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2023年02月08日
作者 姚惠茹
作者 姚惠茹
半導體技術是電動車創新曲線中的重要推手，德州儀器團隊剖析電動車成為趨勢五大關鍵，包括可用行駛里程、充電速度、兼顧行駛里程與加速度、可靠的運作、經濟實惠，以符合成本效益的材料及先進技術持續創新，協助電動車轉為永續運輸的現實。
1. 對可用行駛里程充滿信心
德儀表示，客戶在考慮是否購買電動車時，最大的擔憂之一便是電池沒電，但好消息是先進電池管理系統（BMS） 可協助克服廣泛採用時所遇到的重大阻礙，像是對行駛距離、安全性和成本等的擔憂。
汽車製造商致力提供最長行駛里程，而準確的充電狀態電池計算是瞭解車輛還剩多少電量的關鍵，德儀的新產品可為電壓與電流量測大幅提升精密度，讓汽車製造商能有信心準確測量電動車真實行駛里程。
電池監控器和平衡器的進步將提升充電狀態與健康狀態量測功能，為汽車製造商提供超越過去市場上任何電池晶片監控器對車輛電池組的充電與放電能力，如此一來便可降低不確定性，並有效增加電動車行駛里程，或讓製造商能以更小更輕的電池組提供相同有效的行駛里程。
2. 充電更快
德儀表示，許多人想知道是否能在家和在長途公路旅行中，快速地為電動車充電，而且不冒電池健康風險的關鍵，就是持續對每個電池晶片提供最佳電壓與電流，而最新的車載充電器解決方案可加快充電速度，確保充電器在各電池晶片可負荷的最高電流和電壓，即時提供電力，同時避免會縮短電池晶片壽命與容量的過度充電或過熱情況。
現在消費者可在車庫裡為電動車充整晚電，預期未來將能在家中使用 DC wallbox 充電器，並在兩小時內充飽 800V 電池，事實上，有些設備製造商正在研發可於數分鐘內完整充電的技術，並運用半導體技術的雙向充電實現車輛至電網、車對車和車輛對基礎設施。
3. 同時兼顧行駛里程與加速度
電動車的快速加速方式，使得行駛時既迅速又充滿樂趣，由於牽引逆變器系統可將電池電力轉換為控制扭力和速度的功率，為電動車行駛里程、性能和行駛體驗背後的驅動力，該系統會從電池汲取能源，快速轉換高電壓與電流饋送至電動馬達，以取得最佳性能。
德儀表示，先進半導體功能（如絕緣式閘極驅動器中的可調整閘極驅動器強度）讓電動車可依道路狀況、駕駛風格與天氣調整能源使用，無論是在陡峭的山區道路間穿梭，還是通過平坦的廣闊區域，都不會浪費電池電力。
4. 提供安全可靠的運作
德儀表示，除行駛里程更長、充電速度更快外，由德儀研發的電源管理技術可提供精確的電源保護和功能安全以保護車輛運作，讓消費者能對電動車的安全性與可靠度感到放心，避免電池過度充電、過熱或過度消耗，以提升電池續航力與安全性。
德儀指出，該電源管理技術可協助保護駕駛與乘客因元件突然故障而受困或遭到危害，而先進的感測器與微控制器可實現史上最先進的駕駛安全系統，不僅可提供警示，甚至可在突發危害情況下發揮作用。
5. 經濟實惠
車輛電氣化的技術趨勢讓汽車製造商重新思考汽車系統架構設計，以運用在各種車型與未來車輛世代，這是創新的大好機會，而汽車製造商須重新思考與設計系統，並推出區域控制、整合式動力傳動系統、無線電池管理系統、智能電池接線盒與雙向充電等創新解決方案。
德儀強調，未來將看到更多汽車通訊協定標準化，像是雲端運算將可讓機器學習執行車隊管理、電池老化計算或故障預測演算法等任務，電動車電動傳動系統將因寬頻隙半導體而變得更有效率且強大，而半導體產業將以符合成本效益的材料及先進技術持續創新，實現低成本更安全的車輛。
（首圖來源：德州儀器）
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