高压连接器的技术趋势探讨

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高压连接器的发展将是高标准,大市场,模块化的方向,本文线束工程师之家主要探讨高压连接器的技术趋势。

高压连接器技术端:高标准

所谓“高压连接器”,便是为汽车中的高压系统而服务的连接器。传统燃油车主要借助发动机与燃料满足汽车对于机械动能的要求,对电压并无过多要求;而电动汽车以电为能,借助动力电池、驱动电机、驱动电机控制器完成对汽车的动能补给,对相关部件的电压、电流承载能力提出了更高的标准。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/discussion-on-the-technical-trends-of-high-voltage-connectors/

高压连接器与电动汽车的发展相生相伴。2009年,我国发布《汽车产业调整与振兴规划》,并启动了“十城千辆”补贴计划推广新能源汽车。自此,我国高压连接器随着新能源汽车的脚步不断前行,至今已发展至第四代。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/discussion-on-the-technical-trends-of-high-voltage-connectors/

第一代高压连接器
第二代高压连接器
第三代高压连接器
第四代高压连接器
在工业连接器的基础发展而来;金属外壳体
在第一代产品的基础上改用塑料外壳;高压互锁
在第二代产品的功能基础上增加整体屏蔽功能、二次解锁功能
在第三代产品功能基础上采用高低压集成、扁形端子、超大电流busbar方案

巴斯巴首席技术官徐平安告诉我们,第三代产品新增的“二级解锁”功能能够保护产品的核心电气件、保障使用者的安全;第四代产品体积更小、电流密度更大、温升可控,给大功率充放电提供更好的安全性和可靠性。巴斯巴新能源技术有限公司是一家专注于电动汽车高压连接系统解决方案的企业,拥有12年的车载连接器研发经验。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/discussion-on-the-technical-trends-of-high-voltage-connectors/

高压车载连接器主要运用在锂电池、电机、电控、DC/DC转换器、OBC、PDU等系统中,与高压线束共同作用,借助高压、大电流线路将电池动能输送至各部件中。不同的系统部件以及导线横截面积的差异性,对车载连接器的电气性能要求各不相同,一般而言,高压连接器的额定电压数值为60v-1500v不等,额定电流数值在20A-300A不等。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/discussion-on-the-technical-trends-of-high-voltage-connectors/

此外,车载连接器对产品的机械性能、环境性能要求也颇高。据徐平安介绍,优质的高压连接器产品必须通过各项机械性能测试、环境测试、电气性能,如端子保持力、连接器插拔力、跌落测试、960H中性盐雾测试、1008H125℃环境下的老化测试、-40℃~125℃的冷热冲击等。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/discussion-on-the-technical-trends-of-high-voltage-connectors/


巴斯巴HV2000塑胶连接器文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/discussion-on-the-technical-trends-of-high-voltage-connectors/

随着电动汽车不断向快充、超充迈进,各新能源汽车车企都不断提升汽车电压平台,2022年成为400v向800v高压平台升级的元年。而这带给高压连接器的新挑战仍然集中在电气层面,额定电压、额定电流是否还能再提升?以及大功率电流带来的高温隐患如何应对?第五代高压连接器极有可能与液冷技术强强联合,满足电气与温度的要求。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/discussion-on-the-technical-trends-of-high-voltage-connectors/

高压连接器供需端:大市场

新能源汽车依据用途,可分为新能源乘用车和新能源商用车两大类。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/discussion-on-the-technical-trends-of-high-voltage-connectors/

中汽协数据显示,今年1月至9月,新能源乘用车累计销量达436.3万辆,同比增长111.5%;新能源商用车累计销量达20.4万辆,同比增长80.1%。新能源乘用车、商用车正带动高压连接器的市场不断扩大。
在低压连接器领域,由于汽车制造时间的先后差距,技术专利早早掌握在国外车企手中,国内外低压连接器市场差距显著。如果说,我国车载连接器的短板是低压连接器,那么长板则在高压连接器的那一端,这得益于我国新能源汽车的飞速发展,国内车企与国外车企齐头并进,甚至漂亮地实现超越与领先。
领越光电的总经理周振方表示,在新能源商用车领域,高压连接器已经实现了近乎100%的国产化率,在技术层面也已经领超国外。我国运用于新能源商用车的高压连接器采用集成面板,并已发展多代,而国外同类产品却仍保留传统的锁体结构。作为国内新能源商用车车载连接器头部企业,领越光电对于国货高压连接器产品相当看好。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/discussion-on-the-technical-trends-of-high-voltage-connectors/


领越光电 集成连接器产品文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/discussion-on-the-technical-trends-of-high-voltage-connectors/

与此同时,我国的新能源乘用车高压连接器也在不断加大国产渗透率。目前,我国布局乘用车高压连接器的大企有瑞可达、中航光电、巴斯巴、永贵电器、顺科智能等。巴斯巴透露,乘用车高压连接器国产化率已超60%。

除了国产化率,高压连接器在价值层面也远超低压连接器。由于新能源商用车的电池包容量是乘用车电池包的几倍,相应的,商用车高压连接器的价值量较乘用车高压连接器的价值量又更高一些。

运用领域
高压连接器单车运用量(对)
高压连接器单车价值量(元)
新能源乘用车
6~15
700-1200
新能源商用车
12~45
2400-9000
数据来源本次对巴斯巴、领越光电的采访
制表:《国际线缆与连接》

数据来源本次对巴斯巴、领越光电的采访,制表:《国际线缆与连接》

深圳市比亚迪汽车有限公司的工程师许利铭接受采访表示到,目前比亚迪新能源汽车整车端单车大概会运用到15对高压连接器。

按照乘联会预测2022年我国新能源乘用车、商用车销量分别为615万量、35万辆,暂时以15对连接器作为单车使用量标准,乐观来算,2022年我国高压连接器市场规模可达84.3亿元左右——在乘用车领域,高压连接器市场规模达73.8亿元;在商用车领域,高压连接器市场规模达10.5亿元。(注:商用车高压连接器实际市场规模可能会更大,本次计算以15对运用量作为计算标准)

在此基础上,可估算出,2022年第四季度(10月-12月),我国高压连接器的市场规模在25.82亿元左右。高压连接器产品有望为连接器厂商年底冲业绩加码助力。

据悉,巴斯巴高压连接器产品前三季度营收已实现翻倍性增长。

高压连接器的未来:模块化

超充、快充对于新能源汽车的技术导向同样影响了车载连接器。电池容量越来越大,致使车身越来越笨重、连接器与线束使用量越来越大,因此,零部件模块化就变得愈发重要。

领越光电总经理周振方就高压连接器模块化表示益处多多。“多功能集成、模块化更能满足整车的安全要求。体积轻量化、安装方便、成本更低、提升美观度等,这些都是模块化、集成化的好处。”


领越光电 连接器集成应用

对于高压连接器的发展趋势,巴斯巴首席技术官徐平安也强调到模块化与轻量化。此外,徐平安表示,我国高压连接器与线束总成的电磁兼容、体积电流比能力也需不断提升。

车规级连接器的研发认证不同于其他品类的连接器,出于安全性、可靠性、耐用性的考量,产品自身认证加上客户认证的总周期较长。据悉,汽车终端比亚迪对于供应商研发的车载连接器的认证周期为3个月至半年左右。对于连接器供应商而言,要不断加大研发投入,加快研发速度,提升产品集成度,尽早推出适用于汽车超充、快充要求的新产品,抢占市场份额。

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