汽车行业先进新兴技术

汽车行业先进新兴技术

随着科技的不断进步，汽车行业也在不断创新。从绿色激光焊接技术到智能安全系统，各种新兴技术正在为汽车工业带来革命性的变化。本文将为您介绍10项前沿汽车技术，这些技术正在改变我们的驾驶体验和汽车工业的未来。

绿色激光焊接技术

Vitesco Technologies正在采用绿色激光器为宝马的电池管理电子产品进行大批量生产。相比传统的红外激光器，绿色激光器可以降低能源的消耗。在传统的铜焊接过程中，通常使用红外激光器，但是由于它们难以控制且需要大量能量，因此不够有效。相比之下，绿色激光器具有更短的波长，可以减少多达20%的能源消耗，在铜焊接过程中更加可控和高效。

灯条与外界交流

一直以来，车内语音辅助和其他功能都使用车内搭载麦克风的方式。但是，哈曼科技有限公司（Harman）近日推出了一款可以安装在汽车外部的麦克风。这种智能设备可以让车辆的安全系统和自动驾驶功能监测到警报声和驾驶员在车外发出的口头指令等各种信息。哈曼公司表示，这款外部麦克风完全密封，可以适应各种不同的环境因素，并且可以完美地嵌入车辆的外观设计中。

挡风玻璃可以自动变暗

通用汽车已经提交了自动调光挡风玻璃的专利申请，以帮助司机防止夜间被迎面而来的车辆的亮光所干扰。该系统将检测迎面而来的大灯亮度，如果超过设定的阈值，挡风玻璃的一部分将自动变暗，从而减少司机的分心并使前方道路更为清晰。这种自动调光技术是汽车制造商对汽车基本组件设计的重新审视的一个例证。尽管创新并不一定会获得大规模生产，但通用汽车对玻璃功能的不断发展表明，汽车制造商正在重新审查和改进汽车设计。

监控身体语言和眼神

为了更好地观察驾驶员分心或疲劳的情况，零件供应商正推出新的驾驶员监控系统。加拿大供应商巨头Magna International已经开发出了一个基于摄像头的驾驶员监控系统，该系统集成在车辆的后视镜中。该系统还使用红外传感器，可以留意分心驾驶的迹象，并且可以向司机发送音频或视频警报，帮助他们重新集中注意力。先进的新系统还可以观察到疲劳的面部表情和下垂的眼睑。随着自动驾驶功能越来越普及，这样的系统可能会越来越复杂和普遍。

车顶安全气囊

随着车辆设计师重新思考如何布置内饰，并寻找更安全的方式，一种新的安全气囊技术已经得到广泛应用，即车顶气囊。采埃孚集团从2014年开始供应“屋顶袋”产品。据报道，福特已经提交了一项美国专利申请，涉及新型车顶安全气囊的设计。然而，这种技术的思维仍在不断发展。安全气囊从车辆天花板和乘员座位之间部署。这有可能使仪表板安全气囊变得多余，并为新型显示器或功能留出仪表板空间，从而增强了车辆的设计灵活性。此外，它还为乘客的座位提供了更大的灵活性。

电池断电器

电动汽车从电池组向电动机提供高强度电流，该电流也为整个车载系统提供驱动力。但如果电动汽车在碰撞中停止工作，则可能会对急救人员或乘客造成致命危险。因此，电动汽车需要电池断电器以立即切断电流，以保护急救人员和车内其他电气系统。底特律供应商Joyson Safety Systems（卓森安全系统）生产的一项名为Pyrotechnic Battery Disconnect的技术，就是为此而存在。该组件是一个小圆柱状部件，当激活时，它可以穿透电动汽车的电池组总线，断开电流。这个小设备在几分之一秒内就可以切断高达2000至16000安培、800伏的电流。这能够覆盖未来的电动汽车和大型商用车的应用。

片上系统

随着软件和电子产品在汽车中的重要性日益增长，芯片制造商和供应商正在投资一种名为“片上系统”的新型半导体产品。芯片上的系统允许多个车辆功能在单个芯片上运行，而不是将这些功能分成不同的电子控制单元。这种技术的潜力在于减少必须携带的电子控制器数量，从而降低制造成本和复杂度。包括高通、英伟达和英特尔在内的半导体制造商和技术公司都积极投资于片上系统。传统汽车公司如德国供应商大陆集团也参与其中。今年早些时候，大陆和片上系统开发商Ambarella达成了一项协议，为自动驾驶技术开发新的系统。

全轮电机驱动

全轮电机驱动是电动车日益扩张的高端必备配置。相较于双轮驱动，全轮驱动提供更好的驾驶性能和稳定性。例如，日产的e-4ORCE系统采用双电机设计，一个在前轮，一个在后轮，提供高扭矩、精准的操纵和稳定性。与传统内燃机车辆不同，电动机的控制响应更快，可精细调整。全轮驱动的车型列表正在不断增长。如果任何一家高级竞争对手不提供全轮电机驱动，他们可能很快就会在电动汽车市场中失去竞争力。

硅负极

NanoGraf Corp.是一家位于芝加哥的电池材料初创公司，致力于将硅引入锂离子电池中的阴极，以显著提高电池密度。该公司已于去年推出了一种18650电池，声称其为“世界上最高能量的锂离子电池”。相比于行业领先的电池效率，该电池效率提高了20%。至今，由于硅引入会使电池膨胀并可能损坏电池，硅阴极尚未得到广泛采用。但现在，新兴技术正在引起人们的关注。2月份，NanoGraf公司宣布在B轮融资中筹集了6500万美元的超额认购。美国国防部和能源部已经提供了资金，以帮助该公司启动创新的生产。

固态激光雷达

激光雷达系统在汽车行业中备受争议，一些人质疑其高成本和复杂性，相比之下相机和雷达更具优势。但一项新的创新是固态激光雷达系统的开发，该系统可以大规模盈利生产，而且不需要传统激光雷达的旋转镜和电机。MicroVision和Ouster等公司在2月份与Velodyne完成了合并，这些公司正在开发固态激光雷达单元，这种相对简单、固定和自给自足的设计使得维修、更换和安装更加容易。支持者认为，固态设计最终将允许更广泛地使用激光雷达。

加热安全带

德国零部件供应商ZF集团开发了一项新技术，即加热带，它可以将安全带加热，让驾驶员在寒冷的早晨感到温暖。但更重要的是，这项技术承诺向电动汽车提供更耐用的电池。安全带上编织的导体可以在几分钟内升温至高达104度。除了为驾驶员提供暖和的体验，ZF表示，这个加热带可以通过使乘客在自己的区域立即变暖来增加电池的续航里程，而不是启动整个车辆的供暖系统，这会耗费大量电池续航里程。目前还没有关于空调安全带的可能性的消息。

酒精测试仪

根据2021年底的《基础设施投资和就业法》，在未来三到四年内，所有在美国销售的汽车和卡车必须包含一个被动安全功能，以检测司机是否喝醉了，并阻止他们驾车。由于此法规的实施，汽车制造商和供应商正在努力开发符合法规的技术。目前，全球传感器、化学品和医疗设备生产商Asahi Kasei正在研发嵌入式驾驶舱传感器，通过将司机呼出的呼吸中的酒精分子与天然二氧化碳分开来进行检测。尽管供应商对此技术感兴趣，但仍然存在一些问题需要解决。例如，研发成本对于新供应商来说可能是一个间接成本。此外，消费者可能会面临惹人烦恼的新保险问题，同时虚假的呼吸读数可能会成为一个需面对的合法问题。