迈凯轮应用公司令人振奋的创新

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梅丽莎·布拉德肖(Melissa Bradshaw)采访了迈凯伦应用公司(McLaren Applied)电气化部门的负责人斯蒂芬·兰伯特(Stephen Lambert),就汽车及其他领域的低碳未来工程进行了采访

在新冠肺炎引发的“新常态”和迫在眉睫的全球气候问题带来的压力的混合作用下,数字转型和电气化正在迎来它们的时代。

开发新的、高效的、更环保的技术与实现我们的“净零”目标是密切相关的。工程部门在这里扮演着巨大的角色,迈凯轮应用公司(McLaren Applied)等公司比以往任何时候都更有决心迎接挑战。

该公司成立于2004年,是从总部位于沃金的赛车和汽车巨头迈凯轮(McLaren)分拆出来的。从那时起,它将一系列创新带入了各行各业的前沿,从汽车和赛车运动延伸到制造业、公共交通和航空航天等领域。

通过将其在赛车运动方面的领先专业知识应用到这些行业的解决方案中,迈凯轮应用旨在通过其人员和技术实现开创更美好未来的使命:在我们朝着全球碳足迹的急需转变的道路上,电气化部门在这方面尤为关键。

兰伯特说:“当你观察电动或混合动力赛车运动时,无论是f1还是其他即将推出的系列赛车,都是围绕效率展开的竞争。”

“我们正处于汽车电气化的转折点,整个行业正在向电动汽车发展,效率将变得越来越重要——这是我们在这一领域拥有大量经验的领域,我们正试图将其应用到我们的汽车产品中。”

这一切都是关于效率,我们认为这是一个非常大的趋势,不仅对汽车工业,而且对未来的可持续发展也是如此

兰伯特告诉工程师最终,我们正处于电气化的“第二波浪潮”中,第一波浪潮发生在2010年代,由特斯拉等创新者开创。

“现在出现了第二波浪潮,大多数整车厂都试图将电动汽车推向市场。此时此刻,你可能一走进前场,他们就会试图向你展示他们的新电动汽车。”“他们将相互竞争,而效率将成为竞争的核心。

“从产品的角度来看,产品越高效,价格就越便宜,驾驶性能就越好,充电速度也就越快——所有这些当然都对可持续性有直接影响。产品的效率越高,电池就需要越小,这样制造电池所需的资源就会越少。充电时,你会损失更少的热量,所以你会给电网带来更小的压力。

“这一切都与效率有关,我们认为这是一个真正的大趋势,不仅对汽车行业如此,对未来的可持续性也是如此。”

当前迈凯轮应用在汽车方面的最大焦点之一是它的800V碳化硅逆变器该公司正在开发并推向市场,这符合兰伯特所说的电动汽车市场预期的转变,有望实现更快的速度、更快的充电速度和更长的续航里程。

采访:迈凯轮应用技术CTO Caroline Hargrove博士

Lambert说:“现在路上的大多数电动汽车都是400V,下一步将是800V,主要原因是充电。”“有了它,我们还可以引入碳化硅技术,这是逆变器的核心技术,这是我们过去8、9年在赛车运动领域一直在研究的技术。

“我们一直在用碳化硅开发赛车运动产品,因为这是最有效的方法,但当然,新技术非常昂贵,只有在F1中真正起作用,因为他们可以承担这种费用。随着成本的降低,将这种学习应用到汽车领域非常有意义。”

麦克拉伦应用

该公司目前正在进行一个名为ESCAPE(汽车电力电子端到端供应链开发)的项目,该项目涉及与其他11家公司合作,在英国开发一个碳化硅供应链。其中包括汽车行业非盈利机构AESIN(由行业协会TechWorks运营)、复合半导体应用弹射器和华威大学等。

该项目由英国政府提供部分资金,作为英国政府通过先进推进中心(APC)投资3300万英镑的一部分,以加速低碳汽车的能力。

兰伯特说:“这有助于建立英国在这项技术方面的自主能力,因为它将是电动汽车使用的标准技术,而且它还有助于在可持续性方面减少特定组件或系统中的嵌入碳量——你不必把零部件空运到世界各地,所以建立一个更本地化的供应链有助于实现整体的净零点,并更普遍地减少我们的碳排放。”

他补充说,尽可能创建最本地化的供应链的想法“不仅从可持续发展的角度来看是巨大的,而且考虑到围绕英国脱欧和关税不确定性的全球立场的问题”。

“我们与许多供应商和合作伙伴合作,从技术角度理解并帮助他们制定长期路线图。

“我们将使用的碳化硅技术为我们提供了另一种途径,例如,在我们失望的情况下,我们有了另一种途径,这意味着我们仍然可以把产品生产出去,但它也带来了更多的市场竞争,所以它实际上意味着更低的价格,希望有更多的创新。我们正在努力培养这个市场的竞争元素。”

虽然迈凯轮应用公司赛车运动专业知识的好处可能在汽车领域最为明显,但将赛车运动知识应用于其他领域,以加速其他行业的数字化转型,这一概念一直是该公司可持续创新愿景的关键。

兰伯特说:“我们在赛车运动中擅长的领域之一是数据分析:这可能是捕获数据、处理数据、传输数据并将其可视化,并利用这些数据做出明智的决定。”

在其赛车运动衍生的分析、遥测和控制技术套件中,Applied正在寻找在铁路和公共汽车运营、废物管理、可再生能源和采矿等应用领域实现效率最大化的关键解决方案。

例如,迈凯轮应用燃料分析平台(McLaren Applied Fuel Analytics Platform)运用在f1赛道上学到的原理,帮助矿业公司减少燃料消耗、优化性能和降低成本,同时实现关键的可持续性改进。

在其他地方,它的舰队连接解决方案正在帮助提高快速移动船队的WiFi性能,通过利用算法可以聚合任何可用的网络,包括4G、5G、mmWave和高速WiFi。早在今年8月,该公司就宣布与Avanti West Coast达成协议,将在Avanti的99列Pendolino、Voyager和AT300列车上部署10gbps的平台,该平台被称为行业首创。

虽然我们正处于向电气化和低碳技术转变的关键时刻,但我们面临的挑战以及未来将继续面临的挑战不应被低估,特别是在全球供应链方面。

迈凯轮应用公司将其新型800V碳化硅逆变器描述为“电气化的下一步”

Lambert指出,推出新技术总是会面临“标准的工程挑战”,以及随之而来的所有不确定性,但试图利用尚未建立的技术,同时处理我们目前看到的全球半导体供应链问题,会带来额外的障碍。

他说:“硬币的另一面是,我们正努力使价格达到一个水平,使我们能够以消费者愿意支付的价格为消费者带来这些好处。”“因此,它正试图驾驭整个供求关系……鉴于我们所看到的全球社会经济问题,要使所有这些都发挥作用是一个真正的挑战。”

“你现在可以买电动汽车,它们的价格正接近(与内燃机汽车)平价,一旦这种情况发生逆转,一旦人们开始意识到,这不仅仅是买汽车,而且显然是为了降低运行成本、磨损和燃油成本……这将产生重大影响,而我们目前正处于这一点的风口上。”

兰伯特补充说,从电动汽车的角度来看,除了成本,目前另一个最大的障碍是充电焦虑。虽然历史上人们一直关心的是里程,但现在这不是一个问题,电动汽车大约300英里的里程是可用的。人们关注的焦点正在转向充电是否能足够快速有效,Lambert认为这就是800V逆变器将对市场产生巨大影响的地方。

“我们一直认为电动汽车将是未来的趋势。我们已经确定了2040年、2035年、2030年禁止新的IC发动机汽车的日期。”“我认为,总体趋势是,所有这些预测都太保守了,这些事情发生的速度比所有人预期的都要快,每次更新预测时,结果都是它发生的速度要快得多。”

除了主流汽车行业,迈凯轮应用公司还在寻找在航空和航天领域最能提高运营水平的领域,将关键的可持续技术应用于这些行业。最近的一个例子是该公司参与劳斯莱斯创新精神该飞机于9月15日完成首飞,完全依靠电力。

麦克拉伦应用公司为这架时速300英里的电动喷气式飞机提供了电池管理系统,该飞机拥有400千瓦的电力传动系统和有史以来为飞机组装的功率密度最大的电池组。

得益于该公司在电气化方面的悠久历史,参与这些项目是自然而然的,毫无疑问,在“净零”时代,这将继续带来回报。从集团在电气化方面的早期步骤,为世界上第一辆混合动力超跑迈凯轮P1开发电机逆变器,到自2018年以来成为标准E级方程式电池供应商,其在开发功率密度最大的解决方案方面的工作,使其处于有利地位,通过不断发展的未来产品,继续在各个行业提供这些好处。

兰伯特说:“关键是要真正突破这些界限,确保你能最大限度地利用这项技术,然后确保它能渗透到主流汽车行业,为社会带来更广泛的利益。”