如果您曾在路上看到過電動汽車或混合動力汽車，或者您自己就擁有一輛，可以說您親眼見證了交通運輸行業(yè)走向電氣化的變革。但您可能沒有看到的另一場變革是汽車如何管理電池充電和用電，如何連接和通過使用人工智能及機器學(xué)習的方式使出行更智能、更安全，以及那些將重新定義我們?nèi)绾伟踩褂煤途S護汽車的創(chuàng)新技術(shù)。

交通電氣化是未來的趨勢，并且從許多方面來說已經(jīng)成為現(xiàn)實，就讓我們對這場變革背后的關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)一探究竟。

電氣化未來已經(jīng)初具雛形

過去，可能還有人在質(zhì)疑全球電氣化轉(zhuǎn)型，但去年電動汽車銷量取得的增長令人驚嘆，足以打消任何質(zhì)疑。

2021年，全球電動汽車（EV）的銷售量達到675萬輛，相比2020年增加了108%，其中包括乘用車、輕型卡車和輕型商用車。全球所有領(lǐng)先車廠都已經(jīng)開始銷售或計劃推出電動車型，部分車廠不久后將在個別市場只銷售電動汽車，通用汽車、沃爾沃、捷豹和梅賽德斯都已經(jīng)宣布，最快兩年內(nèi)（最遲2035年）將推出純電動汽車系列。福特、索尼和本田也公布了新計劃，車廠不斷推出電動汽車的新車型和新計劃，幾乎讓人目不暇接。

雖然汽車電氣化轉(zhuǎn)型始于轉(zhuǎn)向電池為汽車供電，但真正實現(xiàn)電氣化絕不僅僅是使用電池來取代油箱那么簡單。這意味著電池能為汽車提供足夠的電量將乘客和貨物運載到目的地，電池充電后能繼續(xù)行駛，以及建立功能類似加油站的充電基礎(chǔ)設(shè)施。還要確保所有上路行駛的電動汽車的網(wǎng)絡(luò)連接可靠且便于訪問維護，同時還能保護用戶的數(shù)據(jù)和隱私。實現(xiàn)上述各方面離不開汽車的功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全，同時需集成最新AI及機器學(xué)習創(chuàng)新成果，實現(xiàn)輔助駕駛和自動駕駛功能。

 恩智浦始終腳踏實地推動電氣化變革的每一步，助力早日實現(xiàn)電氣化的未來

 電池只是起點

雖然電池并不是電氣化革命的終點，但毫無疑問，電池是掀起這場革命的起點。電池作為動力來源，直接關(guān)系著汽車的行駛里程和功能，進而影響用戶接納程度和滿意度。汽車電池完全不同于我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾姵兀热?，電視遙控器和其他設(shè)備中的電池，在電量耗盡之后更換新電池即可。

 電動汽車的電池則相當復(fù)雜，智能化機器和半導(dǎo)體在電池工作中起到了重要作用。電池管理得越好，電動汽車單次充電后行駛距離越遠。例如，電池管理系統(tǒng)（BMS）包括集成電路（IC）和傳感器，可控制電壓、溫度和電流等關(guān)鍵特性，從而最大程度提高電池的電力輸出，同時平衡電池各功能，確保其運行安全。在前三大電動汽車廠商中，有兩家從2021年起開始使用恩智浦的BMS（大眾汽車兩年前選擇恩智浦作為BMS戰(zhàn)略合作伙伴），在全球前20位的車廠中，有16家在其電池系統(tǒng)設(shè)計中采用了恩智浦解決方案。

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 能耗更低，里程更長

電池達到峰值效率后，接下來就是將電能轉(zhuǎn)化為扭矩來驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動以及運行所有車載技術(shù)（從娛樂系統(tǒng)到開關(guān)車窗）。汽車本身是非常復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，使用電能驅(qū)動數(shù)百種傳感器和功能，而電動汽車對技術(shù)的要求甚至更高。這意味著，要增強駕駛體驗，分配和使用電力與產(chǎn)生電力同樣重要。

 恩智浦為車廠提供了構(gòu)建下一代電動和混動汽車的框架，即“電源控制參考平臺”。該平臺上集成了恩智浦的功率逆變器（它將高壓電池電能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動牽引電機所需的電流）、我們的世界級微控制器、電源管理系統(tǒng)芯片及柵極驅(qū)動器芯片，可以和其它車輛系統(tǒng)的組件進行連接。目前排名前20的電動汽車OEM中，有9家的逆變器項目中已經(jīng)采用了該參考平臺。

團隊成員了解自己的價值，互相包容、互相認可、互相尊重，我們才能增加認同感，提升創(chuàng)新能力及利潤。每個人都是贏家。

 與任何消耗能源的機器一樣，電動汽車也需要補充能量，這意味著要為駕駛者提供便捷、快速的充電設(shè)施，不論是公共的還是私人的。要實現(xiàn)這一目標不僅僅是增加插座數(shù)量或簡單地完成拔插，還必須保障充電過程中的電力測量和付款交易的安全及可靠性。

 電網(wǎng)運營商需要實時且可靠的電能消耗數(shù)據(jù)，以有效地管理電力負荷。同樣地，能源供應(yīng)商需要客戶ID、精確的能耗記錄、最新價格和計費信息，才能創(chuàng)建和發(fā)送費用結(jié)算訂單。此外，充電裝置運營商需要記錄和分析性能數(shù)據(jù)，以便管理維護他們的設(shè)施。最后，電動汽車充電樁廠商需要監(jiān)控設(shè)備運行狀況，管理軟硬件的維護及更新。

 此類連接還可以支持各種創(chuàng)新，例如按需調(diào)整電價、鼓勵錯峰充電、甚至允許車主將電池中存儲的多余電能返售給電網(wǎng)以滿足緊急需求。此外，還能讓車主更輕松地使用汽車，提升他們的滿意度。

 安全的連接

談到安全性，電動汽車可視作車輪上的一系列物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的集合，換言之，它們能夠與其他車輛、周邊基礎(chǔ)設(shè)施、以及云端數(shù)據(jù)互聯(lián)，從而獲取實時駕駛信息及娛樂信息、訪問和完成機器學(xué)習任務(wù)以提升它們的功能（固定充電樁也可通過相似方式連接）。然而，這也可能為黑客留下“后門”，因而電動汽車的網(wǎng)絡(luò)安全與駕駛和充電性能同等重要。

 在今年1月舉行的國際消費電子展上，恩智浦與合作伙伴聯(lián)合演示了一種能讓用戶遠程訪問電池和電源管理的解決方案，汽車廠商可利用這一解決方案提升車輛性能，并支持智能汽車。

 通往2030年的道路將改變我們的生活

未來幾年，您將看到電動汽車的數(shù)量持續(xù)增長或者自己也擁有一輛電動汽車。 據(jù)研究機構(gòu) 估計，電動汽車數(shù)量十年內(nèi)將會增長10倍（到2030 年將從1000萬輛增長至1億輛甚至更多）。這些車輛不僅會在其使用壽命內(nèi)減少碳排放，而且其對可再生能源需求的相應(yīng)增加也將進一步減少溫室氣體排放。

 電氣化轉(zhuǎn)型將不僅影響我們的駕駛方式，還有利于全世界的可持續(xù)發(fā)展。恩智浦正在助力實現(xiàn)這個綠色未來。

 有關(guān)恩智浦基礎(chǔ)架構(gòu)如何推動交通運輸發(fā)展的更多詳細信息，請訪問恩智浦的智慧城市基礎(chǔ)架構(gòu)頁面。

 作者：

Alex Dopplinger

恩智浦半導(dǎo)體全球工業(yè)市場經(jīng)理

工程師Alexandra Dopplinger是恩智浦微控制器部門的全球工業(yè)市場經(jīng)理，她擁有超過16年的半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)驗、10年的電信行業(yè)經(jīng)驗，以及冗余網(wǎng)絡(luò)解決方案專利。她獲得加拿大紐芬蘭紀念大學(xué)電氣工程學(xué)士學(xué)位，曾擔任過硬件和系統(tǒng)設(shè)計、產(chǎn)品管理和市場營銷等各種職位。如今，她利用自己在工業(yè)自動化和控制技術(shù)方面的豐富知識、經(jīng)驗幫助恩智浦發(fā)展工業(yè)業(yè)務(wù)。

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