車両の電動化の障壁を取り除く

Mehooエレクトロニクス

Removing barriers to vehicle electrification

未来は電化社会です。実際、製品、システム、プロセスの電動化は、数え切れないほどの産業環境や消費者環境で加速しています。高度な電子機器が油圧や空気圧などの従来の方法に取って代わり、これらの変革を推進しています。

電動化の加速は、運輸業界で最も顕著です。最先端の機能と純粋な電動パワートレインを搭載した車両の数は、前例のない速度で増加しています。

長年の内燃機関(ICE)から純粋な電気パワートレインへの急速な置き換えに加えて、一般車両の電気部分も大きく成長しています。例えば、以前は機械式だった多くの重要なシステムは、ブレーキアシストやステアリング(電動パワーステアリング(EPAS))など、安全性と信頼性を向上させるためにエレクトロニクスに目を向けています。近年、先進運転支援システム(ADAS)を支えるソリューションが急速に発展し、「完全自動運転」という大きな目標に向かっています。


より多くの選択肢とより良い性能が電気自動車の採用を加速させるでしょう

電気自動車(EV)とハイブリッド電気自動車(HEV)の台数は、ここ数年で世界的に大きく増加しており、2025年には新車販売の20%を占めると予想されています。

グローバル市場では、小型車から大型ピックアップトラックまで、さまざまなEV/HEVモデルの数とカテゴリーが大幅に増加しています。さらに、バッテリー、パワーマネジメント、回生システムの進歩により、電気自動車は1回の充電での航続距離を伸ばし続け、ガソリン車が給油後に走行できる距離に近づくことができるようになりました。EVの航続距離が延び続ける中、これまでEVの普及を妨げてきた懸念は薄れてきています。また、充電ステーションのネットワークが拡大し、急速充電が普及するにつれて、EVとICE車の「ギャップ」はさらに縮まり、EVは大きな可能性を発揮できるようになります。

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自動車の電動化の課題

明るい未来にもかかわらず、自動車の電動化を実現するには、まだ多くの障害があります。年平均成長率10.6%の2,363億ドルの市場で足場を固めるために、自動車メーカーはどのような課題に直面するのでしょうか。

明るい未来にもかかわらず、自動車の電動化を実現するには、まだ多くの障害があります。年平均成長率10.6%の2,363億ドルの市場で足場を固めるために、自動車メーカーはどのような課題に直面するのでしょうか。

モレックスと第三者調査会社Dimensional Researchによる最近の「Electrification Innovation in Automotive」調査によると、開発の障壁に関する業界の懸念は現実のものであり、回答者の92%が、設計チームが車両の電動化の成長を進める上で多くの課題を抱えていると回答しています。

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ゾーン地域アーキテクチャ技術の使用

消費者は自動車に単なる移動手段以上のものを求めているため、自動車メーカーの最優先事項は、自動車をより安全に、より快適に、より便利に、インフォテインメント機能を備えているようにすることです。今日の現代の自動車には、車を仕事や生活空間の延長のように感じさせるいくつかの優れた機能があります。しかし、電子システムやモジュールの数が多いため、一般車両の電気アーキテクチャに大きな課題が生じています。

消費者の需要を満たすために、ハイエンド自動車の設計には100を超える電子制御ユニット(ECU)が必要になる場合があります。車両に搭載されるECUの普及により、車両にとって重要なトラフィック駆動型のコマンド&コントロール固有の機能を接続、パッケージ化、管理する方法に大きな課題が生じています。既存のアーキテクチャがスケーラビリティの限界に達すると、業界はゾーンアーキテクチャを採用する必要があります。車両を異なるゾーンに分割して機能を割り当て、必要に応じてゾーン間で情報を渡すことができます。ゾーンアーキテクチャは、全体の配線量を最適化および削減するだけでなく、ECUを統合します。ゾーン・リージョナル・アーキテクチャは、車両に搭載される電子システムの増加により適したトポロジーを実現するだけでなく、車両の重量を減らすことで、効率を高め、充電あたりの航続距離を向上させることができます。リージョナルアーキテクチャの実装を成功させるには、堅牢で堅牢で、データフローを安全に維持できる高速データ接続テクノロジーを使用する必要があります。

上記の調査結果によると、回答者の84%が、ゾーン地域アーキテクチャの採用が未来であり、従来のアプローチが限界に達しているという懸念を軽減するのに役立つことに同意しています。モレックスは、既存の従来の方法からの移行を促進し、すべての中間段階を円滑にし、最終的に業界をリードするさまざまな柔軟なアプリケーション製品を生成して、真のゾーン地域アーキテクチャの実現をサポートするさまざまなソリューションを提供できます。

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サーマル・リスク・マネジメント

内燃機関車や電気自動車など、自動車に組み込まれるように設計された電子部品の急速な成長に伴い、熱管理の課題も生じています。パソコンやモバイル機器などの電子機器が過熱するとどうなりますか?スイッチが切れるので、道路を高速で走行する車両には絶対に受け入れられません。では、現在100個以上のECUを搭載し、電子機器を増大させる車両を設計するには、何が必要でしょうか。これらの問題により、設計の複雑さが増し、業界はスペースの制約からコネクタの小型化に革新を求めています。これは、車載システムの温度レベルに大きな影響を与えるため、巧妙で革新的な設計ソリューションと高度な予測モデリングによって対処する必要があります。

小型化と電動部品の追加により、必然的に部品の密度が高まります。小型化されたシステムは表面積が小さくなるため、より小さなスペースで同じ以上の熱を放散すると、過熱のリスクが生じる可能性があり、管理と制御が必要です。電子機器が密閉されたECU内にあり、極端な周囲温度が発生する車両の領域(ボンネットの下など)に配置されている場合、過熱のリスクが高まる可能性があります。過酷な環境と、次世代コネクティビティ・システムの高い回路密度と小型パッケージ・サイズの要件が組み合わさると、適切に設計されなければ、熱的な課題が生じる可能性があります。コネクタの熱問題に対処するには、企業はプロジェクト設計段階で安全性、信頼性、および寿命の問題に真剣に取り組む必要があります。Molexは、忠実度の高い熱シミュレーション手法を実装して、設計の検討を促進し、大量生産前に熱の問題を軽減します。次世代のコネクテッドシステムに対する従来の「構築してからテスト」というアプローチは、テストモデルの構築にかかるコストとリードタイムのために効率が悪くなります。熱シミュレーションにより、瞬時に可視化できるため、お客様は修正サイクルをスピードアップできます。モレックスは、性能と長期生産の面でお客様のニーズを満たすオーダーメイドのソリューションをお客様に提供できます。

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電気自動車の騒音低減という新技術に新たな課題をもたらします。従来、内燃機関の運転は、路面、タイヤ、風、車両構造からの周囲の騒音を抑制してきました。これらの騒音をマスキングするエンジンがなければ、車両の乗員は不快感、会話の質の低下、ドローンの疲労を経験する可能性があります。エンジニアは、車両のコストと重量が増加し、電気自動車の2つの鍵である自動車のエネルギー消費量と航続距離に悪影響を与える機械的な騒音低減方法(遮音材やフォームライニングタイヤの使用など)に頼ることができなくなりました。

モレックスの世界クラスのノイズキャンセリングセンサー(RNCセンサー)により、自動車メーカーは不要な音を電子的に低減できます。当社の加速度センサーベースのロードノイズキャンセリングセンサーは、車両のシャーシに取り付けられてロードノイズを監視し、インテリジェントなアルゴリズムを組み込むことで、ノイズが乗員の耳に入った瞬間にノイズキャンセリング波を放出します。騒音管理技術は、OEMに幅広い騒音低減のメリットをもたらし、自動車メーカーは、より軽量で高性能、より柔軟で、より効率的な騒音低減ソリューションの設計と展開を主導することができます。

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電動化への明るい道のり

電気自動車の割合の継続的な増加と車両のパワートレインの電動化は、自動車業界にとって前向きで有益な必然的な発展です。モレックスやモレックスのような経験豊富なイノベーターが、このメガトレンドを支えるために、自動車エコシステムと幅広く協力する必要があることが重要です。当社は、自動車業界の世界最大のOEMおよびサプライヤーのほとんどにエレクトロニクスおよびコネクティビティソリューションを提供する大手サプライヤーであり、設計ニーズの最前線にとどまり、潜在的なリスクを軽減し、繁栄する車両市場の需要を満たすためのソリューションの開発に努めています。当社は、当社の製品、ツール、プロセスが自動車業界に信頼性の高いソリューションを提供することを保証し、効果的なガイダンスを提供することで、お客様が当社の設計ソリューションを自信を持って使用し、電動化の明るい未来への黄金の道を切り開くお手伝いをします。

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