W rodzinnym samochodzie o długości niecałych 5 metrów i szerokości zaledwie 1,5 metra mieści się 5-kilometrowywiązkę przewodów, ważący około 5% masy samochodu, czyli około 25 kilogramów. Ta wiązka przewodów owija się wokół samochodu 384 razy, łącząc od 20 000 do 30 000 części i odpowiadając za zasilanie i transmisję sygnału.
1. samochody mają złożone funkcje, układy i struktury. Samochód może mieć od 20 000 do 30 000 części. Połączenie tak wielu komponentów razem nieuchronnie wymaga dużej liczby wiązek przewodów.
2. Przestrzeń wewnętrzna samochodu jest złożoną strukturą trójwymiarową. Aby spełnić wymagania zapobiegania pożarom lub ukrywania, wielewiązki przewodówtrzeba „jechać objazdami”, co zwiększa rzeczywistą długość wiązek przewodów.
3. Jednocześnie, w celu zapewnienia redundancji i skalowalności, producenci pozostawiają margines przy rozmieszczaniu wiązek przewodów, dodatkowo zwiększając długość wiązek przewodów.
4. Z drugiej strony poziom standaryzacji jest niski. Istnieje ponad 200 typów, a ze względu na brak jednolitego standardu różne wiązki przewodów muszą być wyposażone w różne złącza. W niektórych przypadkach może być nawet konieczne zaprojektowanie wiązki przewodów z większą liczbą odgałęzień i adapterów, co zwiększa liczbę kroków i złożoność okablowania.
Na podstawie powyższej analizy widać, że zasadniczym zadaniem przy redukcji wiązek elektrycznych jest optymalizacja architektury pojazdu.
1. Negatywny wpływ zbyt długich wiązek przewodów przeniknął już cały cykl życia produkcji, użytkowania i konserwacji samochodów. Po stronie produkcyjnej gęsto upakowane wiązki przewodów można instalować wyłącznie ręcznie, a procesy łączenia, wiercenia i okablowania są czasochłonne i pracochłonne, co bezpośrednio zmniejsza wydajność produkcji i zwiększa koszty produkcji.
2. Po stronie użytkownika zatłoczone i ułożone w stos wiązki przewodów nie tylko utrudniają odprowadzanie ciepła, ale mogą również powodować zakłócenia sygnału. Każda dodatkowa wiązka przewodów oznacza dwa dodatkowe punkty połączeń, podwajając ryzyko poluzowania i awarii.
3. Co ważniejsze, wiązki przewodów stanowią 3–5% masy pojazdu. Biorąc pod uwagę globalną produkcję wynoszącą 93,55 mln pojazdów w 2023 r., nawet 1% redukcja masy na pojazd miałaby skumulowany efekt poprawy efektywności energetycznej, który wystarczyłby, aby wpłynąć na trajektorię rozwoju całej branży.
1. W obliczu tej trudnej sytuacji czołowi światowi producenci samochodów rozpoczęli eksplorację technologii. Przełom Tesli ma ogromne znaczenie: promując transformację architektury elektronicznej i elektrycznej z rozproszonej na scentralizowaną, integrując systemy, takie jak nadwozie i podwozie, w cztery główne moduły, umożliwiając wiązkom przewodów, takim jak elementy sterujące drzwiami, „łączenie lokalne” zamiast łączyć się z centralnym centrum sterowania, a także upraszczając ponad 200 złączy do 6 standardowych interfejsów, długość wiązki przewodów Modelu 3 została pomyślnie zmniejszona do 1,5 km, a Cybertruck osiągnął redukcję o 77%, przy długość całkowita mniejsza niż 1 km. Ostatecznym celem jest skrócenie wiązki przewodów do 100 metrów, całkowicie przełamując bariery na drodze do zautomatyzowanej produkcji.
2. Krajowych producentów samochodów nie da się prześcignąć. Centralnie zintegrowana architektura „Clover” firmy Leapmotor wykorzystuje jeden układ SOC i jeden układ MCU do uzyskania centralnego superkomputera, integrującego cztery domeny funkcjonalne: kokpit, inteligentne prowadzenie, moc i nadwozie. Dzięki temu całkowita długość wiązki przewodów nie przekracza 1,5 km, a waga jest mniejsza o 15 kilogramów w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami. Li Auto ponownie wykorzystuje moduły sterujące dzięki opatentowanej technologii, aby ograniczyć konieczność stosowania wiązek przewodów komunikacyjnych. BYD optymalizuje architekturę systemu wysokiego napięcia, zmniejszając liczbę używanych złączy i kabli. Badania te w pełni pokazują, że upraszczanie wiązek przewodów na poziomie technicznym nie jest trudnym problemem, jednak ujawniło się prawdziwe wąskie gardło w rozwoju przemysłu – brak ustandaryzowanych protokołów.
Jeśli każdy producent samochodów wdroży własne, dedykowane rozwiązanie w zakresie wiązek przewodów, na rynku nieuchronnie pojawi się szeroka gama specyfikacji wiązek przewodów i złączy. Utrudni to nie tylko zautomatyzowaną produkcję na dużą skalę, ale także utrudni wspólne innowacje w całym łańcuchu branżowym, uniemożliwiając osiągnięcie korzyści skali. Dylemat ten jest również widoczny w sektorze wymiany akumulatorów: różne rozmiary i konstrukcje akumulatorów różnych marek utrudniają zapewnienie kompatybilności stacji wymiany z wieloma modelami pojazdów, poważnie ograniczając wydajność operacyjną i współdzielenie infrastruktury.
Właśnie dlatego wiodące firmy w branży zaczęły aktywnie promować standaryzację. Tesla opublikowała publicznie projekt interfejsu wiązki przewodów elektronicznych, zapraszając dostawców sprzętu i producentów samochodów do udziału w ustalaniu standardów. Z drugiej strony firma NO połączyła siły z głównymi producentami samochodów, takimi jak FAW, GAC i Changan, a także instytucjami energetycznymi, takimi jak China Southern Power Grid, aby przełamać bariery marki i aktywnie uczestniczyć w formułowaniu krajowych standardów bezpieczeństwa i konstrukcji związanych z wymianą akumulatorów, wykorzystując własną akumulację technologiczną do promowania wdrażania standardów branżowych.
Od 5 kilometrów do 100 metrów to w zasadzie mikrokosmos rewolucji w zakresie wydajności; podczas gdy przejście od oszałamiającej gamy interfejsów do ujednoliconego standardu jest głównym sekretem modernizacji przemysłowej.
