【嗶哥嗶特導(dǎo)讀】隨著國家對清潔能源的推動，汽車電動化已經(jīng)是必然的趨勢。高壓連接器作為新能源汽車中比不可少的一個傳輸零部件，發(fā)展的時間不長，存在的問題也很多，如高壓大電流發(fā)展后帶來的電池屏蔽、溫升控制問題，以及低成本化、集成化、輕量化問題，本文將從高壓連接器的市場和技術(shù)等方向出發(fā)來解答這些問題。

　　隨著國家對新能源產(chǎn)業(yè)的重視，新能源汽車正處于大規(guī)模推廣應(yīng)用的時期，不少連接器企業(yè)入局新能源汽車市場，布局高壓連接器。高壓連接器的安全性、穩(wěn)定性和抗干擾性等對新能源汽車至關(guān)重要，要求連接器廠商必須具備較高的生產(chǎn)技術(shù)和工藝能力。在上述背景下，《國際線纜與連接》記者采訪了多家高壓連接器行業(yè)企業(yè)，探討和分析新能源汽車高壓連接器的市場、國內(nèi)企業(yè)在高壓連接器領(lǐng)域的國產(chǎn)替代空間和待攻克關(guān)鍵技術(shù)難點。

　　單車價值高，市場體量不斷增長

　　與傳統(tǒng)的燃油汽車相比，新能源汽車以電池驅(qū)動整車“工作”，內(nèi)部電路錯綜復(fù)雜，尤其是高壓電流的傳輸對整個電驅(qū)動系統(tǒng)提出了更高的要求。據(jù)了解，新能源汽車的工作電壓從傳統(tǒng)汽車的14v躍升至300V-600V，需要對汽車的電路架構(gòu)進(jìn)行全面的改進(jìn)。

　　高壓連接器作為傳輸高壓電流的零部件，在新能源汽車中必不可少。

　　高壓連接器主要應(yīng)用于電池、電機(jī)、電控、高壓控制盒、空調(diào)壓縮機(jī)、車載充電機(jī)、DCDC、PDU、MSD、充電口等場景，單車價值量在700-3500元之間，具體根據(jù)車型設(shè)計以及車的造價而有所不同。新能源汽車主要分為乘用車和商用車，商用車包含多個電池包，因此商用車高壓連接器單車價值量會比乘用車更高。

　　未來隨著技術(shù)的發(fā)展和配套設(shè)施的完善，新能源汽車會在私人市場快速普及。

　　2021年第一季度，新能源汽車市場繼續(xù)保持良好的發(fā)展勢頭。據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2月新能源汽車銷量已連續(xù)8個月刷新當(dāng)月產(chǎn)銷歷史記錄，今年1-2 月，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成31.7 萬輛和28.9 萬輛，同比分別增長3.9 倍和3.2 倍，其中1月和2月的新能源汽車滲透率分別為7.2%和7.6%，兩個月累計滲透率達(dá)到7.3%。

　　若按照全年7.5%的滲透率計算，今年新能源汽車銷量將超過180 萬輛，汽車電動化已然成為大趨勢。

　　根據(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》，到2030 年全國新能源汽車銷量滲透率達(dá)到20%，預(yù)計2030 年新能源汽車銷量將超600 萬輛，復(fù)合增長率超 30%。

　　新能源汽車市場體量不斷增長，將給國內(nèi)的高壓連接器帶來較為可觀的增長空間。TUV南德產(chǎn)品經(jīng)理麻騰認(rèn)為，連接器作為新能源汽車其中一個關(guān)鍵的部件，新能源汽車對于連接器市場的拉動肯定是非常明顯的，以前關(guān)注傳統(tǒng)連接器的廠家會逐漸轉(zhuǎn)向新能源汽車專用連接器。

　　盡管隨著電動汽車的模塊化以及平臺化發(fā)展，高壓連接器單車使用量有減少的趨勢，但是這一定程度上也說明了新能源汽車的技術(shù)日益成熟，市場滲透率會更高，高壓連接器的需求量會隨之增大，但其設(shè)計和生產(chǎn)要求也比較高。

　　技術(shù)含量高，國產(chǎn)替代空間大

　　高壓連接器相較于傳統(tǒng)的連接器，會承受較高的電壓和電流，因此需要更高的安全性、可靠性以及耐候性。

　　據(jù)了解，高壓連接器主流的額定電壓為750V，耐壓3000V。現(xiàn)在連接器廠商基本上按照額定電壓1000V、耐壓5000V去開發(fā)，同時還要保障其過流能力夠強(qiáng)、溫升達(dá)標(biāo)以及防水性夠好，防止耐壓不夠或潮濕令絕緣性降低導(dǎo)致起火。由于新能源汽車的應(yīng)用場景和材料特性，一旦起火，將會嚴(yán)重威脅到用戶的生命安全。

　　“高壓連接器相比于傳統(tǒng)的電子連接器結(jié)構(gòu)復(fù)雜很多，一個連接器會涉及到幾十個精密零配件，包括塑料、端子、彈簧、暗扣、內(nèi)外殼等�！被葜蓊I(lǐng)越光電技術(shù)有限公司(簡稱“領(lǐng)越光電”)總經(jīng)理周振方說。領(lǐng)越光電開發(fā)的一款應(yīng)用于商用車的高低壓集成連接器含有60多個零配件，結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。

　　新能源汽車高壓連接器可觀的市場前景吸引著國內(nèi)的連接器企業(yè)，分析國內(nèi)連接器上市企業(yè)的市場布局可知，大部分企業(yè)都有布局新能源汽車高壓連接器市場，如中航光電、長盈精密、勝藍(lán)股份、永貴電器、徠木股份等，且在不斷地在投資和研發(fā)，以提高技術(shù)能力。但是，我國高壓連接器企業(yè)進(jìn)入新能源乘用車市場具有一定的難度。

　　據(jù)了解，國內(nèi)新能源乘用車應(yīng)用的高壓連接器主要來自于泰科和安費諾，國內(nèi)的企業(yè)占比僅約10%。而商用車領(lǐng)域，國外巨頭布局的不多，因此我國企業(yè)較好涉入這個領(lǐng)域，目前商務(wù)車高壓連接器我國企業(yè)的市占比約為90%。

　　究其原因，主要在于“品牌效應(yīng)”和“畏懼試新”。

　　新能源汽車內(nèi)部有超過8000個連接點，任何一個連接點出現(xiàn)問題都有可能引發(fā)不可挽回的事故。因此國內(nèi)車企在選擇高壓連接器供應(yīng)商時，首先會衡量公司的規(guī)模和工藝，其次再看公司產(chǎn)品的設(shè)計。優(yōu)先會選擇品牌度更高的企業(yè)，而不敢輕易嘗試新的企業(yè)。

　　“我國造車的時間短，與汽車配套的連接器發(fā)展時間更短。因此與國外連接器企業(yè)相比，缺少了些時間和應(yīng)用上的沉淀。同時我國的很多傳統(tǒng)汽車是從國外引進(jìn)的合資，會傾向于沿用它們已用的外國連接器品牌�！碧K州瑞可達(dá)連接系統(tǒng)股份有限公司(簡稱“瑞可達(dá)”)市場經(jīng)理黃世彬說。

　　四川華豐科技股份有限公司(簡稱“四川華豐”)高級工程師胡盛也指出，“高壓連接器領(lǐng)域，在國有車企里國內(nèi)連接器企業(yè)會有一定的比例，但很難進(jìn)入外資品牌和合資品牌車企�！�

　　國內(nèi)主流的車企占有新能源乘用車市場的百分之八九十的份額，在傳統(tǒng)汽車上他們就對選用的連接器品牌有較多的應(yīng)用體驗，在新能源汽車上會繼續(xù)選用回這些國外品牌，我國連接器企業(yè)較難涉入。

　　“從我們專業(yè)的角度看，國外的高壓連接器不見得一定比國內(nèi)的好，但它的品牌在那里，是它的一個有力的競爭點�！敝苷穹秸f。乘用車市場難切入，領(lǐng)越光電另辟蹊徑，從商用車切入新能源領(lǐng)域，將商用車作為“根據(jù)地”，進(jìn)行產(chǎn)品、技術(shù)的積累，樹立品牌效應(yīng)后再拓展乘用車的市場。

　　不過新能源汽車是個新興的產(chǎn)業(yè)，近年來升起了一批新造車勢力，“以新對新”，這一批車企會更容易也更敢接受國內(nèi)的高壓連接器廠家，不會過分依賴于泰科、安費諾等國際品牌。

　　發(fā)展趨勢多，精益求精尋新方案

　　隨著新能源汽車技術(shù)提升和成本優(yōu)化，高壓連接器也隨之呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢和技術(shù)難點，包括有大電壓、大電流、小溫升、低成本化、結(jié)構(gòu)簡單化、輕量化、小型化、集成化、模塊化等。針對這些發(fā)展趨勢，行業(yè)專家們給出了他們的解決方案。

　　(一)低成本化

　　隨著政策補(bǔ)貼逐漸縮減，新能源汽車的成本也成為了各車企和消費者最為關(guān)注的點之一。在同等的性能要求下，要求成本更低，給高壓連接器廠商帶來了更大的壓力。

　　領(lǐng)越光電主要從設(shè)計方面去控制成本。比如開發(fā)了一款扁形的大電流端子。傳統(tǒng)的高壓大電流運(yùn)用的都是圓形端子，扁型端子成本約是圓形端子成本的40%。據(jù)了解，大電流端子的成本占了整個連接器成本在40%-45%之間，若把端子的成本降下來，整個連接器的成本也會降下來。

　　此外周振方認(rèn)為還可以從原材料選材去控制�！巴ㄟ^測試發(fā)現(xiàn)，不銹鋼的阻抗值大于40mΩ，鈹銅的阻抗值小于20mΩ，但兩者都低于標(biāo)準(zhǔn)要求的100mΩ�！敝苷穹街赋霾讳P鋼的彈性不如鈹銅，以前設(shè)計空間不夠，但優(yōu)化過后有了足夠的空間就可以運(yùn)用不銹鋼。

　　黃世彬告訴《國際線纜與連接》，瑞可達(dá)主要通過改變“結(jié)構(gòu)設(shè)計?工藝路線”實現(xiàn)高壓連接器的降本。比如將大電流的圓形插針插口改成扁形的，再通過高速沖壓的方式生產(chǎn)出來，一方面提高生產(chǎn)效率，另一方面也降低了材料損耗。

　　四川華豐則通過提“工藝調(diào)整?生產(chǎn)效率提高”來降低成本�！氨热绗F(xiàn)在開模，我們在保證質(zhì)量的情況下在模具上增加很多位。以前一模一位的產(chǎn)品價格在20元，一模多位的產(chǎn)品價格可能會降到2元�！焙�盛說，一模多位提高生產(chǎn)效率，同時產(chǎn)品的品質(zhì)和一致性也會提高。其次胡盛認(rèn)為還可以通過提高自動化水平來降低成本。

　　(二)輕量化和集成化

　　集成后的高壓連接器，滿足了新能源汽車對輕量化、小型化、低成本化的要求。

　　“高壓連接器集成難度很高，集成過程中需要考慮產(chǎn)品的兼容性以及磁場干擾問題，其次要考慮其散熱以及防水的問題�！敝苷穹秸f，領(lǐng)越光電開發(fā)了高壓集成連接器以及高低壓集成連接器，其中高低壓集成連接器主要應(yīng)用于商用車，把低壓集中到高壓中去，更加節(jié)省空間。

　　《國際線纜與連接》了解到領(lǐng)越光電集成之后的產(chǎn)品包含60多個配件，比以前單體產(chǎn)品減少了至少20個配件。

　　“乘用車也有集成化的要求，但難度更大，涉及到很多問題，這也是目前整個行業(yè)的一大難題�！敝苷穹秸f。

　　四川華豐致力于實現(xiàn)高壓連接器減重發(fā)展，研發(fā)了“以鋁代銅”新方案，鋁導(dǎo)線比銅導(dǎo)線重量更輕且成本更低，但導(dǎo)電率和延展性不如銅�！败噧�(nèi)的線材需要彎曲，銅導(dǎo)線可以直接用手彎曲，但鋁導(dǎo)線相對銅更粗，彎曲難度較大�！焙�盛說，目前四川華豐已經(jīng)研發(fā)出鋁導(dǎo)線，正在試驗之中。

　　(三)小溫升和電磁屏蔽

　　高壓連接器的大電流和大電壓發(fā)展，會帶來更大的溫升和電磁干擾問題。

　　“電流越高，溫升就會越高�！焙�盛說。“四川華豐根據(jù)高壓連接器的應(yīng)用場景所通電流量來選擇材料，主要選用一些導(dǎo)電性能更好的材質(zhì)，保證溫升的合理性�！�

　　黃世彬認(rèn)為小溫升需要提高接觸技術(shù)、降低接觸電阻、實現(xiàn)更大的接觸面積和更大的散熱，同時在基礎(chǔ)研究方面不斷探索一些高導(dǎo)電合金材料。

　　而電磁屏蔽主要靠高壓連接器的結(jié)構(gòu)設(shè)計。黃世彬認(rèn)為需要在插頭插座連接處以及電纜與連接器的連接處形成一個360°全方位的屏蔽層，防止電磁泄露，其次要選擇些導(dǎo)電率比較高的材料。

　　“目前電磁屏蔽目前最常用的是使用屏蔽層，但后續(xù)可以嘗試采用電鍍的方式�！焙�盛認(rèn)為可以從電鍍方面入手，在塑料外殼上鍍一層金屬，具有減重、小型化的優(yōu)點，但是目前電鍍金屬價格偏高。

　　(四)老化問題

　　新能源汽車是一個新興的行業(yè)，高壓連接器缺乏評估使用壽命的系統(tǒng)方法，是當(dāng)下很多連接器廠家一直想解決和探索的問題。

　　特別是一些新進(jìn)入高壓連接器行業(yè)的廠家，對產(chǎn)品生命周期的研究和評估幾乎是空白，關(guān)注僅停留在產(chǎn)品的質(zhì)量上。

　　黃世彬認(rèn)為“通過一個加速老化壽命的測試模型，來評估一個產(chǎn)品真正的生命周期”是目前新能源高壓連接器行業(yè)繼續(xù)攻克的一個問題，需要整個行業(yè)共同去努力。

　　(五)原材料問題

　　隨著新能源汽車的電壓的提升，高壓連接器往電壓1000V以上，電流250A發(fā)展，要求連接器材料必須具備優(yōu)良的抗拉強(qiáng)度、折彎性能、導(dǎo)電率與熱應(yīng)力松弛性能等。博威合金董秘王永生談到，汽車連接器材料的使用壽命設(shè)計時間是15年，可靠性和穩(wěn)定性要比消費電子高5倍以上，要求材料強(qiáng)度非常強(qiáng)和結(jié)構(gòu)也非常穩(wěn)定。

　　但據(jù)了解，在高壓連接器的選材上，關(guān)鍵性的材料大多來自于國外，尤其是塑料、橡膠。東莞市連大精密制品有限公司總經(jīng)理呂鎮(zhèn)源說：“合金類材料會選用國內(nèi)的，但塑膠料都來自國外�！�

　　受訪者告訴《國際線纜與連接》，雖然國內(nèi)材料在交期以及價格上優(yōu)于國外材料，但國外的品牌在穩(wěn)定性、耐候性以及抗老化性方面表現(xiàn)更佳。

　　可見，在高壓連接器領(lǐng)域，我國不僅在技術(shù)方面受限，在材料方面也同樣受限，若想改變這種現(xiàn)狀，需要從高壓連接器基礎(chǔ)技術(shù)及材料研究方面入手，要依靠整個產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力。

　　總結(jié)

　　隨著新能源汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，新能源汽車已經(jīng)逐步從“造成”層面進(jìn)入“升級”層面，市場滲透率不斷提高，高壓連接器的市場潛力巨大。但目前乘用車高壓連接器市場國產(chǎn)空間巨大，國內(nèi)連接器企業(yè)話語權(quán)低，只有不斷提高技術(shù)能力，才能在高壓連接器領(lǐng)域占有一席之位，進(jìn)而助力我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

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