Mengendarai Gelombang Keberlanjutan Menuju Elektrifikasi Penuh

Ferdinand Porsche pernah berkata, “Mobil balap yang sempurna melintasi garis finis pertama dan kemudian hancur menjadi bagian-bagiannya masing-masing.” Apa yang diambil, kan? Nah, di tahun 90-an, itulah yang terbaik yang bisa mereka harapkan.

Mari kita kembali ke tahun 1990-an dari Formula 1 (F1). Waktu itu ditandai dengan persaingan yang ekstrim antar tim balap. Ada lebih banyak kebebasan dalam mesin yang dapat Anda jalankan, artinya tim dapat memilih antara V-8, V-10, dan V-12. Selama waktu ini, Anda juga memiliki pengisian bahan bakar dalam balapan, yang berarti bahwa pengemudi memiliki lebih banyak fleksibilitas dalam berapa banyak bahan bakar yang dapat mereka bawa setiap balapan. Tentu saja, Anda harus mempertimbangkan bahwa bahan bakarnya berat, yang berarti waktu putaran lebih tinggi saat menjalankan beban tersebut. Tim harus membuat pilihan sulit itu untuk mengoptimalkan ban, bahan bakar, dan performa mesin. Percaya atau tidak, Michael Schumacher memenangkan musim 1995 dengan sasis Benetton yang bertenaga dengan mesin V-10 yang bahkan lebih bertenaga.

Seiring berkembangnya Formula 1, keberlanjutan menjadi bagian yang lebih signifikan. Dorongan lingkungan dan tekanan pemerintah membuat perusahaan mobil tidak dapat membenarkan pengeluaran ratusan juta dolar untuk berpartisipasi dalam Formula 1 jika mesin inti tidak digunakan di kendaraan jalan raya. Karena itu, aturan mesin Formula 1 menjadi lebih standar, beralih dari V-12 ke V-10 dan akhirnya menetap di V-8. Namun, tekanan lingkungan tetap ada, dan akhirnya kami mencapai elektrifikasi gelombang pertama kami. Di sinilah yang mengatur tren untuk apa yang akan datang dalam elektrifikasi dan keberlanjutan.

KERS dan gelombang elektrifikasi pertama

Gelombang pertama elektrifikasi di Formula 1 datang dengan diperkenalkannya KERS atau sistem pemulihan energi kinetik. Itu adalah salah satu drivetrain hybrid pertama yang diperkenalkan pada kendaraan modern. Banyak konsep hari ini, seperti pengereman regeneratif, berasal dari sistem ini di Formula 1. Sistem saat ini pada dasarnya adalah peningkatan baterai tujuh detik yang dapat diakses oleh pembalap Formula 1 selama satu putaran. Sistem ini terhubung ke dua roda di belakang, menghasilkan listrik ketika pengemudi menekan rem. Itu berarti lebih sedikit tekanan pada rem.

Sederhananya, mereka bisa dibuat lebih kecil. Ini juga berarti bahwa teknologi pengereman dapat ditingkatkan secara dramatis dengan elektronik modern. Namun, bagi banyak orang yang mencari keberlanjutan tertinggi, ini masih belum cukup, dan masih perlu lebih banyak perubahan pada Formula 1.

Sistem hybrid penuh dan lebih berkelanjutan

Sebelum sistem hybrid, tim Formula 1 menggunakan mesin V-8 baik dari Mercedes, Renault, atau Ferrari. Namun, hanya Ferrari yang menggunakan mesin V-8 secara substansial. Mercedes ingin menggunakan mesin yang lebih kecil karena itulah yang mereka miliki di kendaraan produksi mereka. Renault berada di kursi yang sama, yang berarti mereka tidak dapat membenarkan lebih jauh untuk lebih mengembangkan mesin V-8 mereka. Tim memutuskan bahwa mesin V-6 akan menjadi kompromi yang sempurna antara V-8 atau sistem hibrida empat silinder. Mesin V-6 ini menarik Honda ke olahraga lagi, karena mereka memiliki beberapa aplikasi untuk mesin sebesar ini di kendaraan jalan mereka.

Tim juga ingin bermain-main dengan sistem regenerasi hibrida yang lebih rumit, yang berarti pengenalan MGU-H dan MGU-K alih-alih sistem pemulihan energi kinetik tradisional. MGU-H mengambil limbah panas dari knalpot dan mengubahnya menjadi listrik yang disimpan dalam baterai. MGU-K melakukan hal yang sama tetapi dengan energi pengereman yang disimpan dalam baterai seperti sistem pemulihan energi kinetik sebelumnya. Perbedaan utama adalah bahwa sistem ini diperluas untuk memberikan daya selama sekitar 33 detik, bukan tujuh. Sistem ini merupakan testbed yang sangat baik untuk memajukan drive alat berat kami untuk kepadatan daya yang lebih besar dan keberlanjutan. Bahkan memiliki spin-off listrik sepenuhnya untuk mengembangkan powertrain listrik lebih lanjut.

Dari Formula 1 hingga kendaraan jalan raya kami

Terlepas dari tantangan elektrifikasi dan keberlanjutan, banyak teknologi yang kami gunakan saat ini di kendaraan jalan raya kami berasal dari Formula 1. Sangat penting untuk melihat bagaimana Formula 1 memecahkan tantangan desain ini karena teknologi ini akan menyaring mobil jalanan masa depan.

Formula E dan mencapai elektrifikasi penuh

Formula E adalah dorongan menuju elektrifikasi dalam balap mobil. Ini menggunakan pemasok sasis tunggal dengan tim yang merancang kontrol drive mereka. Kapasitas baterai memiliki batas maksimum, dan terserah pada tim untuk bekerja dalam batasan tersebut. Visi utama Formula E adalah keberlanjutan, karena mereka memahami pentingnya mengatasi masalah global seperti perubahan iklim sambil menjaga hati dan jiwa balap mobil. Saat ini, tujuan utama dari olahraga ini adalah untuk mengoptimalkan penggunaan energi dalam batasan yang ditetapkan dalam peraturan dan perundang-undangan. Itu karena kita sekarang telah mencapai hambatan yang signifikan dalam upaya kita menuju elektrifikasi.

Baterai dan tautan yang lemah

Hambatan yang kami alami adalah kemampuan kami untuk menyimpan energi listrik di perangkat portabel. Teknologi baterai bergantung pada bahan kimia yang membuatnya tidak mencukupi untuk kebutuhan sebagian besar pengguna. Meskipun baterai cukup baik untuk rata-rata pengguna ponsel cerdas Anda, itu tidak cukup baik untuk seseorang yang membutuhkan kendaraan yang dapat berkendara sejauh 500 mil sebelum mengisi bahan bakar hanya dalam beberapa menit. Karena kenyataan ini, keberlanjutan dan elektrifikasi hanya akan bergerak pada kecepatan yang dimungkinkan oleh teknologi baterai kami. Tanpa teknologi baterai yang mengesankan ini, perusahaan mengalami kesulitan memenuhi tujuan keberlanjutan tertentu. Namun, salah satu solusi yang ditemukan tim untuk sedikit meningkatkan adalah bekerja pada kontrol elektronik motor listrik. Alih-alih mencoba memasukkan lebih banyak baterai dalam kemasan yang lebih kecil, perusahaan-perusahaan ini fokus menggunakan energi baterai itu seefisien mungkin.

Mengoptimalkan penggunaan daya adalah kuncinya

Mengoptimalkan penggunaan daya adalah kunci saat ini untuk semua orang yang bekerja dalam upaya menuju elektrifikasi. Dengan berfokus pada elektronik yang rumit dan algoritme perangkat lunak, Anda bisa mendapatkan kinerja yang lebih baik dari perangkat keras yang sama. Namun, pemangku kepentingan dan pengguna harus menggunakan perangkat lunak desain yang memungkinkan mereka mencapai tujuan keberlanjutan tersebut. Di sinilah dorongan menuju keberlanjutan sebagai pendorong utama dalam perangkat lunak desain berasal.

Bagaimana Cadence membantu elektrifikasi dan keberlanjutan

Cadence memahami bahwa elektronik terbaik adalah yang mengoptimalkan penggunaan daya sekaligus cukup kuat untuk pengguna akhir. Itulah mengapa elektrifikasi dan keberlanjutan menjadi pertimbangan utama saat membuat perangkat lunak desain untuk perusahaan. Cadence akan terus fokus pada keberlanjutan ketika memikirkan bagaimana pengguna akhirnya akan menggunakan perangkat lunaknya. Itu berarti menekankan efisiensi dan memaksimalkan kepadatan daya. Pelajari bagaimana alat dari Cadence membantu perusahaan mencapai tujuan keberlanjutan hari ini di Laporan Keberlanjutan Tanggung Jawab Sosial Perusahaan kami.