德州儀器一舉瓦解電動車製造3大難題,如何做到提升效能又幫客戶省50%成本?
德州儀器一舉瓦解電動車製造3大難題,如何做到提升效能又幫客戶省50%成本?

類比IC及車用晶片大廠德州儀器(以下簡稱德儀)專門製造高功率半導體,是電動車所需要的關鍵裝置。在電動車的設計製造流程中,無非就是在提升效能、可靠度與續航力的同時,又要兼顧動力傳動系統成本。德儀所推出的動力傳動系統整合,目標是能一舉解決多個電動車的設計製造挑戰。

圖/ 德州儀器

目標一:降低成本,簡化生產流程、減少體積與重量

德儀指出,目前一台電動車的平均生產成本,比一台傳統燃油汽車高出12,000美元。汽車業者除了要滿足各國排碳法規外,也要讓電動車售價更實惠,才能激發混合電動車或電動車的購買需求。

目前一台電動車的動力傳動系統,包含了電池、DC/DC轉換器、車載充電器與牽引逆變器等部件。對於車輛設計工程師而言,要提升效能與可靠度、增加續航里程,同時降低動力傳動系統的成本。

德儀在機械、控制或動力傳動上進行系統整合。
圖/ 德州儀器

德儀以電動車零組件供應商威邁斯新能源(VMAX)為例,因應為了要在中國市場能設計出性能更好、可靠度更高,但又要滿足實惠價格的電動車,其採用的德儀動力傳動系統整合,可以幫助其充分整合車載充電器、DC/DC轉換器與牽引逆變器系統,滿足電動車製造商客戶的要求。

在電動車的性能表現上,無論是多1公斤、少1公斤,都能夠影響整體性能與單次充電的行駛距離。透過動力傳動系統整合,可將車載充電器、DC/DC轉換器與牽引逆變器系統3大部件,整合在單一、精巧的機械箱體中,不只簡化設計與組裝流程,也能節省額外包材和硬體,大幅減少系統重量與體積。

針對電動車專用的車用微控制器(MCU),德儀推出的C2000 MCU具有超低延遲的優點,能實現高達1至2MHz的切換頻率,因此也只需要較小的電感器、電容器等外部零組件。

此外,德儀更指出,以「氮化鎵(GaN)」製作的寬能隙開關,加上優化的高速閘極驅動器,可望顛覆整個產業。據悉,透過這樣的組合,能減少6成的磁性元件體積,進而降低整體重量與成本。

目標二:不僅讓價格更實惠,也要確保可靠度

德州儀器全球汽車動力傳動系統總經理Karl-Heinz Steinmetz表示:「我們以符合關鍵技術與安全要求為前提,致力打造最佳系統,並讓價格更親民。」德儀打造的動力傳動系統整合,更以提升可靠度為前提。

德州儀器動力傳動系統總經理Karl-Heinz Steinmetz。
圖/ 德州儀器

隨著類比與嵌入式處理技術持續發展,透過德儀開發的動力傳動系統整合,設計人員能透過單一網域控制器與功率級元件,將這些系統進一步整合。此舉更有助提高效能與可靠度、降低成本,滿足車輛功能性安全需求。

要提升電動車的性能與可靠性,在散熱與保護機制也不可馬虎。在整合式動力傳動系統架構中,也要確保電動車高壓電池系統的可靠度,確保兼具保護與散熱功能。透過絕緣技術,像是採用經過性能檢測的絕緣式閘極驅動器與調變器,就能解決這項難題。

提升電動車的性能與可靠性,在散熱與保護機制也不可馬虎。
圖/ 德州儀器

目標三:提高功率密度,改善效能

除了確保可靠度之外,透過提高功率密度來改善效能也相當重要。在電動車市場備受矚目的第三代化合物半導體材料「氮化鎵(GaN)」,其元件擁有高轉換效率、小尺寸等優勢,在高功率應用中可以達到更大的節能效益,且能在更高溫的環境下運作。而採用車用氮化鎵(GaN)技術等的電動車能以更高的效能運轉、減少熱能逸散,提升續航里程。

在車用微控制器方面,將整合式動力傳動架構配備單一即時MCU後,系統便能有效處理原本分散於不同系統、多個MCU的工作。在高度整合的設計中,即時MCU能同時實現數位電源與馬達控制功能,在提升效能的同時節省寶貴的空間。

針對MCU加速車體的效能,德儀提出數據表示,有了即時感測功能,加上更高的控制環路切換頻率,能將牽引馬達的轉速提升到20,000 RPM。這樣一來,汽車工程師打造的馬達體積能縮小三分之一以上,而且性能更優越,遠勝過先前轉速最高只有10,000 RPM的設計。

面對正在快速成長的電動車市場,德儀表示,估計至2025年,電動車也將達到總汽車銷量的30%。透過整合式動力傳動系統,能大幅降低設計體積與重量,同時展現可靠度,有助電動車的普及。

責任編輯:蕭閔云

關鍵字: #電池 #電動車
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直播霸主圓剛科技以全方位產品,化身創作者的「解憂雜貨店」
直播霸主圓剛科技以全方位產品,化身創作者的「解憂雜貨店」

當觀看與被觀看成為當代人的日常時,直播早已褪去昔日單純的娛樂外衣,從 Twitch 上挑燈夜戰的電競實況、YouTube 的第一手開箱、TikTok 與 Instagram 隨手刷過的短影音,到現今風靡全球的電商帶貨——直播不僅重塑了人們的視覺感受,更淬鍊出一條成熟蓬勃的商業路徑。

「現在是全民直播的時代!」台灣直播設備龍頭圓剛科技全球品牌行銷處處長蔡柏輝說。在台灣影像擷取盒、擷取卡市場,搶下超過 90% 市占的圓剛,是眾多螢幕後,撐起無數流暢畫面的關鍵推手,就連在日本、韓國也有很高市占率,不論是剛敲開創作大門的新手,或是專業級的直播團隊,圓剛以全方位產品線,滿足不同創作者對影音設備的需求。

MIT 高品質研發,提供創作者直播台上的安心感

從電視盒起家的圓剛,始終專精「訊號轉換與整合」技術,早在 15 年前,便踏入直播市場,靠著百分百 MIT 研發高品質,拿下龍頭地位。在占有率幾乎觸及市場天花板之際,「我們現在追求的,是拓展更多不同領域的使用者,以及深入更多不同的直播場景。」

這些年,圓剛觀察到直播趨勢轉變。蔡柏輝打趣道,早期的遊戲直播多半是「一個人在昏暗房間裡默默開台」;時至今日,這股風潮早已跨出房門,延伸至客廳、戶外,成為大眾都能參與的影音浪潮。承載內容的平台也從桌上型電腦,擴展至遊戲掌機、家用遊戲機和智慧型手機,直播型態與使用者需求也開始走向分眾。

蔡柏輝觀察,對剛踏入直播領域的新手來說,最大的心理障礙往往來自對設備不確定性的恐懼,「最怕開播時,觀眾聽不到聲音或畫面卡頓。我們想給創作者的是,『三分鐘輕鬆搞定』的從容與信任感。」

而對頂尖實況主與專業直播團隊來說,設備則是不能有絲毫閃失的「生財利器」。專業直播主高度追求流暢幀率與畫質細節,唯有極致的視覺體驗,才能吸引觀眾留存並化為實質贊助與互動。更重要的是,長達數小時的高強度直播,不能出現黑屏或無預警斷線,一旦畫面中斷,累積的流量和觀眾也瞬間消失。

針對不同成長階段的直播主,圓剛提供從 1080p 到 4K144 的擷取盒畫質,滿足從入門到細緻畫質的需求,高規格的產品穩定度,確保長時間直播不黑屏卡頓,許多產品更提供長達「3+2」5 年保固,「我們敢喊5年,就是對自己的產品很有信心!」這正是圓剛高品質與高穩定的最好證明,「我們賣的不是冷冰冰的產品規格,而是創作者的夢想與直播台上的安心感。」

從規格堆疊走向場景拆解,滿足不同直播應用

「圓剛這幾年做的不是一直堆疊規格,而是場景拆解。」嗅到行動世代對攜帶性與靈活度的渴望,圓剛特別打造「GO 系列」產品線( GC313Pro、GC313 ),高度整合多元功能,身兼 USB-C 影像擷取/傳輸、螢幕跨屏輸出和 100W 快充技術,把繁複線材與驅動程式全都收納進一個掌心大小的充電頭裡,極致輕巧方便攜帶。

圓剛「GO 系列」GC313Pro 高度整合多元功能,身兼影像擷取/傳輸、螢幕跨屏輸出和 100W 快充技術
圓剛「GO 系列」GC313Pro 高度整合多元功能,身兼影像擷取/傳輸、螢幕跨屏輸出和 100W 快充技術,滿足電力與資料傳輸需求的全方位解決方案。
圖/ 數位時代

蔡柏輝分享,創作者在直播 Switch 或手機遊戲畫面時,最怕連接埠占滿而電量枯竭,「GO 系列」讓使用者能「邊直播邊充電」,解決使用痛點,還有很多靈活應用,像是在國外旅遊時,可將手機螢幕投放至飯店電視,直接用大螢幕觀看 Netflix,避免在其他裝置登入 Netflix 個人帳密的風險,「不只滿足直播需求,也能充電、小螢幕轉大螢幕,拓展更多使用情境。」

為了解決直播設備軟硬體複雜的相容性問題,圓剛也不斷擴充產品線,蔡柏輝笑說,「我們稱作『直播三寶』!」在影像擷取外,還提供各種規格的視訊鏡頭與高音質麥克風,其中,台灣市場熱銷產品之一的 AM310G2 麥克風,以高性價比廣受歡迎,首代產品全球累計銷量突破10萬支,第二代也延續市場熱銷氣勢,透過麥克風輕鬆連接手機,從直播到行動唱歌都能滿足。相比創作者過去必須東拼西湊不同品牌、解決多個軟體衝突問題,圓剛透過三位一體的完整配置,成了台灣極少數能提供一站式直播生態系的品牌。

有了高品質硬體後,圓剛又以自主研發的直播軟體平台「直播大師 Streaming Center」,協助使用者軟硬整合,省去安裝繁瑣的驅動程式,透過直覺易上手的介面,連接上直播設備後,便會自動完成基礎設置,同時只要一個按鈕就能一鍵切換鏡頭特寫、AI自動降噪去背景雜音、甚至微調人像膚色,蔡柏輝比喻,「直播大師就是創作者的個人導播。」透過軟體輕量化與一站式整合,圓剛也把電腦寶貴的運算效能,最大化發揮在遊戲和直播上。

布局全球電商與商業活動直播,讓直播體驗深入各行各業

面對近年興起的電商直播帶貨,圓剛也積極佈局。蔡柏輝指出,與其他直播領域相比,電商直播更在意能否精準還原色彩、細節和清晰畫質,因為這不只攸關畫面表現,更是決定成交與否的關鍵,「電商最怕退貨,如果消費者收到的實品跟鏡頭前不一樣,對品牌信任度也會瞬間瓦解。」

圓剛的高階擷取卡支援 RGB24 無損色彩還原,能將商品最真實的細緻色彩忠實呈現;針對動輒數小時的直播馬拉松,也打造高效散熱機制,確保賣家可長時間穩定使用,甚至還能延伸至醫療與科研診斷領域,像是當醫生透過畫面看病理切片時,同樣提供毫釐不差的精準度。針對電商帶貨直播發展火熱的亞洲市場,圓剛也推出旗艦級擷取卡產品,支援多機位擷取、橫豎屏同步直播,並輸出至多個直播平台,同時又兼具高性價比。

在消費市場扎穩根基後,圓剛也正將產品優勢一步步延伸至企業與商業直播領域,像是企業透過直播宣傳產品,或是各式活動現場直播,如演講、論壇甚至畢業典禮,透過提供適切的軟硬體解決方案,展現跨越多元情境的影音實力,讓高品質的直播體驗深入各行各業。

「我希望圓剛可以成為創作者的解憂雜貨店!」蔡柏輝指出,從個人到商用,從單人到團隊,從遊戲直播到企業直播,圓剛都能滿足不同需求,解決各種疑難雜症,甚至針對還未開始直播事業的人,也能提供硬體搭配建議,「創作者只要負責發光發熱,剩下 99% 的繁雜技術,圓剛在背後全幫你簡單搞定!」從敲開創作大門的第一張擷取卡,到支撐商業王國的直播系統,未來圓剛將以全方位的影音設備,持續陪伴創作者在影音時代中綻放耀眼光芒。

圓剛科技全球品牌行銷處處長 蔡柏輝
圓剛科技全球品牌行銷處處長 蔡柏輝
圖/ 數位時代

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