建筑和采礦業(yè)用到不同類型的重型設(shè)備。本博客關(guān)注土方車輛，如自卸車、挖掘機和推土機。據(jù)估計，到2025年，全球?qū)⑹鄢?10萬輛此類車輛。2020/21年，全球經(jīng)歷了封鎖、宵禁和其他限制措施，使建筑和采礦業(yè)幾乎陷入停滯狀態(tài)，導致這一細分市場的經(jīng)濟受到巨大影響。盡管艱難，但由于以下趨勢，預計建筑和采礦業(yè)將重獲動力。
如下圖所示，工程車市場有三大關(guān)鍵趨勢：
1.電氣化：由嚴格的排放法規(guī)驅(qū)動。
2.操作者的舒適度：受政府安全法規(guī)和生產(chǎn)力要求的驅(qū)動。
3.自動化/遠程驅(qū)動：受生產(chǎn)力、效率和安全要求的驅(qū)動。
圖1：工程車市場的大趨勢
為何采用混合動力電氣化?
重型車輛用于城市地區(qū)的建筑和土方活動。通常，作業(yè)地點在低排放或零排放區(qū)。嚴格的排放和噪音標準，以及減少油耗的需求，促使工程車制造商和一級供應商采用電氣化。這些重型車輛能耗大，導致需要對電池大量投資，成本增加，因此完全電氣化的方式目前在經(jīng)濟上并不可行。因此，制造商們采取了輕度混合動力方式，以符合當前的排放和噪音標準。
電氣化對這個細分市場意味著什么?
節(jié)省多達10-12%的燃料成本。
2. 減少多達12%的CO2排放量。
3. 燃油能效高達17%。
4. 減少噪音污染。
5. 增強操作者的安全性和舒適性。
在典型的混合動力工程機械中，如圖2所示，液壓和輔助電力負載等高功率功能由48 V電池高效供電，由強大的48 V發(fā)電機充電，類似于混合動力汽車。這種方式可在負載減少期間進行能量回收，更高效地利用內(nèi)燃機動力。
圖2：三相電機驅(qū)動架構(gòu)
圖2中的框圖還顯示了一個典型的三相電機驅(qū)動架構(gòu)，其中元器件的選擇基于能效和功率密度要求。在48 V應用中，功率級基于設(shè)計適當?shù)?0 V/100 V MOSFET器件，為電機提供所需電流。安森美半導體提供寬廣陣容的先進MOSFET方案，具有極低的RDSON、出色的開關(guān)行為和緊湊的功率封裝，如NVMTS1D2N08H (80V、337A、1.1 mΩ，采用TOLL封裝)。
安森美半導體提供APM模塊平臺替代分立方案，采用靈活的高性能壓鑄模封裝技術(shù)。特別是，APM19使用同類最佳的80 V / 100 V MOSFET技術(shù)，在40 x 25 mm封裝中集成完整的三相驅(qū)動級。這是實現(xiàn)48 V領(lǐng)域中大多數(shù)關(guān)鍵電源應用所需的出色熱性能、電性能的完美方案。基于壓鑄模的APM19功率模塊平臺符合AQG 324標準。
OEM和一級供應商采用48 V方案，無需大量投資，就可解決以下應用：
?輔助和液壓系統(tǒng)的48 V發(fā)電和儲能，如電動風扇、電動渦輪模式、電動工作液壓系統(tǒng)、電動AC壓縮機、電動回轉(zhuǎn)驅(qū)動器(挖掘機)以及48 V轉(zhuǎn)12 V DC-DC轉(zhuǎn)換
?水泵
?電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
?動力總成輕度/混合動力
為支持工程車的不同電氣化程度，我們提供了多種輔助功能，如電流檢測放大器和門極驅(qū)動器產(chǎn)品系列。這類機器的任務特性要求具有高可靠性、魯棒性和長使用壽命，同時不犧牲可擴展性和緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計。安森美半導體的創(chuàng)新、符合車規(guī)的方案可應對這一細分市場的挑戰(zhàn)。
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