電動化のムーブメント

これは氷河期の終わりですか？ 内燃機関（ICE）は過去の遺物になるのでしょうか、それとも将来の輸送に役立つのでしょうか？バッテリー式電気自動車（BEV）は新しい標準になるのでしょ うか、それとも単に一般的な話題の一部にすぎないの でしょうか？ このトレンドペーパーでは、それぞれがアプリケーシ ョン固有の利点を実現する、さまざまな（および競合 する）アーキテクチャによるアプローチを含む、電化 に向けた運輸業界の動きを探ります。産業および商業輸送（ICT）業界に焦点を当て、市場の変化のスピードによって推進される社会的および技術的課題について説明します。この業界には、乗用車と比較して、類似していますが明確なアプリケーションの課題と技術的なソリューションのニーズがあります。最後に、特定の接続技術の課題とそのソリューションについて説明します。

電化への移行は進行中です  かつては進行が遅く低迷した産業と見なされていた輸送技術は、現在では急速に発展しており、世界的な技術投資を推進する主要な原動力となっています。相手先ブランド供給（OEM） と自動車メーカーは、他の業界のソリューションが強化されるのを待つのではなく、電気輸送アーキテクチャ、コネクテッドカー、自動運転車の技術開発を推進しています。

車両の推進させる方法は、しばらくの間進化してきました。車両の推進力に関して、内燃機関がもはや独占している状態ではなくなりました。この推進方法は社会に役立っていますが、政府、企業、消費者の高まる需要を満たすのに適した、より環境に配慮した（クリーン、静か、持続可能な）、効率的な（万能ではなく特定のタスクに合わせた）、そしてより低コスト（総運用コスト）のソリューションのために新しい車両アーキテクチャが開発されており、今後も開発が続けられます。

今日のトラックや産業機械は、通常、トランスミッションを介して2つ以上の車輪を駆動する内燃エンジンを動力源としています。それらは、主にガソリン、ディーゼル燃料、または場合によっては圧縮天然ガスを使用します。業界のメーカーは、48V マイルドハイブリッドアプローチの導入など、燃料消費量の改善と排出量の削減に向けた措置を講じていますが、さらなる改善を必要としています。地域、国、州の法律と世界中で実施されるディーゼル禁止の拡大により、排出量を削減するという業界の取り組みが事業になっています。

その結果、自動車メーカーは、内燃機関を使用しないための開発を加速し、電気モーターを組み込んだアーキテクチャを目指して開発を続けています。もちろん、4つの主要なアーキテクチャは、従来型ハイブリッド、プラグインハイブリッド、バッテリー式電気自動車、水素燃料電池電気自動車です。

進化するアーキテクチャの課題に対応するための車載電源接続 ソリューション

今後数年間で、ICTアプリケーション向けの車両電化アーキテクチャの進化、おそらく革命が実現すると考えられます。表面的には多様なアーキテクチャが開発されているように見えますが、現在行われていることは、さまざまな地域の顧客のニーズと市場の需要を満たす特定の機能アプリケーションを作成するための焦点を絞ったアプローチです。中国での自動車の電化への動きは世界の他の地域をはるかに上回っており、建築ソリューションはそれを反映しています。これらの多くは、ゼロエミッション技術への政府の投資と規制によるものです。最近実施された世論調査によると、米国では、次の車が電気自動車になると答えた回答者は比較的少数でした。

ただし、欧州では、電気自動車になると答えた回答者は米国よりも多数派でした。ただし、中国では、ほとんどの回答者がまもなくEVを運転できると期待しています。図5、6、および7 は、地域の好みに基づく実装の違い、自動車および商業輸送業界への技術とインフラストラクチャへの投資の違いなど、同じICTアプリケーションに対する若干異なるアーキテクチャアプローチを示しています。次ページの図5～7は、中国、欧州、北米におけるバスおよび大型/中型電化アーキテクチャの例を示しています。

この多様な顧客ベースが必要とする接続のニーズと課題に対応するために、TE Connectivity（TE）は顧客と緊密に連携して、特定の顧客の要件に合わせて迅速かつ効果的に調整できるモジュラープラットフォームソリューションを開発しています。多様性は主に、電流、振動レベル、シールドまたは非シールド設計の3つのパラメータによって決まります。プラットフォームベースのソリューションを提供することにより、規模の経済性と既存の製造プロセスを活用しながら、カスタマイズされた設計を実現できます。

TE Connectivityの科学者とエンジニアのチームは、車両の充電からエネルギー貯蔵、電子モーターの推進に至るまで、顧客のニーズを満たす接続ソリューションの開発に積極的に取り組んでいます。ワイヤサイズを大きくする（> 70mm²）ことにより、新しい終端技術を推進しています。誘導磁場に対処するために、電力線シールド技術を開発しています。電動推進システムの場合、システムの電力需要に応じて、シールド電流が数百アンペアまで上昇する可能性があります。車両およびシステムメーカーは、シールドメッシュと電力線の間の腐食を最小限に抑えて低抵抗を確保するために、費用効果が高く、パッケージ効率の高い革新的な終端技術を必要としています。

多様なアーキテクチャとアプリケーションには、非常に多様な電力接続要件が存在します。幅広いアーキテクチャアプローチでは、直流（DC）電圧は12ボルトから1000ボルトまでの範囲が必要になります。電流は潜在的に1000アンペアにもなる可能性があります。かつてSF映画の主題だった車両の1メガワットの電力は、現在、運輸協会の委員会の議題となっています。1メガワットのマイルストーンは、TEConnectivityの高度なエンジニアリング投資の対象にもなっています。図8は、多くの接続の課題に対処するために必要であり、現在開発されているアーキテクチャの構成要素を示しています。

これらの課題は次のとおりです。

• 12VDCから潜在的に1000VDCまでの範囲の電圧に対応すること
• 高圧線を安全に切り替えること
• 増え続ける電流ニーズに対応するソリューションを提供すること
• 導磁場に対処するための適切な電力線シールドを提供すること
• アーキテクチャの実装全体でタッチセーフな操作を保証すること
• 高密度バッテリーパッケージを可能にするパッケージ効率の高い接続ソリューションを設計すること
• スケジュールされたメンテナンス、スケジュールされていないメンテナンス、衝突など、使用のすべての段階で安全な接続操作を保証すること
• 顧客が実装することを選択したさまざまなアーキテクチャ全体で使用できる、モジュール式でスケーラブルな接続ソリューションを提供すること。これにより、OEMは、新しい開発に多額の投資をすることなく、アーキテクチャをさまざまな商業的ニーズに適合させることができます。

選択肢のサプライヤーとしてのTECONNECTIVITY ICT車両アーキテクチャは進化しますが、TEは、顧客の接続ニーズを満たす最適化されたソリューションを提供することに熱心に取り組んでいます。当社は、エレクトロニクスアーキテクチャと物理的統合の専門知識を備えた、システムに精通した接続ソリューションサプライヤーであり、顧客に技術用語で対話することができます。時間の経過とともに、長距離の商用アプリケーション向けに車両に燃料を補給するために、より短い時間でより多くの電力をバッテリーに供給する必要性が高まっていることを認識しています。増大する電力需要は、充電インレットからバッテリー、さまざまな電気モーターに至るまで、車両内により多くの熱とより多くのコンポーネントストレスを生み出しています。これらの機能は、OEMおよびサプライヤーがインテリジェントに管理できる必要があります。

これらの課題に対処するために、TEのエンジニアと科学者のチームは、顧客と緊密に連携して、現在および将来の最も過酷な環境に対応する特定のニーズと車両アーキテクチャに合わせた堅牢なソリューションを提供することで、顧客の成功を保証します。

当社は、その包括的な製品ポートフォリオ、技術設計の専門知識とノウハウ、製造とアプリケーションツールの優れた能力、を活用して顧客をサポートします。これは、エンジニア、科学者、グローバルプレゼンスにより実現される業界と市場の深さと幅広さです。

 これらのソリューションには、充電用の高出力コネクタ、ケーブルノズルを車両にロックする統合アクチュエータ、温度と電流の情報をバッテリモジュールに提供するセンサー、車両のオペレータに情報を提供するLEDが含まれます。バッテリー管理（充電状態と正常状態）のスマートな制御を可能にする、統合された電流、電圧、温度検知を備えた堅牢で過酷な環境の相互接続を提供できます。ポートフォリオを完成させるために、高電圧コンタクタ（電子制御可能なスイッチ）とコネクタを提供し、インテリジェントで最適化された充電のための安全かつ効率的な電源の切り替えと分配を可能にします。これらのソリューションの一部を図9に示します。

技術設計の専門知識とノウハウ。TE Connectivityのエンジニア、接点物理学者、材料科学者のチームは、75年以上の物理接続システムの専門知識を活用して、顧客と緊密に連携し、増大する接続の需要と課題に対するために、最適化されたソリューションを開発しています。世界中に設計センターを配置しており、シミュレーション、モデリング、プロトタイピング、テストを、顧客の拠点の近くで行うことができます。

 追加の技術的機能は次のとおりです。RF設計とEMCの専門知識。小型かつ堅牢なパッケージングを可能にする、小型化された準拠の相互接続テクノロジーに関する設計、製造、およびアプリケーションツールの専門知識。シームレスな電子機器の統合。製品開発サイクルの両端をサポートするための、設計場所にある環境テストおよび開発ラボ。顧客の絶えず進化する動作環境のニーズに合わせて設計を最適化するためのツールと機器。

提供される業界の深さと幅、そしてグローバルな存在感。TE Connectivityは、家庭用電化製品、航空宇宙および防衛、産業、電化製品、輸送など、さまざまな業界および市場を代表する膨大な数の顧客にサービスを提供しています。当社全体をリンクして活用することにより、産業および商業輸送に焦点を当てたエンジニアは、世界中の同僚の知識と経験を活用して、ICT業界の課題を解決できます。また、さまざまな標準化委員会や業界コンソーシアムに参加しており、プロセスの早い段階で問題の解決策に取り組むことができます。先行研究開発に幅広く投資し、顧客にとって問題になる前に、業界の困難な課題を解決するために協力することを目指しています。

製造およびアプリケーションツール。社内にアプリケーションツールビジネスユニットを配置するコネクティビティソリューションのグローバルメーカーとして、当社は製品の世界クラスの製造プロセスを実践するだけでなく、製品設計が特定の顧客の製造方法と実践に適合していることを確認します。顧客の進化し続ける動作環境のニーズに合わせて設計を最適化するためのツールと機器を有しています。ハーネスメーカーからモジュールメーカー、システムサプライヤーまで、完全なサプライチェ

ーンと連携して、高電力接続のために最適化されたシステムレベルのパフォーマンスを提供しています。特定のアプリケーションとニーズに適した電源接続ソリューションを提供しています。