推動電動汽車革命

推動電動汽車革命

在溫室氣體的人為貢獻者中，能源生產(chǎn)是最重要的。每種 CO 2排放源都是獨特的工藝和技術(shù)的結(jié)果，無法集體解決。

交通運輸約占溫室氣體排放量的 20%，其中公路運輸占總排放量的四分之三。車輛電氣化是減少道路交通溫室氣體排放戰(zhàn)略的關(guān)鍵組成部分。瑞士信貸估計，到下一個十年之初，全球?qū)⑹鄢?6300 萬輛新電動汽車；其中，2900 萬輛將是全電動的。與此同時，據(jù)行業(yè)觀察家稱，不斷增長的電力需求將對電力基礎(chǔ)設(shè)施造成進一步壓力。

就電動汽車而言，電氣基礎(chǔ)設(shè)施意味著充電站。公共充電站變得越來越普遍，但它們的建設(shè)并沒有跟上電動汽車供應(yīng)量的增長。除了車輛成本之外，續(xù)航里程焦慮——擔心電動汽車在兩次充電之間沒有足夠的動力到達預(yù)定目的地，從而使汽車及其乘客陷入困境——是潛在電動汽車購買者的主要擔憂。

充電時間是一個相關(guān)的問題。目前可用的大多數(shù)充電站都使用交流電源，但最近出現(xiàn)的基于直流的充電器為客戶提供了新的選擇，不僅可以實現(xiàn)快速充電，還可以實現(xiàn)雙向充電。

技術(shù)進步正在降低電動汽車的成本，但最重要的是實現(xiàn)了許多消費者所要求的更大范圍的效率。更高功率密度的電池、更高效的電動機和適用于整個動力系統(tǒng)的新型寬帶隙半導(dǎo)體解決方案相結(jié)合，使電動汽車更容易被更廣泛的駕駛員使用。

電動汽車市場的快速增長正在推動全球多個地區(qū)和汽車類別對電動機的巨大需求激增。一個關(guān)鍵的新興電機技術(shù)是軸向磁通。在軸向磁通電機中，磁通量平行于旋轉(zhuǎn)軸，與徑向磁通電機中的垂直磁通方向相反。

氮化鎵和碳化硅解決方案非常適合用于電動汽車和混合動力汽車的 AC/DC 車載充電器和高壓轉(zhuǎn)低壓 (HV-to-LV) DC/DC 轉(zhuǎn)換器。到 2025 年，預(yù)計全球每售出 10 輛汽車中就有一輛是 48-V 輕度混合動力汽車。在輕度混合動力車中使用 48 V 系統(tǒng)可以提高燃油效率，在不增加發(fā)動機尺寸的情況下提供 4 倍的功率，并有助于在不增加系統(tǒng)成本的情況下減少排放。

到 2024 年，搭載 SiC 基 MOSFET 的乘用電動汽車的銷量將超過搭載 Si IGBT 的電動汽車的銷量。隨著逆變器的 SiC 市場份額的增長，該行業(yè)正在消除廣泛商業(yè)化的最后障礙，例如 SiC 傳統(tǒng)上較高的成本與傳統(tǒng)的 Si 相比。確保足夠的 SiC 晶圓供應(yīng)仍然是業(yè)界迫切關(guān)注的問題。領(lǐng)先的襯底制造商已在晶體生長方面進行了大量投資，以滿足不斷增長的 SiC 需求，而幾乎所有領(lǐng)先的設(shè)備制造商都購買了內(nèi)部晶圓技術(shù)或提高了現(xiàn)有的晶圓能力。

不僅續(xù)航里程更長的電動汽車應(yīng)該成為標準，而且如果道路上的每輛汽車都是電動的，那么電池需要更經(jīng)濟、更快地充電。一些公司正在開發(fā)用于組件冷卻和電池化學(xué)的新材料，以在最低工作溫度下實現(xiàn)最高效率。增加電動汽車電池中硅的數(shù)量是一種受到關(guān)注的制造方法。電動汽車中電池的使用促使新一代充電監(jiān)控設(shè)備的開發(fā)。

確保向電動汽車的轉(zhuǎn)變是真正的綠色轉(zhuǎn)型，而不僅僅是“洗綠”，需要對整個能源基礎(chǔ)設(shè)施進行脫碳。這樣做的程序?qū)⒁驀叶?，具體取決于多種因素，其中最重要的是一個國家消耗的可再生能源量占其總能源消耗的百分比。

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