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今天，汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一場翻天覆地的變革。對于汽車這樣一個自1900年代初以來從未發(fā)生過巨大變化的行業(yè)而言，技術(shù)變革的快速發(fā)展是其變革的催化劑。道路上很快出現(xiàn)：

1.更多電動汽車 (EV) 和半自動駕駛汽車；

2.各種傳動系統(tǒng)，包括：氫動力燃料電池；

3.全自動駕駛汽車。

未來，人們還會將更多的電子設(shè)備集成到汽車中。工程師和設(shè)計師們正在研究的最新汽車趨勢是互聯(lián)性和電氣化、可靠性和安全性、機動性以及日益復(fù)雜的應(yīng)用程序。未來的汽車技術(shù)趨勢將繼續(xù)關(guān)注：

了解推動電動汽車 (EV) 技術(shù)發(fā)展的因素以及可滿足需求的材料解決方案……

汽車技術(shù)的未來將主要是電動的，但目前道路上仍然普遍使用內(nèi)燃機汽車。過去，有關(guān)于電動汽車的爭論，包括它們的實用性和駕駛電動汽車的好處——許多行業(yè)專業(yè)人士繼續(xù)押注內(nèi)燃機 (ICE) 技術(shù)。與此同時，特斯拉等少數(shù)公司積極推進電動汽車技術(shù)。

現(xiàn)在大多數(shù)汽車技術(shù)專家都認為，內(nèi)燃機將在未來 20 到 30 年內(nèi)慢慢消失。主要原始設(shè)備制造商正在減少對傳統(tǒng)內(nèi)燃機的投資。相反，他們正在投資混合動力技術(shù)，改進燃燒方面的性能——最終混合動力技術(shù)將過渡到電動汽車技術(shù)。

可持續(xù)性推動電動汽車技術(shù)

電動汽車技術(shù)的一個關(guān)鍵驅(qū)動力是可持續(xù)性，因為許多國家更加關(guān)注排放法規(guī)。ICE 技術(shù)的一些更具可持續(xù)性的替代方案包括：

· 混合動力汽車

· 插電式混合動力汽車

· 增程式電動汽車

· 以電池為自身能源的全電動汽車

電動汽車可以顯著減少全球排放，是未來全球交通愿景的一部分，尤其是與可再生能源相結(jié)合時，而EV可以減少CO₂排放并有助于消除溫室氣體。

它們還有潛力適應(yīng)高效和個性化的交通出行方式，電動汽車也提供了減少石油依賴和道路運輸脫碳的潛力。

中國走在推廣電動汽車的前沿

電動汽車技術(shù)的另一個推動力是中國對電動汽車和電池續(xù)航里程的監(jiān)管。中國處于促進電動汽車使用的前沿，同時旨在：

· 解決日益嚴重的污染問題

· 減少對進口石油的依賴

· 在下一個全球移動時代占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位

此外，中國在全球電動汽車銷量方面處于領(lǐng)先地位。盡管除中國以外的其他國家/地區(qū)都有自己特定的政府法規(guī)需要遵守，但希望在中國開展業(yè)務(wù)的制造商正在大力投資于電池技術(shù)。隨著時間的推移，中國使用的技術(shù)將被其他國家使用，例如印度、歐洲、德國和美國。

高效、低成本電池

關(guān)于成本，電池是電動汽車中最昂貴的部分，就像內(nèi)燃機是內(nèi)燃機汽車中最昂貴的部分一樣。電池與ICE技術(shù)的成本平價約為每千瓦時150至200美元。一旦電動汽車和內(nèi)燃機汽車的成本沒有差異，就會出現(xiàn)消費者對電動汽車的需求增加的臨界點。

除了想要更低的價格外，消費者還推動了對更長電池續(xù)航里程的需求。他們想在給電池充電之前開得更遠更遠；因此，需要更大的電池容量。最新一代鋰離子電池 (LiB) 具有更高的輸出和能量密度，因此在不同應(yīng)用中的使用量不斷增加。此外，LiBs 的一大好處是它們兼容所有電子應(yīng)用，而且成本也下降了。

鋰離子電池由多個相互連接的電池組成，這些電池堆疊在一個外殼內(nèi)，帶有一個電氣控制單元，可以驅(qū)動電池并防止它們過載或充電過快。電池外殼確保每個電池保持在原位，并保護它們免受車輛可能暴露的惡劣條件的影響。整個系統(tǒng)的機械穩(wěn)定性是必要的，因為單個電池通過由保險絲保護的母線連接——如果任何電池移動和移位，保險絲的接觸電阻和電應(yīng)力將導(dǎo)致電池或整個模塊的潛在故障。

電動汽車需要高壓充電和互連系統(tǒng)以確保有足夠的功率來驅(qū)動電動機，再加上可接受的充電時間。在設(shè)計這些高壓系統(tǒng)時，工程師需要格外小心地設(shè)計參數(shù)——介電強度、蠕變和漏電起痕。顏色編碼（橙色是高壓系統(tǒng)和電池主要充電路徑中所有組件的顏色）也是強制性的，以確保操作員和救援隊在發(fā)生事故時能夠安全處理。

電動汽車的另一個關(guān)鍵要素是連接器——他們必須確保在車輛的整個生命周期內(nèi)具有最高的可靠性和安全性，即使是在最惡劣和最惡劣的環(huán)境條件下，如灰塵、濕氣、溫度循環(huán)、化學(xué)暴露和強烈振動。連接器需要滿足以下要求才能在汽車使用期間以及整個制造過程中安全可靠地運行：

· 無限保質(zhì)期 (Jedec MSL1)；

· 無腐蝕性（絕緣材料不含鹵素和紅磷，不含離子熱穩(wěn)定劑）；

· 150°C至180°C的高連續(xù)使用溫度；

· 良好的耐化學(xué)性；

· 高延展性和電氣強度；

· CTI 600V及以上。

對于電動汽車，電池充電的質(zhì)量和風(fēng)險成為一個問題。對于純內(nèi)燃機，只有在發(fā)生碰撞或外部火源時才會著火。對于電動汽車，它可能會在沒有人注視的車庫中充電——消費者可能不在家或正在睡覺——因此當汽車在車庫中充電時發(fā)生火災(zāi)等事情的風(fēng)險會增加。

今天，汽車行業(yè)的阻燃性 (FR) 由離開車輛所需的逃逸時間來定義。由于逃生時間很短——所有需要做的就是打開車門并下車——因此一度沒有嚴格的立法要求在汽車中使用阻燃材料。

只有少數(shù) OEM 指定UL94-V-0 FR 標準適用于插頭或電池等應(yīng)用。然而，隨著針對更高電壓系統(tǒng)的研究——中國正在研究高達 1,500 伏的充電系統(tǒng)，而歐洲目前正在推出 800 伏的基礎(chǔ)設(shè)施——立法要求在汽車中使用 FR 材料的時間將會到來。

汽車很可能會被視為無人看管的設(shè)備。這對汽車行業(yè)來說不是一個容易的過渡，因為 FR 材料成本更高、性能更低、重量更大，因此這對設(shè)計師來說會適得其反。然而，風(fēng)險因素太高了——大功率電子設(shè)備數(shù)量的增加以及高壓電氣化和無人值守充電將提高汽車的 FR 標準。

因此，EMI屏蔽和熱管理在汽車電子產(chǎn)品中變得越來越重要；因此，電子控制直到 (ECU) 蓋必須滿足這兩種類型的應(yīng)用。ECU 和電源管理模塊通常安裝在金屬外殼中，外殼為電路板提供環(huán)境保護，并將處理器和功率晶體管的熱量導(dǎo)走以防止過熱。此外，它還可以屏蔽由相鄰射頻信號引起的電磁干擾 (EMI)，這些射頻信號可能會干擾敏感的集成電路 (IC) 并導(dǎo)致故障。

大多數(shù)市售塑料材料的最大 CTI 限制為 600 伏，大多數(shù)設(shè)備僅用于測試 CTI，DSM 的設(shè)備除外。