快速增长的全球人口使得交通、工业和基础设施等比以往任何时候都需要更多的能源。新技术将有助于满足这一需求,同时也能减少我们的活动对气候的影响。
全球能源需求和供应正在发生重大变化。在交通运输领域,电动汽车(EV)的创新发展迅速,特别是在欧洲和亚洲,这在很大程度上是因为监管、大量投资和可持续性的压力。预计到2030年,电动汽车将占全球汽车销量的近三分之二。然而在美洲,电动汽车的采用已经受到了里程焦虑和充电可用性的抑制。那么,普及电动汽车的关键是什么呢?
特大城市的崛起也将对能源的使用产生影响。目前全球有45个特大城市,而且数量还在上升。这些超大城市的拥挤环境很难支撑庞大数量的汽车等交通工具。这推动了对新解决方案的需求,如MaaS移动服务模型,包括大量电动自动驾驶出租汽车、穿梭车和移动舱等。
TE连接公司的柔性PCB(FPC)天线
智慧城市的连接离不开天线网络。TE连接公司的柔性PCB(FPC)天线支持与Wi-Fi和MHF / MHF1 / U. FL之间的三频段连接。
当今城市不仅变得越来越大,而且也变得越来越智能。智慧城市将基础设施系统自动化。到2030年这个市场价值将达到5.2万亿美元。传感器、5G连接、物联网、大数据平台、智能电网和集成监控能力方面的技术进步推动智能城市发展。这些进展将有助于减少交通拥堵,但它们也将进一步消耗更多的电能。
自动驾驶交通也将产生影响。自动驾驶功能并不局限于电动汽车,这些功能可以添加到所有的汽车上,甚至可以在以后作为增值服务的一部分被激活。“随着电动汽车行业的不断发展,汽车消费者将受益于 Level 2+ 自动化的稳步发展。”TE连接公司运输解决方案部门副总裁拉尔夫·克莱特克说。
最后,随着环境问题的日益加剧,政府、企业和消费者正在寻求可持续的交通选择,减少汽车废气排放和污染,这进一步鼓励了采用电动汽车。
总之,这些趋势正在导致能源消费的重大转变。国际能源机构(IEA)2050年净零排放委员会预计,能源总消耗中的比例将从2022年的20%上升到2030年的27%以上。
TE连接太阳能连接器组件有助于加速太阳能农场的实施
如今,世界上82%的能源来自石油、煤炭或天然气,这为化石燃料的勘探、生产、储存和分配创造了巨大需求。风能和太阳能发电的比例已经上升到了12%。然而,世界需要到2030年将可再生能源产能提高三倍,从而实现国际能源署制定的到2050年消除能源领域零排放的目标。
阻碍可再生能源发展和消费的障碍正在被打破。与2020年相比,2021年陆地风能发电成本下降了15%,海上风能发电成本下降了13%,太阳能发电成本下降了13%。电池储能系统和能源管理系统使企业能够捕获可再生能源,存储并灵活地部署它,满足可持续性、成本和其它目标,克服绿色能源的可靠性问题。因此,到2030年,可再生能源将占世界总发电量的65%。
美国工业解决方案副总裁戴维·布朗说:“为了跟上这一需求,公用事业公司必须利用更高负载和智能管理需求的智能电网取代老化的基础设施。在世界许多地方,电网技术已经有100多年的历史了,智能电网将支持新的应用,如生产能源和货币化能源的商业生产者。电动汽车充电将能源回归电网,以及向其它国家输出可再生能源。”
布朗补充说:“在中国和欧洲,家庭住房更加密集,一些家庭需要在同一地点同时为电动汽车充电。新的汽车电网可以支持这些应用。”
汽车和能源行业正在应对日益增长的能源需求
汽车制造商正在尽自己的一份力,通过改变其汽车的重量以及管理能耗来应对能源需求的转变。
拉尔夫·克莱特克说:“电动汽车充电越来越多地使用分区架构,这种架构在逻辑上和物理上将系统划分为区域,由同一处理器管理,有自己的汽车配电单元,并通过网关连接到以太网。”
基于集中应用服务器的体系架构控制整个汽车,并启用高级功能。这些高性能的电气架构,包括高速以太网连接,是定义软件车辆(SDVs)的基础。SDV不仅减少了线束重量的30%以上,而且还允许复杂的电池管理功能,可以通过互联网升级汽车的整个寿命,随着新的汽车技术创新,可以进一步缩短汽车充电时间,延长汽车续航里程和电池性能。
汽车充电站也在不断发展。如今,大多数直流汽车充电站可以提供大约150 KW的汽车充电功率。然而,到2030年,这一数字将增加到750千瓦。这将使配备80 KW电池的电动汽车在短短6分钟内充满电,使给电动汽车充电的速度和在加油站给ICE汽车加油一样快和容易。这是由汽车零部件制造商的创新所实现的。布朗说:“到2030年,汽车零部件制造商将提供智能接触器、下一代汽车电池互连系统和热管理busbar,支持更高的汽车电压要求,并可以轻松地实现自动化。”
汽车零部件制造商也选择了铝而不是铜,通过使用更轻的材料来节省成本,通过使汽车更轻来提高性能。这还有一个额外的好处,因为铝更容易回收。
OEM和汽车零部件制造商的转变
OEM和汽车零部件制造商可以通过多种方式支持客户向电子移动的过渡,趋势正在推动汽车行业发展。
考虑到汽车设计的可持续性,大多数(80%)的汽车产品寿命是由设计选择决定的。OEM和汽车组件制造商应该从第一天开始就考虑可持续性,通过选择新的可持续材料、轻量化产品以及实现组件的回收和再利用来设计循环性。OEM和汽车组件制造商可以使用生成式人工智能来优化可持续性和重量,设计新的减排材料,满足汽车制造商的可持续性要求,如环保树脂。
创新汽车充电解决方案,世界将转向超高速直流汽车充电,汽车制造商和合作伙伴需要帮助建设这一基础设施。OEM和汽车零部件制造商可以提供支持双向汽车充电的创新解决方案。
TE公司的充电接口
TE公司开发了一个满足世界各地所有汽车充电标准的充电入口平台: NACS、CCS1、CCS2、GB和CHAdeMO。它可以支持高达1000伏特的汽车直流电,并提供接近检测.
交通运输的未来一直不断创新,而且这只会加速。汽车制造商和汽车零部件制造商正在合作,从而实现新的汽车电子移动解决方案和MaaS模型,增强汽车消费者的能力,减少交通拥堵和污染,并减少碳排放。能源需求的转变不仅有利于我们帮助创造一个更安全、更清洁的环境,而且还为汽车制造商和供应商开启了潜在的新商业模式和新的收入来源。 |