雖然電動(dòng)汽車技術(shù)和解決方案在過去幾十年里取得了顯著的進(jìn)步，但仍有一些挑戰(zhàn)可能很快成為障礙。一個(gè)制造商的成功在很大程度上取決于開發(fā)新的和創(chuàng)新的方法來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

三個(gè)重要的考慮因素：克服電動(dòng)汽車面臨的挑戰(zhàn)

說到過去20年生產(chǎn)的現(xiàn)代電動(dòng)汽車，有三個(gè)主要原因?qū)е麓蠖鄶?shù)消費(fèi)者不認(rèn)為它們是一個(gè)可行的選擇：

1.范圍焦慮。首批現(xiàn)代電動(dòng)汽車在不需要電池充電的情況下無法行駛很遠(yuǎn)。續(xù)航里程太小，人們無法認(rèn)真考慮轉(zhuǎn)向全電動(dòng)汽車。

2.表現(xiàn)。即使在 2000 年代初期，電動(dòng)汽車在動(dòng)力和性能方面也無法與汽油動(dòng)力汽車相提并論。

3.成本。電動(dòng)汽車很貴。例如，最初的幾款特斯拉車型的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了大多數(shù)人愿意支付的典型價(jià)格。

今天，我們確實(shí)看到汽車制造商解決了其中的一些挑戰(zhàn)，但一輛汽車每月只收費(fèi)一次，對大多數(shù)人來說是負(fù)擔(dān)得起的，而且在性能上不妥協(xié)的夢想仍然是難以實(shí)現(xiàn)的。制造商的訣竅將是在范圍、性能和成本之間的權(quán)衡。例如，提高性能可能會(huì)影響行駛里程和成本，而降低電動(dòng)汽車的成本可能會(huì)影響性能和行駛里程。

以下是制造商在應(yīng)對這些挑戰(zhàn)時(shí)必須記住的一些考慮因素：

范圍：效率是關(guān)鍵

提高電池續(xù)航里程的主要瓶頸是電池容量。增加續(xù)航里程的一個(gè)簡單方法是使用更大的電池，但更大的電池成本更高，這就增加了車輛的總成本。它們的重量也會(huì)更大，從而降低性能。

這里的關(guān)鍵是找到使現(xiàn)有電池更高效的方法。這意味著減少了在整個(gè)車輛的動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中自然發(fā)生的能量損失。就像筆記本電腦的電源適配器輻射熱量(損失的能量)一樣，電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)、馬達(dá)和汽車中的其他動(dòng)力電子子系統(tǒng)也會(huì)造成能量損失。

表現(xiàn)：注意你的體重

重量是影響汽車生產(chǎn)性能的關(guān)鍵因素之一。保持車輛盡可能輕是必須的。這就是功率密度發(fā)揮作用的地方——增加更多的功率而不增加重量。你的電池和功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)越小越輕，你的速度和性能就越好。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，更小的形式因素成為可能。更小的電池和電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可能提供與標(biāo)準(zhǔn)電池和系統(tǒng)相同的范圍，但可以顯著提高性能。另一個(gè)影響性能的因素是電池電壓。一些電動(dòng)汽車制造商使用350-或400v的電池，但800-900v的電池在整個(gè)行業(yè)中越來越受歡迎。當(dāng)電壓增加時(shí)，供電電機(jī)和其他電源子系統(tǒng)所需的電流就會(huì)減少。這允許你減少從電池到所有汽車系統(tǒng)的電纜的厚度。較小的電纜可以減輕重量，從而提高性能。