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L’avenir est électrique. En effet, l’électrification des produits, des systèmes et des processus se produit à un rythme accéléré dans de nombreux environnements industriels et de consommation. Ces changements sont motivés par des technologies électroniques avancées qui remplacent les méthodes conventionnelles telles que l’hydraulique et la pneumatique.
Nulle part ailleurs l’accélération de l’électrification n’est plus évidente que dans le secteur des transports. Le nombre de véhicules dotés de fonctionnalités de pointe et de groupes motopropulseurs entièrement électriques croît à un rythme record.
Outre l’émergence rapide des groupes motopropulseurs 100 % électriques en remplacement du moteur à combustion interne (ICE), le contenu électrique d’un véhicule classique a également augmenté de manière significative. Par exemple, de nombreux systèmes critiques qui étaient auparavant mécaniques utilisent désormais l’électronique pour améliorer la sécurité et la fiabilité. L’assistance au freinage et la direction (direction assistée électronique – EPAS) ne sont que deux exemples. Et plus récemment, les solutions prenant en charge les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) progressent rapidement à travers des niveaux définis vers le Saint Graal de la conduite entièrement autonome.
Un choix plus large et de meilleures performances pour une adoption plus rapide des véhicules électriques
Au cours des dernières années, le nombre de véhicules électriques (VE) et de véhicules électriques hybrides (VEH) a augmenté à l’échelle mondiale, les prévisions prévoyant qu’ils représenteront 20 % des ventes de voitures neuves en 2025.
Le nombre et la diversité des différents modèles de véhicules électriques et hybrides (des voitures compactes aux gros pick-up) disponibles sur le marché mondial ont considérablement augmenté. De plus, l'évolution des batteries, de la gestion de l'énergie et des systèmes de régénération se traduit par une plus grande autonomie sur une seule charge, rapprochant la distance de trajet possible entre deux « ravitaillements » de celle des véhicules à essence. L'autonomie d'un véhicule électrique augmentant, l'anxiété liée à l'autonomie diminue l'appréhension qui a ralenti son adoption par le passé. Et, à mesure que le réseau de stations de recharge s'étend et que la recharge rapide devient plus répandue, l'« écart » entre les véhicules électriques et les véhicules à moteur thermique va encore se réduire, les véhicules électriques prenant potentiellement la tête du peloton.
Les défis de l’électrification des véhicules
Malgré toutes les promesses de l’électrification des véhicules, des obstacles subsistent. Quels défis les constructeurs automobiles doivent-ils relever pour conquérir leur part d’un marché estimé à 236,3 milliards de dollars, avec un TCAC de 10,6 % ?
Selon la récente enquête « Electrification Innovation in Automotive » menée par Molex et le cabinet de recherche tiers Dimensional Research, les préoccupations sont réelles et présentes, 92 % des personnes interrogées indiquant que leurs équipes de conception sont confrontées à des défis supplémentaires alors qu'elles travaillent à soutenir l'augmentation de l'électrification.
Entrer dans la zone
Les consommateurs exigent de leur véhicule bien plus qu'un simple moyen de transport. Les constructeurs automobiles doivent les rendre plus sûrs, plus confortables, plus pratiques et dotés de fonctionnalités d'infodivertissement. Les fonctionnalités d'aujourd'hui peuvent donner l'impression que les véhicules contemporains sont une extension de nos espaces de travail et de vie. Mais une pléthore de systèmes et de modules électroniques posent des défis considérables en termes d'architecture électrique d'un véhicule typique.
Pour répondre aux exigences des consommateurs, les véhicules haut de gamme peuvent être conçus avec plus de 100 unités de commande électronique (ECU). L'augmentation du nombre d'ECU dans les véhicules pose des problèmes de connexion, de conditionnement et de gestion de ces systèmes qui transportent des fonctions de commande et de contrôle spécifiques qui sont vitales pour le véhicule. Les architectures existantes atteignant des limites d'évolutivité, c'est là qu'intervient l'architecture zonale. En segmentant le véhicule en zones, chaque zone se voit attribuer une fonctionnalité et transmet ensuite les informations entre les zones selon les besoins. L'architecture zonale permet non seulement d'optimiser et de réduire le volume global de câblage, mais également de consolider les ECU. En plus d'obtenir une topologie mieux adaptée au nombre croissant de systèmes électroniques dans le véhicule, les architectures zonales peuvent entraîner une économie de poids qui se traduit par une efficacité accrue et une autonomie améliorée à chaque charge. La mise en œuvre réussie des architectures zonales nécessite des connexions de données à haut débit qui sont sans faille, robustes et capables de maintenir le flux de données en toute sécurité.
Selon l'enquête mentionnée ci-dessus, 84 % des répondants ont convenu que l'adoption d'une architecture zonale était l'avenir et contribuerait à répondre aux préoccupations à mesure que les approches traditionnelles atteindraient leurs limites. Molex propose de nombreuses solutions qui facilitent la transition depuis l'approche traditionnelle existante, à travers toutes les phases intermédiaires et, au final, une variété de produits flexibles exceptionnels, leaders du secteur, pour prendre en charge une véritable architecture zonale.
Sentir la chaleur
Avec la forte augmentation de l’électronique intégrée aux véhicules, qu’ils soient à moteur thermique ou électriques, vient le défi de la gestion thermique. Que se passe-t-il lorsqu’un appareil électronique tel qu’un ordinateur ou un appareil mobile devient trop chaud ? Il s’éteint, ce qui n’est pas envisageable pour un véhicule roulant à grande vitesse. Alors, comment concevoir un véhicule qui possède désormais plus de 100 ECU et un nombre exponentiellement plus important d’électronique ? Cette combinaison crée des complexités de conception qui nécessitent une innovation dans la miniaturisation des connecteurs en raison des contraintes d’espace, ce qui a un impact réel sur les niveaux de température qui doivent être traités avec des solutions de conception intelligentes et innovantes et une modélisation prédictive avancée.
La miniaturisation et l’augmentation du contenu électrique nécessitent une plus grande densité de composants. La dissipation de la même chaleur ou de plus de chaleur dans un espace plus petit sur la surface réduite des systèmes miniaturisés peut créer des risques de chaleur excessifs qui doivent être gérés. Les risques de chaleur peuvent augmenter si les composants électroniques sont dans un ECU scellé et situés dans une zone du véhicule soumise à des températures ambiantes extrêmes, comme sous le capot. L’environnement difficile combiné à une densité de circuit élevée et à une petite taille de boîtier. Les exigences des systèmes de connexion de nouvelle génération peuvent entraîner des problèmes thermiques s’ils ne sont pas conçus correctement. Les problèmes thermiques dans les connecteurs peuvent entraîner des problèmes de sécurité, de fiabilité et de durée de vie qui doivent être traités avec diligence lors de la phase de conception d’un projet. Molex exécute des méthodes de simulation thermique haute fidélité pour stimuler l’exploration de la conception et atténuer les problèmes thermiques avant la production en série. L’approche traditionnelle « construire puis tester » des systèmes de connexion de nouvelle génération n’est pas efficace en raison du coût et des délais de construction des modèles de test. La simulation thermique offre une visibilité immédiate, permettant des cycles de modification accélérés, offrant à nos clients des solutions personnalisées pour répondre à leurs besoins tant du point de vue des performances que de la production à long terme.
Ne faisons pas de bruit
Les nouvelles technologies entraînent de nouveaux défis. Traditionnellement, le moteur à combustion interne atténue le bruit ambiant généré par la route, les pneus, le vent et les structures du véhicule. Sans le moteur pour masquer ce bruit, les occupants du véhicule peuvent ressentir de l'inconfort, une baisse de la qualité des conversations et une fatigue due aux bourdonnements. Les ingénieurs ne peuvent plus compter sur des méthodes mécaniques d'atténuation du bruit, telles que des matériaux insonorisants ou le revêtement des pneus avec de la mousse, car ces méthodes augmentent le coût et la masse d'un véhicule, ce qui a un impact négatif sur la consommation d'énergie et l'autonomie, deux paramètres très critiques pour les véhicules électriques.
Les capteurs de suppression du bruit de classe mondiale de Molex permettent aux constructeurs automobiles de contrôler électroniquement les sons indésirables. Notre capteur de suppression du bruit routier basé sur un accéléromètre est positionné stratégiquement sur le châssis du véhicule pour surveiller le bruit de la route et, en combinaison avec des algorithmes intelligents, délivre une onde de suppression du bruit au moment même où le bruit indésirable frappe les oreilles des occupants. La technologie de gestion du bruit offre aux OEM un plus large éventail d'avantages en matière de réduction du bruit, ce qui donne aux constructeurs automobiles une longueur d'avance dans la conception et le déploiement d'une solution plus légère, plus performante, plus flexible et plus efficace pour réduire les bruits indésirables. Les connecteurs peuvent entraîner des problèmes de sécurité, de fiabilité et de durée de vie qui doivent être traités avec diligence lors de la phase de conception d'un projet. Molex exécute des méthodes de simulation thermique haute fidélité pour stimuler l'exploration de la conception et atténuer les problèmes thermiques avant la production en série. L'approche traditionnelle « construire puis tester » des systèmes de connexion de nouvelle génération n'est pas efficace en raison du coût et des délais de construction des modèles de test. La simulation thermique offre une visibilité immédiate, permettant des cycles de modification accélérés, offrant à nos clients des solutions personnalisées pour répondre à leurs besoins tant du point de vue des performances que de la production à long terme.
La voie vers l’électrification est prometteuse
L’augmentation continue du contenu électrique et l’électrification des groupes motopropulseurs des véhicules constituent une progression positive et inévitable. Il est important pour les innovateurs expérimentés, tels que Molex, de soutenir cette mégatendance en collaborant avec l’ensemble des écosystèmes automobiles. Pour rester à la pointe des exigences de conception, réduire les risques potentiels et développer des solutions adaptées aux besoins de ce marché dynamique. Nous sommes l’un des principaux fournisseurs de solutions électroniques et de connectivité pour la plupart des plus grands constructeurs et fournisseurs mondiaux de l’industrie automobile. En veillant à ce que nos produits, outils et processus fournissent à l’industrie automobile des produits fiables. En fournissant des conseils pour permettre à nos clients de concevoir nos solutions en toute confiance et en contribuant à la réalisation d’une voie fluide et brillante vers un avenir électrique.
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