f1创新如何塑造世界电动汽车的未来

2019冠状病毒病(Covid-19)大流行对所有行业和制造商都产生了毁灭性影响，但受影响最严重的是汽车行业。IHS报告称，2020年全球轻型汽车产量下降了约18%，自2019年以来减少了1500多万辆。全球封锁已导致供应链中断、工厂关闭和研发预算减少一段时间。再加上全球对减少碳排放的强烈关注，汽车制造商面临着真正的挑战。

然而，电气化技术和电动汽车(ev)的发展为我们带来了希望之光。尽管电动汽车行业和消费者面临不利因素，但近几个月来，电动汽车在美国和欧洲各地的销量一直在飙升。今年9月，特斯拉报告称，该公司在2020年第三季度共交付了13.93万辆电动汽车，欧洲市场预测，今年在欧洲销售的新车中，十分之一将是电动或混合动力(电动和内燃的结合)，是去年销量的三倍。让人们买得起电动汽车的需求一直是汽车制造商在这一领域创新的动力。制造商正在投资新技术和汽车架构，以降低最新电动汽车平台的成本。公路汽车从一开始就被设计成电动的，而不是经过改装，低成本的车型正变得更容易为大众所接受。同样不可否认的是，对电动汽车的需求正在上升，主要是由于消费者担心他们的环境足迹，以及商业车队转向混合动力和电动。

另一个推动电动汽车普及的因素是政府要求满足更严格的碳排放规定的压力。全球各国政府(总体上)一直在努力建设一个更绿色的社会，应对气候变化。今年6月，英国政府承诺到2050年实现净零碳排放。政府对电动汽车的支持也是正在进行的美国大选中的一个话题，两位候选人都表示需要增加联邦支出来支持电动汽车的研发和生产。信息很明确:如果我们想保护我们的地球，开发更清洁的交通方式将发挥关键作用。

虽然许多汽车原始设备制造商意识到，向更清洁的移动方式转变需要在其商业战略中发挥重要作用，但在试图满足日益增长的需求时，他们遇到了一些挑战。主要原因是什么?电动汽车需要一种转变的设计和工程方法，需要不同的价值链以及新的材料科学和连接水平。然而，原始设备制造商在交付新的电动汽车车型方面取得了长足进步，大多数主要汽车制造商现在都推出了某种形式的电动汽车车型。但要想在电动汽车领域取得真正的成功，整车厂必须在价值链的各个层面进行合作和创新，以开发和生产最好的技术和最终产品。那么，这个过程如何开始，从哪里开始呢?

在未来公路汽车的设计和工程合作中，最有效的试验平台之一是在f1的赛道和围场上。如果你认为F1引擎的噪音和动力并不完全有利于清洁出行的创新，这是可以理解的，但这项运动实际上拥有世界上最强大、最高效的混合动力传动系统。以一辆时速300公里的一级方程式赛车为例，这辆车有大量的势能储存，可以由动力系统和制动系统收集;产生摩擦和热量，还可以产生电能，供汽车的电动机使用。在混合动力系统中，这种能量储存在车载电池中，并在车辆加速转弯时使用，使汽车非常高效和强大。我们喜欢将F1描述为一个真正的“轮子上的实验室”——一个开发和测试下一代混合动力技术的地方，这是我们与雷诺DP World F1车队技术合作伙伴关系的一部分。然后，我们将所学知识直接应用到道路上的量产车辆的工程和开发过程中。虽然这一过程并不总是可见的，但它提供了创新和工程专业知识的重要来源，推动了技术和材料的发展，支持汽车制造商生产出满足当前和未来消费者需求的电动汽车。

的主要焦点领域我们与雷诺DP世界F1车队的技术合作正致力于将混合动力技术创新从赛道转移到未来的公路汽车。这种合作关系使我们和雷诺的工程团队有机会共同设计和快速跟踪这些技术，共同努力在比赛日的压力下优化赛车的性能。在这样的赛道压力下进行测试，我们可以确信这些材料能够经受住道路的日常磨损。这方面的一个主要例子是我们的Nomex®解决方案——在f1中，Nomex®纸绝缘材料可以作为有效的电绝缘体融入到汽车的先进电机发电机组中，使系统运行得更热、更快、更久。这最大限度地提高了热效率，并至关重要地降低了比赛当天潜在的电气绝缘问题的风险。随着MGU-K(电机发电机组-动能)提供161 BHP，并在最大50,000 RPM旋转，对电机的热量和应力是强烈的。Nomex®材料可以保证电机的安全，当放入公路汽车时，将确保您拥有最可靠的材料，使用寿命长。我们从f1的极端环境中取得了Nomex®的成功，作为电机槽衬套绝缘的市场领导者，并使其成为乘用车电机的标准，目标是在最小、最轻和最可靠的混合动力传动系统中实现超高性能。

虽然提高混合动力电机的热效率对提高可持续性至关重要，但降低车辆重量也很重要。一级方程式车队将竭尽全力减少赛车重量的克数，即使是最小的重量增加也会对圈速的不断提高做出贡献。凯夫拉®和Kapton®等材料(均为杜邦公司开发的产品)可根据需要提供强度和热绝缘或电绝缘，而且重量比其他替代材料轻得多。虽然随着我们探索和推动创新边界，这些材料最初可能会用于F1赛车，但它们随后为OEM使用轻量化作为增加车辆行驶里程和减少消费者里程焦虑的方法奠定了基础。

材料科学如何极大地有益于混合动力传动系统开发的另一个例子是KERS(动能回收系统)。这种电动混合动力系统最初是在2009年至2013年的F1比赛中使用的，它将在赛车制动时捕捉动能，并将其存储在电池中，供驾驶员日后使用。KERS在这项运动中展示了“绿色技术”，使F1车手的动力增加了10%。甚至更高效的混合能源现在已经进入赛车运动，例如在目前的F1赛车上发现的现代ERS(能量回收系统)，这个开发平台继续影响着下一代的能量回收系统。因此，我们已经看到ERS技术在混合动力电动乘用车中大量使用，将动能转换为电能，以帮助为电动机提供动力，提高燃油经济性。该系统部署在雷诺E-Tech平台上，如Clio E-Tech，以及Captur和Megane E-Tech插电式混合动力车型，可大幅降低二氧化碳排放，WLTP燃油经济性分别高达188.3mpg和217.3mpg。

随着制造商探索使用新材料和新技术的方法，他们经常考虑与行业同行和供应商合作，以简化创新过程。引入外部观点、专业知识和资源是取得必要突破和使电动汽车战略取得成功的关键步骤。作为我们所有客户的战略合作伙伴，我们被依赖于催化创新。随着汽车电气化在过去十年成为大趋势，探索电动汽车领域的材料和技术是我们更广泛的汽车议程的重点。除了与雷诺DP World F1车队合作外，我们还与我们的客户密切合作，帮助创造先进的技术，使更轻的车辆，更高效的电动机，更持久和可靠的电池都能提高驾驶员的安全性，帮助他们利用消费者的信心，为未来的需求做好准备。

业内专家预测，未来十年，电动汽车市场将继续快速增长，仅2021年的销量预计就将增长36%。这种需求将继续改变汽车制造商的优先事项。这种优先事项的转变将需要更新、更先进、更复杂的技术和材料。全球汽车制造商已经并将继续关注f1等赛车运动平台，以参与并加速新技术的开发。f1的巨大压力正在创造世界上最高效、清洁和强大的混合动力传动系统。杜邦和雷诺DP World F1车队将继续推动这场健康的竞争。

浏览更多有关这两个主要机构的技术伙伴关系资料现在注册查看我们的免费小组讨论。该活动将于2020年11月19日举行，但也可按需观看。