芯耀
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01、eVTOL助力“低空經(jīng)濟(jì)”蓬勃發(fā)展
有關(guān)數(shù)據(jù)表明，中國(guó)的eVTOL（電動(dòng)垂直起降飛行器）產(chǎn)業(yè)規(guī)模在2023年就已經(jīng)達(dá)到9.8億元，2024年eVTOL產(chǎn)業(yè)規(guī)模繼續(xù)大幅提升。預(yù)計(jì)到2026年，中國(guó)在該領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到95.0億元。這一高速增長(zhǎng)主要得益于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新、城市空中交通（UAM）需求的增長(zhǎng)以及環(huán)保政策的推進(jìn)。從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看，未來(lái)eVTOL設(shè)備將主要用于城市間快速通勤、高效靈活的物流配送以及應(yīng)急響應(yīng)公共服務(wù)等領(lǐng)域。
02、eVTOL對(duì)內(nèi)部配件和操管系統(tǒng)提出全新需求
作為新一代城市低空交通的關(guān)鍵設(shè)備，eVTOL就像是飛行的座艙或者飛行的汽車(chē)。因?yàn)樾枰咝?、精?zhǔn)、可靠地完成每次飛行任務(wù)，由此eVTOL對(duì)其內(nèi)部零配件性能（例如“三電”即電池、電機(jī)、電控）和操控管理系統(tǒng)（飛控/飛管系統(tǒng)）的能力都提出了全新的需求。
在電池的性能和管理方面，動(dòng)力電池的能量密度決定了eVTOL的續(xù)航能力和有效載荷。同時(shí)，eVTOL對(duì)于電池承受高放電倍率的能力要求也非常嚴(yán)格?；趀VTOL對(duì)電池性能水平的要求，相應(yīng)的電池管理系統(tǒng)（BMS）也至關(guān)重要。通過(guò)優(yōu)化電池管理系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的狀態(tài)，包括電壓、電流、溫度等參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行智能管理和控制，確保電池在安全范圍內(nèi)工作，防止電池過(guò)充、過(guò)放、過(guò)熱等現(xiàn)象的發(fā)生。
電機(jī)是eVTOL電動(dòng)化動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分。動(dòng)力電池或燃料電池的電能是通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)涵道風(fēng)扇或旋翼，電機(jī)的功率密度直接影響著飛行汽車(chē)的有效載荷能力，電機(jī)的大范圍變工況動(dòng)力輸出能力、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性，是決定eVTOL動(dòng)力特性和安全性的重要因素。eVTOL對(duì)電機(jī)效率和轉(zhuǎn)矩密度的要求較高，永磁同步電機(jī)是電推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)很具前景的方案。相比于直流電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)，永磁同步電機(jī)具有功率密度高、調(diào)速范圍廣、電磁轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)勢(shì)，并且其保持全扭矩的能力，非常適合eVTOL在起飛和著陸階段的動(dòng)力要求。
eVTOL電機(jī)控制器主要用于調(diào)節(jié)推進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，其控制響應(yīng)精度直接影響飛行器推力控制精度。現(xiàn)有飛機(jī)器上的功率變換器很多是硅基電力電子器件，較低的結(jié)溫以及難以大幅降低的通態(tài)損耗和開(kāi)關(guān)損耗，不適應(yīng)飛行器電機(jī)系統(tǒng)高速、高頻化的發(fā)展趨勢(shì)。而碳化硅器件具有高工作溫度、高開(kāi)關(guān)頻率、低通態(tài)損耗、熱傳導(dǎo)率好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因此能夠大幅提高eVTOL電機(jī)系統(tǒng)的效率和功率密度，簡(jiǎn)化散熱冷卻系統(tǒng)。
除了功率電子、電力電子等方面的技術(shù)革新，eVTOL也需要實(shí)現(xiàn)低空交通的數(shù)字化和智能化發(fā)展。飛行控制系統(tǒng)是eVTOL的核心子系統(tǒng)，可以說(shuō)是飛行器的“大腦”，提供飛行器的感知、控制和決策，包括模型算法、軟件、硬件、機(jī)電等方面的技術(shù)，也包括網(wǎng)絡(luò)通信、導(dǎo)航系統(tǒng)等。未來(lái)，飛行控制和飛行管理系統(tǒng)的綜合化設(shè)計(jì)將成為發(fā)展趨勢(shì)，自主/自動(dòng)飛行也將成為eVTOL的必備功能。eVTOL還將通過(guò)具有高帶寬數(shù)據(jù)傳輸能力的高性能傳感器技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多源信息融合，從而具備更加強(qiáng)大的全面態(tài)勢(shì)感知和飛行決策能力。
03、安富利創(chuàng)新產(chǎn)品與解決方案滿(mǎn)足eVTOL應(yīng)用所需
作為領(lǐng)先的技術(shù)分銷(xiāo)商和解決方案供應(yīng)商，安富利在eVTOL應(yīng)用領(lǐng)域擁有多樣化產(chǎn)品及解決方案。在eVTOL的“三電”應(yīng)用技術(shù)中，安富利提供的SiC MOSFET方案可用于主驅(qū)逆變器功率模塊，能夠滿(mǎn)足eVTOL飛行器對(duì)高效、高功率密度、耐高溫電驅(qū)系統(tǒng)的需求；BMS相關(guān)方案能夠?yàn)閑VTOL設(shè)備的電池性能提供更優(yōu)化的保障，確保電池組在運(yùn)行過(guò)程中的安全與穩(wěn)定；動(dòng)力電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)SiC/IGBT模塊、柵極驅(qū)動(dòng)器和微控制器的快速評(píng)估，用于eVTOL飛行器的動(dòng)力電機(jī)驅(qū)動(dòng)；電機(jī)控制方案采用FOC矢量控制算法，可為eVTOL飛行器實(shí)現(xiàn)高性能電機(jī)控制。
為滿(mǎn)足eVTOL的數(shù)字化與智能化發(fā)展需求，安富利提供不同層面的可以交付的產(chǎn)品組合，包括采用恩智浦77GHz雷達(dá)模組、安森美圖像傳感器模組的解決方案，以及基于恩智浦平臺(tái)的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS）、智能座艙、控制網(wǎng)關(guān)等。安富利推出的工業(yè)級(jí)無(wú)線通信模塊ADRS1000?具有低功耗、高性能、高性?xún)r(jià)比的特點(diǎn)，能夠充分滿(mǎn)足eVTOL在飛行控制、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面的通信需求，實(shí)現(xiàn)飛行器與地面控制中心、其他飛行器等之間的高效、穩(wěn)定通信。
eVTOL電動(dòng)垂直起降飛行器作為低空經(jīng)濟(jì)的重要載體，正在迎來(lái)快速發(fā)展的機(jī)遇。在應(yīng)用場(chǎng)景多樣化以及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同演進(jìn)等趨勢(shì)下，企業(yè)將能夠通過(guò)完備的產(chǎn)品與解決方案，進(jìn)一步推動(dòng)eVTOL和低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
