万物电气化

化石燃料和内燃机已经为全球经济提供了一个多世纪的动力，但未来将是电气化的。 随着全球树立应对气候变化和减少碳排放的宏伟目标，工程师们正在竞相将我们每天使用的车辆和机械的电动替代品商业化。

我们可以看到这种”万物电气化”发生在人或货物发生移动的任何地方 ‐ 公路、铁路、海上和空中，一直到工厂或仓库车间。虽然电动推进的基本概念应用于各种场景，但电池容量、电力传输、量程和充电时间等特定技术问题因应用而有很大差异。

由于 TE Connectivity 在电气连接和材料科学领域拥有数十年的经验，我们正在一线努力解决这些挑战。以下是主要行业为实现电气化未来而进行的一些创新。 

电气化是自内燃机商业化以来汽车行业最大的技术变革，而且电气化发生得非常快。 乘用电动汽车的销售额在 2021 年翻了一番，因为工程师不断优化尺寸、重量和功率，以增加电动汽车的续航里程。与此同时，大功率、高速充电的进步和充电基础设施的扩展进一步减少了驾驶员对续航里程的焦虑。

实现交通电气化的下一步是改进重型商用车（如卡车和公共汽车）的电动替代品，这些车辆带来的技术挑战更大。增加电池密度以获得更高的存储容量和功率输出对于移动较重的负载至关重要，例如，电动公交车所需的电池容量大约是普通乘用电动汽车的五倍。超快速充电对于实现交付和交通车辆按计划运行所需的快速周转时间也至关重要。

但是，将更多的能量从充电器转移到电池和车辆内部会产生高得多的热量，因此需要特别关注商用车内的安全性。TE 在开发高功率元件和光缆组件方面的专业知识，以及我们对用于改进电气性能的先进材料的关注，正在帮助商用电动汽车行业在不牺牲安全性和可靠性的情况下实现其性能要求。 

与汽车不同，客运列车已经实现电气化一个多世纪了。 然而，即使是已经建立了电气铁路网络的农村也在寻求提高速度和效率，以实现现代高速列车。

我们与铁路公司合作，通过我们的小尺寸车顶解决方案等组件来改进列车尺寸、重量和空气动力学属性，这些组件可减少阻力并提高效率，同时在列车车厢内创造更多可用空间。

新兴的电池供电煤水车技术表明了将电气铁路扩展到仍在使用旧式柴油基础设施的农村的最有力承诺。电池电动列车已经在加利福尼亚州进行测试，大型电池组和快速充电解决方案的持续改进将使农村能够用这些更清洁的电池供电模式取代柴油煤水车，从而避免开发完全电气化铁路系统所需的大量投资。

虽然目前只提供小型螺旋桨驱动的电动飞机，但航空业多年来一直在朝着电动航空的目标迈出重要步伐。 飞机电气化的第一阶段取代了液压和机械系统（如飞行控制和制动），以帮助减轻重量并提高效率。现在，制造商正在测试用于往返闸门和混合燃料推进系统的电动机，这些电动机使用用燃料作动力的发动机进行起飞和爬升，但切换到高效的电动机进行巡航。

全电气化推进系统正在实现电动垂直起降 (eVTOL) 飞机 ‐ 一种全新的短程飞行器，非常适合出租飞机服务、自动货运和个人飞行器。电动垂直起降飞机曾经只在电影中出现，现在多家公司正在竞相成为第一个将其产品推向市场的公司，我们预计电动垂直起降飞机将很快成为主流。巴黎计划在 2024 年夏季奥运会上使用电动垂直起降飞机在各个地点之间进行运输，这可能是对该技术的一次公开展示。

尽管如此，在电动垂直起降飞机市场中，优化重量和功率的重要性更为关键，因为运营商希望最大限度地延长飞行时间。进一步增加复杂性的是，电动垂直起降飞机动力系统需要完全冗余：电池耗尽可能导致汽车使用不便，但这是飞机的主要安全问题。因此，TE 正在与电动垂直起降飞机制造商合作开发更小、更轻、更可靠的元件，以帮助减轻飞机重量并提高效率，同时仍能实现冗余。 

与汽车相比，电动垂直起降飞机还将具有更高的自主性，需要一系列传感器来生成大量数据，以在城市上空引导飞机。TE 在混合缆方面的进步结合了功率和高速光纤数据传输，可以帮助制造商在不增加车辆重量的情况下满足其带宽和功率需求。 

工厂和仓库内部正在发生更现实的转型，工业用户正在从叉车等传统的汽油动力手动车辆转向自动制导车辆 (AGV) 等新设备。 虽然较小的电池可以轻松满足这些车辆的功率和续航里程要求，但关键挑战是保持车辆的正常运行时间。

叉车和 AGV 必须几乎连续运行，以满足当今的制造和运输需求。因此，将它们长时间插入固定充电站不是一个可行的选择。制造业的电气化将需要新的分布式基础设施来实现快速充电，例如策略性地在设施车间周围放置免下车充电端口。我们通过思考它对车辆电动系统中的每个元件的意义来支持这种类型的充电系统，例如需要专门的充电插座和用于帮助保持高正常运行时间的元件。

无论行业或最终产品如何，找到合适的人才对于创造实现万物电气化的突破性创新都至关重要。 除了传统的电气、电子和机械能力外，工程师还必须能熟练设计能够在扩展温度下可靠运行的高压系统，这进而需要开发能够在这些严苛环境中使用的新材料。所有领域的设计人员将越来越关注尺寸、重量和性能变量，而这些变量曾经主要局限于航空航天设计。随着制造商将更高的智能和自动化嵌入到几乎每种产品中，软件技能仍将保持高需求水平。

这些新兴能力是像 TE 这样的公司拥有完全敬业的员工队伍和强大的专业发展计划（旨在保持技术和客户关注的领先地位）至关重要的原因。我们通过协作提供实现电动未来所需的创新。