電気自動車: 人工知能による持続可能な未来への推進

自動車市場は、電気自動車の導入による大きな変革の瀬戸際にあり、世界的な温室効果ガスの排出と枯渇する電力資源の使用に関する懸念に対処しています。これらの車両に対する需要の加速は、消費者の行動、規制、プロセス フローへの AI テクノロジーの統合という 3 つの主要分野の変化に起因しています。

通りEV-Volumes.com 、「2022 年に合計 1,050 万台の新しい BEV (バッテリー電気自動車) と PHEV (プラグイン電気自動車) が納入され、2021 年と比較して +55% 増加しました。」

「電気自動車が未来であることは明らかであり、その未来は多くの人が予想していたよりも早く来ています。カリフォルニア州やその他の州では、2035 年以降は新しいガソリン車は販売されないとすでに宣言されています」と、Dave Lewis の CEO は述べています。移動EV .

散発的な新型コロナウイルス感染症の流行とロックダウンにもかかわらず、中国は 2022 年末までに EV 販売台数が前年比で 82% 増加し、リーダーボードのトップに躍り出ました。

中国政府による電気自動車への補助金、ミニ電気自動車産業の拡大、比較的手頃な価格のブランドの出現は、中国でのこの分野の爆発的な成長に貢献しているいくつかの要因です。

中国に続いて、ヨーロッパは総収益の約 11% を占めました。厳しい気候法と規制がヨーロッパの運輸業界を動かしています。 「フィット フォー 55」このプログラムは、法律が「2030 年までに EU の排出量を少なくとも 55% 削減するという EU の気候目標を達成することを法的義務とする」方法を定義しています。

しかし、ヨーロッパの EV 市場は、ロシアのウクライナ侵攻を受けてエネルギー危機が差し迫っています。電気料金の上昇は電気自動車の手頃な価格に影響を与えており、ガソリン車よりもランニングコストが高くなる可能性があります。この電力価格の急騰は、大陸の電気輸送への移行を妨げる可能性があります。

「エネルギー危機の前にこれ（EVへの移行）を見たとき、2023年から2024年頃の転換点を見ていました。しかし、0.55ドルの関税がかかると仮定すると、転換点は2026年に移動します。 」 マリア・ベングソンは言った、Ernst & Young のパートナー。

いくつかの国は、気候変動の脅威と再生可能な資源プールの枯渇をめぐって政策を組み立てています。バイデン政権はアメリカに脱炭素化を迫っている導入2030 年までに電気自動車を 50% にするという目標。

「今日、ほぼすべての自動車メーカーがゼロ・エミッション車を長期戦略の中心に据えており、さらに重要なのは中期投資計画です」 S&P グローバルモビリティ.このレポートは、EV がもはや新興産業ではなく、中国、ドイツ、フランス、英国などの市場で主流になるのに十分な牽引力を獲得していることを強調しています。

EV の採用は主に技術の進歩によって推進されており、AI を自動車に統合することで機能が強化され、運転が楽で安全になりました。

通り研究と市場、「世界の自動車用人工知能 (AI) 市場は、2022 年から 2030 年にかけて 29.2% の CAGR で成長し、343 億米ドル以上の価値があると予測されています。」

さらに、自動車 AI 市場の成長は、「洗練された車両に対する需要の増加と、自動車産業の電気への移行」を直接反映していると述べています。

限られた航続距離、長い充電時間、スマート グリッドとの統合などの課題は、AI テクノロジの導入によって対処されています。

「電気自動車の感度が高まると、車両から得られるデータが増えます。このデータは、メーカー、サービス担当者、およびドライバーが使用できます」と Cliff Rice 氏は述べています。ロックウェル・オートメーション.

彼はさらに、メーカーはこのデータを使用してドライバー支援アルゴリズムを改善し、メンテナンスが必要な運転パターンを理解し、高度な診断とソフトウェアの更新を提供して車両のパフォーマンスを向上させ、寿命を延ばすことができると説明しました。

予測分析は、バッテリー技術の進歩において重要な役割を果たしています。これらの技術は予知保全を使用して、バッテリーの効率と信頼性を向上させています。これは、バッテリーが最適なレベルで動作し、高性能を実現し、故障のリスクを最小限に抑えるために重要です。

「バッテリーは、化学的、電気的、ソフトウェア的に非常に複雑なコンポーネントです。」 リカード・ヴィンジは言った、ボルボのデータサイエンティスト。 「しかし、データ分析は、それらがどのように使用されているか、ドライバーによってどのように影響を受けているか、車両内の他のコンポーネントによってどのように影響を受けているかなど、それらをよりよく理解するのに役立ちます。」

ユーザー エクスペリエンスとは別に、エンジニアは AI を使用してコンポーネントの設計と作業効率を改善しています。

「ジェネレーティブ サーマル デザイン アプローチで AI を使用することにより、完全に自律的に、数日で何千回もの設計の反復を作成してシミュレートできます。ここでのスケールとスピードを完全に把握するために、熱エンジニアが 1 つの設計を作成するのにかかる時間で、私たちはすでに 1000 を作成しました。」 リーベン・ヴァーヴェッケン。

いくつかの企業は、ユーザーに両方のテクノロジーの最高のものを提供するために、大手テクノロジー企業と協力しています。

フォードは協力したGoogle と協力して、人工知能と機械学習に関するクラウド サービスと専門知識を活用します。テスラレバレッジクラウド経由でソフトウェアを更新するための AI は、ユーザーにリモート サービスを提供します。フォルクスワーゲンとマイクロソフトも手を組んだテレマティクスと生産性ソリューションを提供することで、Azure IoT と PowerBI の力を解き放ちます。

主要な OEM (Original Equipment Manufacturers) は、e モビリティ産業への移行が今や避けられないと確信しています。

BYD Auto の BEV と PHEV の販売は、電気自動車に生産と販売の取り組みを集中させることで 3 倍になり、2022 年には PHEV と BEV のトップ メーカーになりました。Tesla は 17% の市場シェアで世界の BEV 販売を独占していますが、フォルクスワーゲン グループはPHEVの販売が減少する中、欧州でのEVの販売は10%増加。

確立された自動車メーカーは、電気が従来のガソリンやディーゼルに取って代わる新しい世界に適応することを期待して、ビジネス モデルを再発明しています。自動車メーカーが買い占めているすべてのバッテリー工場が電気自動車を製造するための改修を受ける際に、彼らは得ることができます。電気自動車の開発には多額の費用がかかるため、パートナーを探すことを余儀なくされている企業もあれば、買収候補になっている企業もあります。

業界の著名なプレーヤーは、従来の内燃エンジンを完全に排除する最有力候補になろうとしています。テスラ、フォルクスワーゲン、トヨタ、ゼネラル モーターズ、日産などの大手企業が新しいモデルを市場に投入しています。

EV 産業への移行は、バッテリー技術、ブレーキ システム、ステアリング システム、推進力の配置の分野で多くのイノベーションの機会をもたらしています。 2020 年には、 18,000電気自動車 (EV) 部門の世界的な特許動向によると、平均特許付与率 50% で特許出願が行われました。

特許出願の傾向は技術のペースを示唆していますが、業界で起こっている新しい変化の公正な全体像も示しています。ごとに報告2020 年に欧州特許庁 (EPO) によって公開された、バッテリーおよびその他の蓄電技術の特許出願は、世界中で年間 14% 増加し、そのうち 88% がバッテリー技術の革新をもたらしました。

電気自動車は、バッテリー製造用のリチウム供給に対する最大の需要をもたらします。現在の需要が 2050 年まで予測される場合、米国市場だけでも、現在世界中で生産されているものの 3 倍の採掘が必要になりますが、そうしなければならないのでしょうか?

あ最近の報告リチウム需要は、最もリチウム集約的なシナリオと比較して、2050 年に最大 92% 削減される可能性があることがわかりました。これは、自動車への依存度の低下、EV バッテリーのサイズの適正化、および堅牢なリサイクル システムの構築という 3 つの主要な政策介入を採用することで実現できます。」

これらのバッテリーの既存の充電インフラストラクチャーは、増大する需要を満たすにはほど遠いものです。巨額の投資が進行中ですが、コスト、選択、および「範囲不安」バッテリー パックがこれまでかなりの走行距離を提供できず、充電に長い時間がかかっていた地域での急上昇。伝えられるところによると、Lucid Air が提供できる最速の車両と充電器約300マイル20分で範囲内、 1 時間の充電で 100 ～ 200 マイル平均的なEVの典型です。

このような懸念を軽減するために、全国に急速充電ネットワークを確立するための迅速な取り組みが行われており、電力会社は電力販売の増加を目指しています。より多い60のユーティリティ米国の主要高速道路に沿って全国規模の高速充電ネットワークを開発することを目的とした National Electric Highway Coalition を設立するために力を合わせました。急速充電器の数はすでに大幅に増加しており、 6,500現在利用可能で、さらに多くの機能があります進行中のコミットメント。

ゼネラルモーターズ社とパイロット社。 プラン提携し、全米の充電ステーションのネットワークを構築することで、アメリカのドライバーが利用できる急速充電器の数を約 20% 増加させる予定です。

世界がガソリン車から電気自動車に移行するにつれて、何百万人もの人々がさまざまな方法で送電網に依存するようになると推定されています。これは、グリッドに負担をかけずに電力需要の増加に対応するために、発電容量を増やす必要があることを意味します。 エネルギー省によると、米国では、主に電気自動車の普及により、電力消費量が 2050 年までに 38% 増加すると予測されています。

テキサス大学オースティン校で実施された調査では、州ごとの評価シナリオが実施され、すべての自家用車、トラック、および SUV がプラグイン電気モデルに変換されました。の勉強州のエネルギー消費量は、ワイオミング州で 17%、メイン州で 55% に跳ね上がったことがわかりました。 \

の消費ほとんどの州で 20 ～ 30% の範囲でした。一部の州では、過剰な負荷に対応できる容量が示されましたが、他の州では、電力を流すために充電時間の理想的なケースが想定されました。 EV 充電用グリッドの容量は、1 日の時間帯に大きく依存します。 オフピーク時間消費が少ないとき。

さまざまな憶測や可能性があるにもかかわらず、想像上の「ゼロ エミッション」の世界は、今のところ道路を走る化石燃料駆動の車両に何が起こるかを認識していないようです。出回っているアイデアの 1 つは、従来のエンジン駆動車を電気自動車に改造することです。

最近の業界イベントで、トヨタの豊田章男 CEO は、電気と水素エネルギーに変換された 2 台のビンテージ カローラを展示することで、ビジネスが変換市場に参入すると合図した.

「現実には、新車販売をすべてEVに切り替えるだけでは、2050年にゼロ炭素を達成することはできません.記者会見。 「すでに所有している愛車にオプションを提供することが重要です。」

一部の専門家は改造のアイデアを支持していますが、他の専門家は、車の電動化は限られた財政資源を持つ個人にとって実行可能な選択肢ではないと考えています.

「どうやって ICE カーを EV に改造するか考えているのなら、それは実現しないと思います。人々はいつものように単に代替車として EV を購入するだけですが、最初にプラグイン ハイブリッド車を用意することで 2 つの技術にまたがる可能性があります」と Trevor Curwin 氏は述べています。 Sheeva.ai .

EV 業界の急速な拡大は、外的要因や制限による課題にもかかわらず、電気自動車が定着し、輸送の未来を形作る上で重要な役割を果たすことを強く示しています。