汽车电气化：扰乱汽车工业及其他行业

在全球各地，各国政府都在宣布将导致内燃机报废的任务。2018年，中国要求道路上8%的新车为“新能源”或零排放车辆，这一比例在目前的2-3%的道路上大幅增长。限制内燃机未来发展的类似强有力的政府法规已经传遍了世界各地，混合动力和全电动汽车行业的重要性和增长不能被夸大。

沃尔沃可能采取了汽车制造商最强硬的立场，承诺到2019年只生产混合动力或全电动汽车，并承诺到2025年销售超过100万辆电动汽车。沃尔沃总裁兼首席执行官Hakan Samuelsson在2017年7月的一份声明中说：“这一声明标志着这辆内燃机驱动的汽车的终结。”

尽管我们还没有看到东南亚面临如此大胆和积极的挑战，但该地区是一个相当强大的汽车工业的所在地。例如，泰国是许多汽车原始设备制造商的基地国，而菲律宾和马来西亚是供应链供应商（包括零部件设计师和制造商以及半导体）的首选目的地。这标志着汽车行业在自主车辆和电气化方面的巨大机遇。

超过电动汽车

从内燃到混合动力再到全电力发电厂的转变，仅代表了汽车电力电子系统蓬勃发展中最明显的一部分。电气化同样适用。

至车辆子系统。就在10年前，方向盘和前轮之间的完全机械耦合并不罕见。方向盘与轴相连，轴与齿轮齿条系统相连，齿轮齿条系统转动车轮，即使是更高效的液压系统，仍然保持着方向盘和轮胎之间的机械耦合。油门踏板和手动变速器的情况类似。

现代汽车中的线控技术的爆炸性发展改变了这种模式。一个传感器、一个远程执行器和多个控制系统已经取代了机械连杆。转向柱上的传感器现在测量车轮的角度，而不是方向盘和前轮胎之间的直接连接。然后，嵌入式控制器将该测量值转换成一个角度，并将该值发送到车辆的通信总线。在通信总线的其他地方，另一个控制器获取该值，将其转换为可能基于车速和驾驶员设置的车轮角度，然后命令执行器将车轮移动到所需角度。

在许多车辆中，安全系统位于该线控转向系统的中间，以确保车辆保持在车道上，并避免道路上的障碍物。随着车辆中电力电子子系统数量的增加，汽车本身开始看起来像一个带有公共电源总线的微型电网，连接越来越多的电源和接收器，每个都由独立的嵌入式控制系统管理。

更广泛的影响挑战

从更广泛的角度来看政府汽车授权的影响，电气化的指数增长和即将结束的内燃机代表了支持汽车发电厂转变所需基础设施的根本改变。一辆装有内燃机的汽车在几乎任何一个加油站都需要大约10分钟的时间来加满油箱，再行驶300英里。然而，即使有一个专用的增压器，类似的维修站也需要至少一个小时的全电动车辆充电。即使对于与日常通勤相关的缓慢充电，所需的充电硬件也需要一些考虑。对于房主来说，安装一个过夜充电站可能和在车库里安装一个大电流电路一样简单，但对于房屋或公寓的承租人来说，这就变得更加复杂了。如果车主碰巧住在城市里，在街上停车，那么家庭充电站的概念可能完全不可能实现。

汽车电气化的未来从电力事业的角度出发，基于日常劳动力计划的周期性需求与快速充电的高负荷需求相结合，对电网也提出了重大的新挑战。如果整个劳动力下午5:00回到家中，同时插上电动汽车插头，这就改变了电网典型峰值需求的时间安排，并将区域峰值消费从加热或冷却转向运输。在一个加油站的更大规模上，一个用于快速充电的增压器的集合将需要像中等规模的社区那样的能量。

要阅读本文的完整版本，请单击此处，该版本出现在2018年4月发行的SMT007杂志上。