谈谈电动汽车高压连接器的未来发展方向

2021年8月9日
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本文就高压连接器的使用作一个分享和探讨:国内主机厂在高压连接器的选型上趋势应该是什么?高压连接器的螺栓使用和风险。

从整车的发展角度来说车辆高压单元,会越发的往电池和多合一控制单元高度集成化;

电池平台化已经是主流是OEM的必修工作,随之带来的原本分散的高压连接器也逐步集中; 同样随着华为等企业的入局,多合一的高度集成化也是重要的发展趋势,单车的高压连接器数量也是一定的,而且连接器的相关主要功能要求也会发生变化,比如防护(电气绝缘和防水防尘要求)会被高度凸显出来,复杂的EMC要求会下压至硬件层级解决;

1.国内主机厂在高压连接器的选型上趋势应该是什么?

国内新能源发展已经20年,对于高压连接器的变化趋势,也已经迭代了四五次,从最早的工业笨重的金属连接器逐步过渡到了轻便塑料连接器,单体功能也越来越多,连接器的设计标准国内乃至国际上大都是沿用了USCAE LV等欧美企业的企业及行业标准,连接器根据不同的使用位置和要求也分很多的类型,因为不像车辆的充电物理接口有强制的物理尺寸要求,车内高压连接器还是一个比较开放的产品,各家基本上参考行业标准进行设计,这就导致了连接器五花八门,很少有人从系统上去梳理;

从实际情况来说,我们应该是一个从了解其功能、性能要求,到知道为什么的一个过程,随着国内这些年新能源汽车市场的快速发展,我们对高压连接器的产品已经有了很深的了解,和实际应用数据,目前更多的应该是探究其背后的原理,车辆厂家也更多的应该把其和车辆的其它高压单元同等看待,从系统结构上去考虑其选型和使用,

谈谈电动汽车高压连接器的未来发展方向

这一点我在之前的文章里也提到,大众ID.4为代表的欧洲OEM已经在走这条路了,原来杂乱无章的连接器从平台化设计之初就从功能层面被顶层设计了,做成了一体化的结构面板,而且按其趋势来看,其连接器的功能还会被进一步的调整;而特斯拉明显在这方面要比大众走的更快,其车辆的高压连接器通过高压单元的高度集成被减少了很多,剩余的不可或缺的连接器也打撒重组,把其模块华,这一点上特斯拉并没有参照什么传统的USCAR LV的设计标准要求,还是依照其自身的需求来合理化设计;在这一点,我个人认为非常值得国内主流的OEM去借鉴和思考;从长远来说,标准化其模块和结构会大大的降低成本同时还能保证非常好的可靠性;

谈谈电动汽车高压连接器的未来发展方向

从高压连接系统设计之时就考虑连接器的相关功能是否能拆解

高压系统的连接点要尽量减少,通过集成的方式等实现
高压连接器从分散到类似ID.4的面板集成,再到特斯拉的连接器模块标准化
连接的形式不要拘泥于传统的连接方式,连接器要求要服务系统要求
从长远平台考虑,可以走OEM主导的定制化路线

核心思路还是从功能和结构上把其进行模块化管理、标准化管理,这个思路不见得能够在国标层面实现,但是各家OEM或者车辆厂商结合下游连接器企业联盟可以主导其工作

2.高压连接器的螺栓使用和风险

桑迪.芒罗在视频里吐槽了连接器的选择很糟糕,各种不同类型的螺栓使用 对产品的拆卸安装维护都带来了极高的成本,他认为Mach-E的高压连接器有T厂家R厂家等不同厂家的产品,其安装的螺栓也是五花八门,有内六角梅花带点防拆螺栓、也有外六角的,不仅拆卸组装困难,也不利于自动化作业,大大的浪费了成本;大众的ID.4虽然有改善,把连接器逐步集成到了电池端面,变成一体化的连接器,但是其上下16个之多的螺栓使用依旧没有必要,这是设计上的大大浪费;桑迪.芒罗比较推崇特斯拉的方案,特斯拉的连接器大多采用了2个螺栓,大大减少了其使用数量,同时标准化螺栓结构,其螺栓在尾部采用了台阶结构设计,保证了其扭力不会对塑料结构和密封结构造成不必要的破坏,这点我之前在前面的文章里也分析过,安装面板螺栓虽然是个比较小的零件,但是它会关乎到板端连接在长期使用后密封的可靠性,以及现场如果野蛮作业对塑胶面造成的结构性破坏等问题,塑胶面如果长期承压螺栓的扭力,在不断的老化过程中,极容易造成局部的裂纹,严重导致防护失效,特斯拉在这个位置通过其螺栓的设计便考虑了这个问题;

谈谈电动汽车高压连接器的未来发展方向

做连接器这么多年,纵观国内连接器厂家的图纸,五花八门,大多数连接器厂家对这个地方没有深入的研究,甚至很多的连接器厂家图纸上都没有这个螺栓的要求,把这个问题抛给OEM自身,图纸上即便有要求的,其扭力也只是参考了机械手册的相关要求,但是这个就缺乏思考,你的应用的产品、部位、环境不同,同样的手册标准是否能沿用要打个问号,更多的如我上文所述的,应该从其背后的功能、性能等要求出发,去考虑问题。

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