模拟如何解决通用汽车在电动汽车应用方面的最大障碍

最近，通用汽车主席写了一个观点文章对于CNN业务，概述汽车行业最紧迫的挑战，这些挑战妨碍了电动汽车的大规模采用。

世界各地的汽车制造商都在动力传动系统电气化方面进行了大量投资，但要改变现状，让大众远离内燃机，还需要更多的性能改进。为了激发消费者行为的戏剧性变化，模拟驱动的设计过程和数据科学技术是解决这些关键和复杂挑战的关键。

让我们打破他一对一概述的三个挑战。

范围

为了在每次充电中获得最大的里程，制造商们正转向模拟技术，以减轻车辆重量，提高能源效率，并优化下一代电机。

较轻的汽车需要更少的电池电量，以加速和维持速度，允许单笔电荷进一步乘客。生成设计技术使工程师能够从结构和各个组件中除去材料，同时保持车辆安全和乘坐舒适性所需的强度和刚度。从结构中除去重量也具有复合益处。由于推进车辆的推进所需的功率较少，因此汽车制造商可以降低电池组的尺寸和重量，这是电动汽车重量的最大贡献者之一。

能效也是提高车辆行驶里程的关键因素。计算流体力学(CFD)在设计过程的早期就被引入，允许空气动力特性影响车辆外表面的形状和样式。此外，CFD可用于研究和优化电气和机电系统的热管理，以避免过热引起的性能问题。

最后，还有改进电动机本身。考虑到设计动力系统的复杂性，像保时捷部署多职业设计策略，包括电磁和热要求，NVH，应力和耐用性。结果饲料设计勘探和优化研究，以确定能够产生最佳性能的电机设计。

充电基础设施

根据一项研究统计截至2016年，美国有超过10万个零售加油站点。相比之下，第二项研究统计报告称，截至2018年，美国的插水电动汽车仅有20,000个充电站。这代表了寻求在典型通勤范围之外冒险的驾驶员的主要潜在干扰。私立和政府机构的合作需要大量承诺，以建立充足的电动车辆充电基础设施，但软件技术提供乐观，这很快就会实现这一目标。

数据科学、人工智能和机器学习算法可以用来为司机绘制最优路线，以利用现有的充电设施。数据科学还使制造商、充电公司、行业组织和政府能够根据实时交通流模式和车辆行驶里程数据，做出数据驱动的城市规划决策，优先建设新的充电基础设施。

最后，正在使用模拟来开发创新的充电车辆的新方法，使司机更容易在家里和Go上充电。Gulplug这家法国初创公司开发了一款自插式磁力充电解决方案，既可以帮助司机充电，又可以在无需人工干预的情况下为自动驾驶汽车打开停车和充电的门。

自动连接和无接触充电解决方案甚至可能减少专用充电设施的需求，使加油站成为历史。

成本

对于大多数消费者来说，最直接的障碍是电动汽车的成本。轻量化，除了改善电池范围外，还通过材料减少提供成本效益。改善电动机效率也有助于制造商降低电池尺寸，以进一步降低成本。

梅赛德斯amg和其他oem在其设计过程的各个阶段利用代表性系统模型，帮助加速设计交付，并评估效率和性能。这种对复杂机电系统的深入了解有助于制造商更快地将新产品推向市场，减少昂贵的实物原型。

对一些消费者来说，想象自己驾驶一辆电动汽车可能是困难的，CNN文章中描述的艰苦战斗证明了这些挑战，但随着现代模拟和数据科学工具触手可及，电气化未来的前景看起来比以往任何时候都更加光明。

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