Molex:解决电动汽车充电的两个关键设计难题

随着汽车制造商升级电动汽车 (EV) 设计和世界各国接受 EV，EV 市场蓄势待发。据瑞银投资银行 预测，到 2025 年，EV 将占全球新车销量的 20%，到 2030 年将占 50% 。

但阻碍这些预测的是一些严酷的现实。例如，续航里程有限、充电时间慢和缺乏公共充电基础设施，这些都让许多潜在的 EV 消费者处于观望状态。但另一方面，政府建设充电基础设施的努力以及电池技术最近的改进可能会加速大规模采用。

一直有报道称，人们对电动汽车 (EV) 的一种批评声音是，EV 的充电时间比汽油车的加油时间要长。

充电时间取决于充电方法，以及车辆类型和生产时间。根据 美国交通部的数据，家庭车库采用的一级充电最慢，需要 40 到 50 个小时。用于家庭充电和商业充电的二级充电需要等 4 到 10 小时。采用直流快充 (DCFC) 这种最快的方法时，商业客户可在 20 分钟至 1 小时内把电池充电到 80%。

尽管在家充电很方便，但消费者表示明显更喜欢快速充电。在 Fuel Institute 的 2020 年调查中，半数以上受访者表示他们愿意为直流快充多付费。

制造商很清楚客户对更快充电的渴望，一直在提高电压以加快速度。但这是一个棘手的业务。充电速度过快可能会损坏电池，从而缩短使用寿命、降低性能，在最坏的情况下，还会导致电池出现灾难性故障。功率更大并不一定等于全面快速充电，因为随着电池的老化，充电速度会减慢。

充电还受到电池配置的影响，而电池配置不仅在生产商之间，而且在不同型号之间也差异很大。配置对汽车制造商来说非常重要，因为汽车制造商靠它来区分 EV 的设计，打造从运动型到绝对实用型的电动汽车。

有些制造商投资于充电站，此时电池配置的不同会起到作用。例如，特斯拉建立了一个全国性的超级超电站网络，可在 15 分钟内给 EV 充满电。

电池有此如多配置的原因很简单：电池仍然需要相当大的改进。例如，不是每一辆 EV 都可能接受直流快充，从而限制了快充基础设施的好处。

因此，明显需要对电池进行实验和创新，以便 EV 能够充分利用快速增长的充电基础设施。但这一直是个挑战，因为 EV 电池难以生产且成本很高。不过，这种情况也在改变。

例如，一种新的电池电芯接触系统使用柔性印刷电路 (FPC) 板将电芯连接到监控系统和各种端口。这一创新使得不需要手动接线的菊链形连接，因为这种连接可能会引起配置错误。这种安排也比单根电线更耐退化，同时重量轻，运输成本更低。

更快、更具成本效益地制造电池将让制造商有更多的时间和资金来进行设计创新。这还能让制造商试验不同的方法，以安全地加快充电速度和延长电池寿命。

尽管存在这些限制，续航里程也大大提高了。许多 EV 现在每次充电可以行驶 322 到 483 公里。

但那又怎样？ 离家数百英里的驾驶员可无法将充电插头插入车库里的充电器，而且充电站很少。Deloitte 的2022 年全球汽车消费者研究显示，这一直是消费者的症结所在，14% 的消费者因为担心缺乏可用的充电基础设施而决定不考虑 EV。

而改变这种局面和扩大充电基础设施需要进行投资。前文提到的特斯拉全国超级充电网络投资和试点项目只是一个开始。EV 市场想要生存和蓬勃发展，就需要更丰富的充电网络。

经济力量的变化也有可能加快新充电站的推出。例如，美国能源部最近发布了一份谅解备忘录，以协调各机构和私营部门建设车联网 (V2X) 基础设施。双向充电功能可以让家庭和工作场所的移动电池在白天储存电量，然后在高峰时段将电力回馈给电网。

运营商也在寻找新的方法从充电站赚钱。例如，有些运营商在充电点增设数字屏幕，以便在顾客等待充电时在附近的餐馆、购物中心和剧院购时为他们提供促销。有些运营商寻求能够收集客户数据的可视化充电器，这些数据包括人口统计数据以及他们汽车的品牌和型号。还有一些运营商可能会展示当地电视转播的体育赛事或其他推动收入的娱乐性内容。

对于任何企业来说，充电亭都是一个推广品牌的机会，其独特的设计能支持企业传达信息。例如，汽车制造商开始在经销商处部署充电亭，选择的设计方案体现了“轻松奢华”或“前瞻性科技”等价值观。

尽管外观设计在很大程度上依赖内部构成，但灵活性正在增加。例如，Molex 莫仕可以制造各种形状、尺寸和涂层的母排，给予企业以灵活性，以便在保持可制造性的同时满足其设计需求。

尽管 EV 电池充电和基础设施仍存在许多障碍，但前进的势头显而易见，这激励了制造商、供应商和企业放飞自己的想法。

As the EV charging infrastructure expands along roadways and into the home and consumers demand faster, more efficient charging experiences, the emphasis for high quality connectivity is paramount. The safe and reliable use and maintenance of charging stations is heavily dependent on ensuring risks of shock, fire, overcharge and failure are at a minimum. 

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