電動交通的案例
電機 | 通過仿真加速電動交通解決方案的創新（附白皮書下載）
“2021年~2023年期間，電動汽車（EV）市場規模將達到7萬億美元，并且預計這個數字還會繼續增加。”
在快速增長的電動汽車市場中，汽車制造商需要優先考慮縮短設計周期并滿足安全和效率等要求，并逐步采用先進的設計、測試和制造技術，作為這項工作的一部分，工程師突破電機設計的極限，以實現更高的效率和性能，最終推動牽引電機的應用。
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隨著需求持續增長，電動汽車設計人員必須在嚴苛的時限內解決一系列日益復雜的工程目標。優化的系統設計需要評估眾多不同的概念、拓撲和跨學科的電子相互作用。設計和仿真工具能夠提供準確的信息，有助于及時支持這些評估工作。
在《牽引電機的多物理場分析：加速電動交通解決方案的創新》白皮書中，介紹了用于優化電動汽車電力牽引電機的關鍵技術考慮因素，以及Ansys仿真工具如何解決系統級多物理場的復雜性，以幫助縮短設計周期。
縮短開發時間并滿足電機性能
由于存在許多設計變量，工程師必須快速瀏覽電機的設計空間，以加快高效可靠電機和相關電驅動系統集成的概念和開發。借助我們針對電動牽引電機的概念、設計和規格的解決方案，工程師可以迅速探索和評估峰值扭矩、效率和材料成本之間的權衡，避免在設計周期中進行代價高昂的返工。
展開 智利交通系統改革聚焦電動化 比亞迪助力
據英國路透社報道，近日, 一艘大型貨輪在智利圣安東尼奧港停靠, 裝載著來自中國的首批100輛比亞迪電動巴士。智利人民希望借此改革智利的公共交通體系。
為改善首都圣地亞哥的空氣污染問題，智利政府有著宏達的計劃，其中包括推出電動車、電動汽車、出租車以及用于采礦業卡車的電動化。作為世界上最大的銅生產國和第二大鋰(電動汽車電池的主要成分)生產國，礦物質豐富的智利計劃到2022年將電動汽車的數量增加10倍。
并且，智利能源部部長Susana Jimenez表示，政府希望到2050年，電動汽車在智利私家車中的占比達到40%，在公共交通中占100%。這項規劃將使得智利在拉丁美洲以及全球發展中國家處于綠色動力的前沿。然而，交通電動化也意味著智利將面臨著巨大的挑戰，因為電動汽車價格持續走高，并且目前智利國內的充電站配套基礎設施比較匱乏，僅有40座公共充電站。
但從長遠來看看，電動汽車帶來的益處將會很大。電動汽車的使用可降低城市噪音和空氣污染，減少燃料的消耗。并且，智利交通部表示，電動巴士的使用和維護費用比燃油汽車低70%。
為此，智利能源部表示，該國將免除電動汽車的環境稅和交通限制，并對轉向更節能汽車的出租車司機提供補貼和快速準入。智利政府還鼓勵采礦業考慮使用電動卡車。智利國有銅礦企業Codelco最近宣布了一項試點計劃，將引進電動卡車。
智利總統塞瓦斯蒂安?皮涅拉(Sebastian Pinera)已于11月初表示“智利將成為世界上電動汽車擁有量僅次于中國的第二大國家”。對此，其他拉美國家也迎頭趕上，墨西哥城、秘魯紛紛開始布局推廣電動汽車。
展開 電動公共交通時代來了！燃油公交出租將成歷史
看點：國內公共交通體系將率先實現電動化，并推動新能源乘用車發展。
車東西 | 曉寒
元旦假期結束后第一個工作日，新能源汽車領域就傳來兩個重磅消息。
一是深圳完成了此前定下的目標——2019年前完成出租車全面電動化，而深圳早在2017年，還實現了公交車的純電動化。另外一個是昆明市宣布自2019年起，新增網約車必須為純電動汽車。
▲深圳純電出租，圖自網絡
在政府大力推動新能源車的背景下，國內諸多城市在推動乘用車的同時，也在著力對公交、出租等公共交通體系進行新能源升級。
本次深圳率先完成公交/出租完全純電化，昆明要求新增網約車必須是純電動車，未來必將有跟多城市跟進，意味著以公交、出租/網約車為代表的公共交通體系的純電動化時代來了！
深圳成全球首個公交出租全電動化城市
元旦期間，據南方日報報道，深圳交委透露深圳市純電出租車占已超過99%，基本實現全面電動化。
作為國家“節能與新能源汽車示范推廣”13個試點城市之一，深圳自2010年就開始在乘用車、公交、出租等多個領域推廣新能源汽車。2017年底，深圳已經率先實現公交車的完全純電化。
▲深圳純電公交，圖自網絡
公交車實現完全純電化后，深圳在今年上半年還印發《2018年“深圳藍”可持續行動計劃》，提出要在2018年底將現有7500輛出租車全部更換為純電動車型，并在充電等基礎設施以及行駛路權等方向發力配合。
元旦過后，深圳按照計劃完成出租車電動化目標，成為全球首個將出租、電動化等城市公共交通體系全面實現電動化的城市，成果斐然。
展開 3D打印將如何改變電動汽車和交通運輸行業？
導讀：隨著 3D 打印進入電動汽車(EV) 市場，交通運輸行業或將迎來一場大的變革。與傳統汽車行業和其他交通領域相比，電動汽車 (EV) 制造商似乎更容易在生產過程中引入增材制造 (AM) 技術，這是因為增材制造帶來的眾多功能和復雜幾何形狀成形的諸多可能性。
在汽車行業，對于那些真正的大眾市場汽車、內燃機等已經生產了很長時間的東西，汽車制造商已經建立了非常完善的供應鏈，他們知道在哪里可以獲得沖壓件、注塑件或鑄件，所以增材制造技術難以打進傳統汽車制造的市場。
電動汽車（EV）行業則代表了一個新的機遇平臺，它擺脫了內燃機、發動機、油箱等傳統汽車零部件的制約，你更多需要考慮的是像大型電池組的冷卻系統一類的東西。因此，增材制造在電動汽車領域開始看起來更具吸引力，也提供了更多的發展空間。當你試圖擴大這些車輛的續航里程時，輕量化變得非常重要，而且你可能不會被那些傳統的供應鏈所束縛。另一個有趣的事情是，電動汽車市場上也有很多初創公司進入這個市場，它們也并沒有任何傳統燃油汽車的制造經驗。
3D打印金屬部件在電動汽車上的應用
金屬 3D 打印汽車零件最著名或最著名的例子是GM公司打印的座椅支架。2019 年，通用汽車與 AutoDesk 合作開發了這種生成式設計的金屬 3D 打印座椅支架，它的重量減輕了 40%，強度提高了 20%，并且將八件式組件整合為一個零件。
保時捷工廠車手和賽車隊創始人羅曼杜馬斯在達喀爾汽車拉力賽上駕駛的汽車上也有用到3D打印零件，他們讓 AddUp 的子公司 Polyshape 3D 打印汽車的一些零件。他們有一個 3D 打印的杠桿，其質量比原來的少 60%。由于 3D 打印設計，他們能夠將電纜嵌入杠桿中進行一些組裝整合。他們還 3D 打印了汽車的踏板，因此它們也更輕，比原件輕 42%。
展開 
交通電動化的下一個風口：混合動力飛機要來了！
既代表傳統燃油航空發動機制造巨頭看好電氣化前景，也是民用飛機電動技術的重大進步。
這一實驗機名為“E-Fan X”，將以英航BAE 146飛機為原型，四臺燃油發動機的其中一臺換成2兆瓦功率的電動渦扇發動機，一旦系統成熟性得到驗證，另一臺燃油發動機也將被電動機取代。
（上圖為空客提供效果圖，截圖自英國每日電訊報）
其中，空客負責混合動力電動推進系統的控制架構、電池與機身和飛行控制系統的整合；勞斯萊斯負責生產渦扇發動機、2兆瓦發電機和電子設備；西門子提供2兆瓦電動機、電子控制單元、變頻器和能量分配系統等，可謂專業分工、各盡其能。
（上圖為空客提供效果圖，截圖自新銳媒體Quartz）
這一項目基礎是空客與西門子去年聯手開發的混合動力推進系統，最初目標是制造雙座電動飛機“E-Fan”，可用于飛行員教練機和旅游運營。兩家公司去年展出了CityAirbus的空中出租車原型，西門子也在今年迪拜航展上展示了功率60千瓦的電驅動小型飛機。
三家公司表示，混合動力電動推進系統是民用航空業發展的未來，可以有效減少溫室氣體排放、降噪、降低運營成本，也能減少對化石燃料的依賴。歐盟委員會規定，航空業到2050年應實現二氧化碳減排60%、氮氧化物減排90%、噪音減少75%，僅使用現有技術無法達標。
勞斯萊斯首席技術官Paul Sein表示，乘著電動汽車的東風，航空業正成為交通領域電氣化的新風口，設計良好的電動助力可以減少油耗高達10%，成本削減也可能傳導到乘客的出行成本。
空客飛行演示部門主管Mark Counsin指出，如果飛機噪音更小，機場就能更靠近城市，方便人們出行，有效革新空中旅行模式。電動飛機將在未來城市間的短途旅行（一小時左右）成為新常態，甚至搶占短途鐵路出行的市場。
展開 高速電機 + 前沿制造技術，撐起工業交通電動化未來
</p><p>超導材料：日本已開發出 300kW超導電機，扭矩密度達傳統電機的 6 倍， 未來或用于電動航空。</p><p>2）先進制造工藝</p><p>3D打印：博世聯合MIT開發 3D打印定子，材料利用率提升至 92%。</p><p>扁線油冷技術：華為DriveONE采用超薄扁線，功率密度達 4.5kW/kg，溫 升顯著降低。</p><p><strong style="background-color: rgb(253, 198, 32);">2、電機結構革新</strong></p><p>1）軸向磁通電機</p><p>磁通方向平行于轉軸，功率密度高達 5.8kW/kg ，體積縮小 30% 。法拉利 SF90 已搭載YASA軸向磁通電機，奔馳、雷諾等也計劃量產。</p><p>2）輪轂電機</p><p>集成于車輪內，支持四輪獨立驅動。Arrival商用車采用ProteanDrive電機， 結構緊湊，適用于城市物流車。</p><p>3）開關磁阻電機</p><p>無稀土設計，結構簡單、耐高溫。Enedym和Turntide已將其應用于商用 車，成本低于永磁電機 15%。</p><p><strong style="background-color: rgb(253, 198, 32);">3、智能控制與數字化</strong></p><p>1）AI控制算法</p><p>模型預測控制（MPC）和自適應算法可優化能耗 5% ，延長峰值功率輸 出時間。特斯拉通過OTA升級控制邏輯，提升電機效率與安全性。</p><p>2）數字孿生與預測維護</p><p>利用LSTM等算法分析電流和振動信號，預測軸承故障，準確率達 92%。 西門子Sidrive IQ系統已應用于新能源汽車。
展開 ANSYS助力大眾汽車在紐伯格林賽道打破紀錄
大眾汽車賽車運動公司總監Sven Smeets表示：“在創下派克峰國際爬山賽記錄之后，ID.R又在久負盛名的紐博格林賽道上打破電動汽車用時記錄，展現電動交通的實力，也讓世界一窺電動汽車未來在普通道路上行駛的潛力。ANSYS仿真有助于改進ID.R電池的溫度管理，在不影響賽車的空氣動力學性能的前提下，確保充分散熱和溫度均勻。”
ANSYS副總裁兼總經理Shane Emswiler稱：“大眾汽車是電動交通領域的領跑者，ID.R憑借在紐博格林賽道上的杰出表現，突破了電動汽車發展的又一障礙。利用ANSYS仿真方案，大眾汽車賽車運動公司在極為苛刻的駕駛條件下，完美實現電池溫度控制的平衡，同時最大限度提升ID.R的空氣動力學性能。”
展開 保時捷攜手Ansys助推99X Electric在E級方程式中獲歷史性勝利
“在Ansys行業領先仿真解決方案的技術支持下，保時捷賽車運動部門的99X Electric電動方程式賽車在墨西哥城E-Prix的Autodromo Hermanos Rodriguez賽道上一舉包攬冠亞軍，鞏固了其在賽車歷史上的領先地位。”
為了將先進技術從賽道擴展到公路，保時捷賽車運動部門的工程團隊采用99X Electric的Gen2動力總成，以推動研發兼具節能、經濟和可持續性的商業電動交通車型。
保時捷賽車運動部門電動方程式賽車制造總監Florian Modlinger表示：“99X Electric在這場比賽中展現了電動交通的卓越實力，為我們了解電動汽車所蘊含的巨大潛力提供了引人矚目的參考。Ansys解決方案在最大限度提高Gen2動力總成的性能和效率方面發揮了至關重要的作用，使99X Electric能夠在較長時間內保持極高的速度，大幅減少了能量損耗，并縮短了單圈秒數。”
Ansys全球銷售、市場營銷及客戶卓越部高級副總裁Rick Mahoney表示：“保時捷賽車運動部門是電動汽車設計的行業領導者，而保時捷99X Electric剛剛在全球要求最為嚴苛的賽道之一取得了勝利，順利開啟了電動交通的新時代。我們祝賀車隊取得了如此出色的成績。通過采用Ansys技術，泰格豪雅保時捷電動方程式車隊證明了他們如何能夠改進高度復雜的電氣系統集成，從而最大限度地提高能源效率，并在競賽中超越競爭對手。”
展開 保時捷攜手Ansys助推99X Electric在E級方程式中獲歷史性勝利
“在Ansys行業領先仿真解決方案的技術支持下，保時捷賽車運動部門的99X Electric電動方程式賽車在墨西哥城E-Prix的Autodromo Hermanos Rodriguez賽道上一舉包攬冠亞軍，鞏固了其在賽車歷史上的領先地位。”
為了將先進技術從賽道擴展到公路，保時捷賽車運動部門的工程團隊采用99X Electric的Gen2動力總成，以推動研發兼具節能、經濟和可持續性的商業電動交通車型。
保時捷賽車運動部門電動方程式賽車制造總監Florian Modlinger表示：“99X Electric在這場比賽中展現了電動交通的卓越實力，為我們了解電動汽車所蘊含的巨大潛力提供了引人矚目的參考。Ansys解決方案在最大限度提高Gen2動力總成的性能和效率方面發揮了至關重要的作用，使99X Electric能夠在較長時間內保持極高的速度，大幅減少了能量損耗，并縮短了單圈秒數。”
Ansys全球銷售、市場營銷及客戶卓越部高級副總裁Rick Mahoney表示：“保時捷賽車運動部門是電動汽車設計的行業領導者，而保時捷99X Electric剛剛在全球要求最為嚴苛的賽道之一取得了勝利，順利開啟了電動交通的新時代。我們祝賀車隊取得了如此出色的成績。通過采用Ansys技術，泰格豪雅保時捷電動方程式車隊證明了他們如何能夠改進高度復雜的電氣系統集成，從而最大限度地提高能源效率，并在競賽中超越競爭對手。”
展開 ElectReon Wireless完成行進中車輛無線充電路測
據外媒報道，ElectReon Wireless公司于近日宣布，公司采用其電動道路設施，成功地電動車行駛中的電動車完成了無線充電測試。該公司宣稱，其設法在全長25米的測試路段上為雷諾Zoe測試車輛進行了無線充電測試。
ElectReon公司始創于2013年，總部位于以色列的特拉維夫，該公司研發了一款實時無線電氣化系統，可用于電動交通工具，旨在降低對燃料、充電站或大型車載電池的依賴性。該系統利用其自主研發的銅線圈（copper coils），將其置于道路的中央車道處，并在其上覆蓋了一層柏油，該系統由地下的充電系統驅動。充電時序使用一個或多個車載接收器，具體情況視車輛的尺寸而定。
在完成測試后，ElectReon表示，公司旨在打造一條全長260的環形賽道，旨在測試高速行駛的電動車輛（含電動客車）。
該公司表示，測試時采用了多種路況條件（如：積水的路面），在各種測試條件（路況）下，該款無線充電系統的充電傳輸率達到87%。
據ElectReon透露，在2018年上半年期間，公司的資金及資產總值達到1600萬美元。
來源：蓋世汽車
展開 德國太陽能汽車企業Sono Motors在美申請IPO
蓋世汽車訊 據外媒報道，10月22日，德國太陽能汽車企業Sono Motors申請在美國進行首次公開募股（IPO），該公司希望在全球各國政府推動向更環保的交通工具轉變之際，利用投資者的需求套現。今年3月有報道稱，據消息人士透露，Sono正在尋求在美國上市，其估值可能超過10億美元。
Sion（圖片來源：Sono Motors）
Sono公司由四個朋友于2016年在慕尼黑的一個小車庫里成立。該公司目前正在開發一款名為Sion的車型，這是一款集成了太陽能電池的純電動汽車。該車的續航里程可達305公里，可通過太陽能或傳統電源插座進行充電。
該公司在一份文件中表示，他們計劃在2023年上半年開始交付這款純電動汽車。Sono稱他們獲得了超過1.4萬份繳納了預訂款項的訂單，截至8月底，其來自客戶的凈現金流入總額為3,880萬歐元（4,516萬美元），高于6月底的3,790萬歐元。這些訂單相當于大約3億歐元的凈銷售額。
Sono表示，他們計劃向巴士、卡車、露營車、火車甚至是船只制造商授權并銷售其太陽能技術。該公司在申請文件中強調稱，全球需要對氣候友好和價格親民的電動交通工具來遏制二氧化碳的總排放量。
此前的一份政策報告預計，全球各國政府為應對全球變暖而進行的政策挑戰，可能將在2030年時讓零排放車型占道路上汽車總量的30%左右。麥肯錫的一份報告還指出，COVID-19疫情大流行期間，作為經濟刺激計劃的一部分，許多國家的政府推出了更多的激勵措施，鼓勵消費者購買電動汽車。
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馬斯克：特斯拉正在研發錳基電池
馬斯克重申，在可預見的未來，特斯拉和其他公司一樣，將專注于長續航電動車的鎳基材料，以及短續航電動車的磷酸鐵材料。不過馬斯克還簡要評論了錳基材料，“我認為錳非常有潛力。”
特斯拉一直在探索在電池中使用更多錳。在2020年的特斯拉電池日上，特斯拉表示作為臨時的一步，特斯拉計劃使用鎳錳。馬斯克表示，“用三分之二的鎳和三分之一的錳制造陰極是相對簡單的，這使我們可以在同等數量的鎳的情況下生產出容量多50%以上的電池。”但馬斯克在3月22日并沒有詳細說明，只是說特斯拉正在研究錳基電池。
圖片來源：德國勃蘭登堡州政府官方推特
馬斯克強調，“電動車和電池的大規模生產需要數千萬噸，甚至數億噸電池原材料。因此，這些電池原材料必須是普通且隨處可見的材料，否則我們無法規模化生產。”
幾個研究小組已經發表了有關高錳電池的論文，他們認為高錳電池的能量密度可能比磷酸鐵鋰電池更高，但價格可能比高鎳電池更低。
特斯拉已經在一些電池化學品中使用了錳，但錳并不是主要成分。例如，特斯拉之前曾在Powerwall中使用過鎳錳鈷（NMC），鎳錳鈷中就使用了許多錳。日產還在聆風（Leaf）的初始電池中使用了高錳的陰極。
馬斯克重申，需要重點關注電池礦物供應，以加快向電動交通和可再生能源轉型。特斯拉估計全球將需要生產300 TWh的電池才能全面向可持續發展轉型。
展開 【展臺專訪】2021 CIAS是德科技展臺專訪
是德在電動交通，自動駕駛和互聯汽車三大應用方向上提供創新型解決方案，使技術更快更新地推向市場。
應對功率器件測試“四大難題”：
如何進行可重復準確的測試？
如何用一套方案測試不同的DUT?
如何進行安全的測試？
如何應對不停演進的寬禁帶半導體測試標準?
是德科技功率器件動態參數分析儀
采用雙脈沖測試技術進行動態參數表征
支持多種功率器件，包括IGBT, GaN, SiC等器件的測試
支持校準，提供安全，可重復的精確測試
模塊化結構支持擴展功能
是德科技功率器件靜態參數分析儀
支持SiC，GaN等器件的靜態參數表征
自動進行IV/CV測試
可自動進行溫度測試
支持從nA到1500A的電流，uV至3kV的電壓
展開 ANSYS為保時捷全電動賽車提供技術支持進擊電動方程式錦標賽
ANSYS高級副總裁兼總經理Shane Emswiler稱：“保時捷賽車運動部門是卓越賽車的行業標桿，我們很榮幸可以助力保時捷99X Electric的電動傳動系統變革，克服新型電動交通障礙，并幫助車隊在電動方程式錦標賽中取得勝利。ANSYS系統級仿真賦予保時捷99X Electric一項重要的競爭優勢，大幅降低其能耗并顯著提高電氣效率，因而能在高難度賽車期間為車輛提供最大功率。”
西門子發布“公司愿景2020+”，確立未來發展方向
這一戰略還包括投資物聯網集成服務、分布式能源管理和電動交通基礎設施等新的增長領域，以加強公司的增長型業務。西門子已經是全球工業數字化領域的領導者。在這一領域的集中擴展也將進一步促進增長型業務的發展。因此，公司實體業務的年均營收增長率和利潤率預計將在中期增長兩個百分點。相比營收，基本每股收益預計將在中期實現更快增速。
西門子于2014年發布 “2020公司愿景”戰略計劃，目前已經基本完成，且實施速度和成果均超預期。西門子股份公司總裁兼首席執行官凱颯（Joe Kaeser）表示：“過去四年，我們團結奮進。今天，我們幾乎所有業務的盈利能力都顯著提升，客戶滿意度達到歷史新高，我們的數字化工廠集團也成為工業數字化領域的市場領導者。”
西門子監事會主席Jim Hagemann Snabe表示：“監事會支持公司未來戰略發展，并堅信‘公司愿景2020+’是一項杰出的計劃，將推動公司加速轉型，并在未來十年進一步鞏固其優勢地位。”
凱颯認為，對于企業而言，毋臨渴而掘井，宜未雨而綢繆。他表示：“如果我們志得意滿，不思進取，那是不負責任的。全球變化的速度和力度與日俱增，我們有義務預見這一發展趨勢。我們堅信，這正是我們以可持續的方式塑造未來的大好時機。”在他來看，經常被稱為“第四次工業革命”的數字化是工業史上最大的變革。
“真正能夠存續發展的并不是規模最大的公司，而是那些適應能力最強的公司。正因如此，我們將進一步加深對‘主人翁精神’（Ownership Culture）的理解，并賦予我們各個業務前所未有的自主運營的職責。這也包括對與業務相關的各職能的直接配置。”凱颯表示。
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