什么是新能源線束？
發布時間：2022-07-14 點擊次數：2518
新能源汽車高壓線束主要由連接器、端子、電線、覆蓋物等零件組成。新能源汽車高壓線束可以根據不同的電壓等級配置于電動汽車內部及外部線束連接。主要應用配電盒內部線束信號分配，高效優質地傳輸電能，屏蔽外界信號干擾。由于車內高壓線束具有大電壓/大電流、大線徑導線數量多等特點，線束的設計面臨布線、安全、屏蔽、重量和成本等挑戰。
高壓連接器目前都是基于行業標準；從標準來說有安規、性能等要求標準，也有測試標準，目前連接器廠家最為主流的設計基本上會參照歐洲四大主機廠：奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷聯合制定的行業標準LV系列標準；而在北美主要是來自己SAEuscar的相關標準，uscar本身不起草標準，我們經常使用的uscar2、 37等相關標準主要是來自克萊斯勒、福特、通用美國三大主機廠聯合的線束連接組織EWCAP，這個組織94年就已經成立，08年為了適應越來越多的HEV的要求，該組織更新了SAE-USCAR 2 ，將電壓等級從原有的20V提升到了我們現在看到的600V。
對于歐洲基本上基本上也是由歐洲三駕馬（VW BMW Daimler）主機廠聯合制定的，作為汽車大佬的德國在其標準的制定和推動上也起到了非常重要的作用，當然VW在相關行業標準里面的利益體現也得到了展示，對于AK工作組，甚至還細化了安裝界面尺寸等要求，這也基本上符合歐美主機廠的一貫風格，TE Amphenol Kostal molex delphi 等也都加入了這些標準。對于GB，我們也也發布了我們自己的高壓連接器的標準，但是就標準內容來看，很多地方還需要進一步的完善和提升，在此不做多敘述；因為高壓連接器一般不可能以單獨產品的形式在車輛上出現，一般都是需要搭載cable，所以其線束的標準要求也很重要，行業里一般參照 SAE j1742的會比較多。
新能源汽車用高壓連接器是機電一體化產品，主要由接觸件、絕緣體、殼體及附件四部分構成，其中：接觸件是連接器完成光、電信號連接的核心部件，通過接觸件的插合完成車輛在行車中所需的光、電信號的連接；絕緣體和外殼主要起固定、絕緣和機械保護作用。制造過程集電氣性能設計、數控機械加工、沖壓工藝技術、塑壓工藝技術、精密壓鑄工藝技術、嚴格的試驗手段等多元技術組合于一體。由于高壓連接器產品的質量和精度直接影響到連接器的電氣、機械、環境等性能，進而影響電動車輛的行車安全，因此高壓連接器的質量要求和制造精度比較高，屬于連接器領域中附加價值較高的中高端產品。我們在整車上往往可以看見各種各樣的高壓連接器，高壓連接器結構一般包括：接觸對、密封圈、對接鎖止機構，支架，外殼，定位機構，高壓互鎖機構，屏蔽機構，絕緣結構等。一般的端接方式有焊接、壓接、過孔連接、螺釘連接等。安裝方式也多種多樣包括面板式、電纜式、螺母式、穿墻式等這其中根據線束連接方式不同，我們主要將其分為兩個類別的連接：
一種是以螺栓直接連接的固定式；一種是插合式連接。
螺栓連接是我們在整車上經常看見的一種連接方，這種方式的好處在于它的連接可靠性，螺栓的機械力是可以抵御汽車級的振動的影響的，其成本也相對低廉，當然它的不便之處螺栓連接是需要一定的的操作安裝空間的，對于區域越發平臺化，越來越合理的車內空間，是無法留出過多的安裝空間的，而且從批量化作業和售后維護的角度來說也不適合，而且螺栓越多越存在人為失誤的風險，所以它也有它的一定的局限性；在早期的日美混動車型上我們經常看見類似產品，當然現在在一些乘用車的三相電機線以及一些商用車的電池動力輸入輸出線我們依然可以看見很多類似的連接，這類連接一般都需要借助外在的盒子實現防護等其他功能要求，所以是否使用這種方式需要從整車的動力線設計布置的角度出發結合售后等要求。
高壓連接器選型介紹及未來市場預期
高壓連接器選型，一般是根據實際需要的使用情況，對高壓連接器準確的選型是設計者要考慮的一項關鍵問題，以下針對新能源汽車的使用場景進行選型
根據整車高壓系統的規劃進行選型
整車高壓系統包括動力電池、電機/電機控制器、PDU、直流或交流充電系統、電加熱、電空調、DCDC以及其他電動配件系統等。首先，確定整車高壓的電氣原理，初步明確整車的電壓平臺，以及各設備的用/配電量，確定載流量的大小。其次根據實際的用電設備的布局，確定所用的連接器采用單芯或者多芯。
根據安裝條件進行選型
通常整車上高壓系統的安裝空間比較緊湊，高壓設備結構要求精巧與美觀，同時需要根據整車上高壓線束的具體走向明確高壓連接器的形式。
根據適用環境及性能要求進行選型
需要確認高壓連接器的電性能、機械性能及環境性能是否能滿足實車工況要求以及系統安全要求等，確定選型產品滿足相關技術指標
新能源汽車發展到今天，越來越多的新能源汽車走進我們的生活，無論是增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發動機汽車、純電動汽車、或其他新能源汽車等，都需要大量的連接器，與傳統燃料汽車不同的是電動汽車往往有較高的電壓和電流平臺，所以新能源汽車上往往有大量的高壓連接器，國際市場上，連接器市場的領導廠商主要被美國、德國、日本、法國四個國家和地區的廠商所占據，基本上己經形成寡頭壟斷的競爭格局。我國連接器經過多年技術積累，以及在新能源汽車的提前布局，無論是在設計能力還是自動化生產能力，已經滿足新能源汽車連接器所要求的技術水平。在下游廠商國產化和技術能力積累足夠的兩大條件滿足的前提下，國內廠商已經占領新能源汽車連接器的制高點，在這個新的領域實現彎道超車，打破外商在傳統汽車連接器的壟斷地位。整車廠對高壓連接器的安全性、穩定性、抗干擾性等有著嚴格的考核時間（一般2-3年），一旦雙方合作關系確立，整車廠商通常不會輕易變換其配套零部件供應商，市場份額也較為穩定。目前國內能批量供貨的高壓連接器廠商有：中航光電、永貴電器、江蘇瑞可達等為數不多的企業，近年來，二線企業也開始成長起來,單從銷售規模來看，國內市場方面中國企業也逐漸崛起。汽車電動化浪潮推動高壓連接器需求爆發
壓接端子
新能源線束壓接端子介紹
接線端子是基礎，沒有可靠的接線端子，就沒有可靠的系統工程。預防和分析是每個企業所必須的過程，通過接線端子可靠性篩選發現各種失效模式和失效機理，可分析出大量經驗教訓和排除各種隱患，為改進設計、工藝、檢驗和使用提供科學依據，是修訂和制訂接線端子技術條件的重要依據，為預防不必要的損失提供了技術保障。
接線端子的常見故障和問題
接線端子從使用角度講，應該達到的功能是：接觸部位該導通的地方必須導通，接觸可靠。絕緣部位不該導通的地方必須絕緣可靠。接線端子常見的致命故障形式有以下三種：
1.接觸不良的問題
接線端子內部的金屬導體是端子的核心零件，它將來自外部電線或電纜的電壓，電流或信號傳遞到與其相配的連接器對應的接觸件上。故接觸件必須具備優良的結構，穩定可靠的接觸保持力和良好的導電性能。由于接觸件結構設計不合理，材料選用錯誤，模具不穩定，加工尺寸超差，表面粗糙，熱處理電鍍等表面處理工藝不合理，組裝不當，貯存使用環境惡劣和操作使用不當，都會在接觸件的接觸部位和配合部位造成接觸不良。
2.絕緣不良的問題
絕緣體的作用是使接觸件保持正確的位置排列，并使接觸件與接觸件之間，接觸件與殼體之間相互絕緣。故絕緣件必須具備優良的電氣性能，機械性能和工藝成型性能。特別是隨著高密度，小型化接線端子的廣泛使用，絕緣體的有效壁厚越來越薄。這對絕緣材料，注塑模具精度和成型工藝等提出了更苛嚴的要求。由于絕緣體表面或內部存在金屬多余物，表面塵埃，焊劑等污染受潮，有機材料析出物及有害氣體吸附膜與表面水膜融合形成離子性導電通道，吸潮，長霉，絕緣材料老化等原因，都會造成短路，漏電，擊穿，絕緣電阻低等絕緣不良現象。
3.固定不良的問題
絕緣體不僅起絕緣作用，通常也為伸出的接觸件提供精確的對中和保護，同時還具有安裝定位，鎖緊固定在設備上的功能。固定不良，輕者影響接觸可靠造成瞬間斷電，嚴重的就是產品解體。解體是指接線端子在插合狀態下，由于材料，設計，工藝等原因導致結構不可靠造成的插頭與插座之間，插針與插孔之間的不正常分離，將造成控制系統電能傳輸和信號控制中斷的嚴重后果。由于設計不可靠，選材錯誤，成型工藝選擇不當，熱處理，模具，裝配，熔接等工藝質量差，裝配不到位等都會造成固定不良。
此外，由于鍍層起皮，腐蝕，碰傷，塑殼飛邊，破裂，接觸件加工粗糙，變形等原因造成的外觀不良，由于定位鎖緊配合尺寸超差，加工質量一致性差，總分離力過大等原因造成的互換不良，也是常見病，多發病。這幾種故障一般都能在檢驗及使用過程中及時發現剔除。
如何檢測接線端子短路故障
導線及接線端子的故障也可能是由于線束與車身(地線)之間或在有關開關內部短路所造成的。檢查前應首先看在車身的端子固定是否牢靠，然后便可按下列步驟進行測試。
1、檢查電線通斷
首先拆下控制電腦ECU和傳感器兩側的接線端子，再測量端子相應端子間的電阻。如電阻值不大于1歐姆，則說明電線正常，以便進行下一步檢查。在測量導線電阻時，最好在垂直和水平兩個方向輕輕搖動導線以提高測量的準確性，同時注意，對大多數導線端子、萬用表表棒應從連接器的后端插入，但是對于裝有防水套的防水型接線端子表棒就不能從后端插入，因為在插入時稍不小心便會使端子變形。
2、短路的電阻值檢查
首先拆下控制電腦ECU和傳感器兩側的導線接線端子，再測量兩側連接器各端子排與車身間的電阻值。測量時，表棒一端搭鐵接車身，另一端要分別在兩側導線連接器上進行測量，如果電阻值大于1歐姆則說明該電線與車身無短路故障。
3、端子外觀及接觸壓力檢查
首先應逐一拆下各端子，檢查連接器端子上有無銹觸和臟污，對銹蝕和臟污應清理。然后檢查端子片是否松動或損壞，端子固定是否牢靠，在輕輕拉動時端子應無松動現象。反之，如果在哪一個座孔中的插頭端子拔出時比其它座孔容易，則該座孔可能在使用中會引起接觸不良的故障。
，時長
00:06
電線
新能源線束的電線介紹
汽車線束?線纜類型受線束所處的環境和功能的影響。例如：發動機、動?電池等周圍環境溫度?，腐蝕性?體和液體也很多。因此，?定要使?耐?溫、耐油、耐振動、耐摩擦導線；?李廂蓋上的導線要在低溫下保持其彈性，所以要選?冷彈性導線保證其正常?作；?動變速器上的導線?定要耐?溫、耐液壓油，其溫度穩定性要好;弱信號傳感器要?屏蔽導線，例如爆震傳感器和曲軸位置傳感器、ABS輪速傳感器等；門內線耐彎曲性要求?等。汽車線束常?的導線通常使?多股絞介銅導線，絕緣?為PVC絕緣材料。線束?導線要有耐
溫、耐油、耐磨、防?、防腐蝕、抗氧化、阻燃等特性。?前?主汽車品牌使?導線種類主要包括?標導線和德標導線。?標導線使?的種類主要包
括：AV、AVSS、AVSSX、AVX、AEX；德標導線使?的種類主要包括：FLRY-B、FLR9Y-B。傳統汽車是以汽油發動機為動?，傳統汽車導線作?是傳輸控制信號，承受的電流和電壓都很?，故電線直徑較?，結構上也僅是導體外加絕緣，很簡單。但根據電動汽車?壓電纜的使?要求，?壓電線主要起傳輸能量的作?，需把電池的能量傳輸到各個?系統，因此所設計的電動汽車?壓線束必須滿??壓?電流傳輸。電動汽車?壓電纜承受的電壓較?（額定電壓最?600 V），電流較?（額定電流最?600 A），電磁輻射較強，故電纜的直徑明顯增?，同時為了避免電磁輻射對周圍電?設備產?強烈電磁?擾，影響其他電?設備正常運?，電纜還設計了抗電磁?擾屏蔽結構，即采?同軸結構，利?內導體和外導體（屏蔽）共同作?，電纜內的磁場成同?圓分布，?電場從內導體指向并?于外導體，使電纜周圍外部的電磁場為零，亦即
屏蔽了電磁輻射，從?確保電動車正常運?。早期汽車線纜?絕緣材料主要是PVC（聚氯?烯），但PVC中含有鉛，對?體有害，近些年來逐漸被LSZH（低煙?鹵材料）TPE（熱塑性彈性體）、XLPE（交聯聚?烯）、硅橡膠等材料替代。由于電動汽車?壓電纜在滿??壓?電流、抗電磁?擾的同時還要滿?耐磨和阻燃等要求，對比這些材料，硅橡膠的擊穿電壓?，具有耐電弧性、耐漏電痕跡性、耐臭氧性，其同時具有良好的耐?低溫，絕緣性能良好，在?溫?濕條件下性能穩定、阻燃等，硅橡綜合具有物理機械性能良好、使?壽命長、價格低廉等優點?成為了目前電動乘?車?壓電纜絕緣材料的?選；
目前總體而言，?壓線纜主要選?交聯聚?烯絕緣電纜XLPE或硅橡膠電纜。國內?商生產的主要材料是XLPE為主，由于XLPE?藝較成熟，?產?商可以添加交聯母粒?直接?產，成本及?期都較低，?硅橡膠線纜?度的耐?溫性（-50℃-180℃）與柔軟性，?常有助于車內布線，硅膠線纜由于會涉及硅橡膠材料的合成?例及?藝的優化，?前國內硅膠線做的好的并不多見，以下是目前高壓線纜的分類大綱。
1、按電壓等級：600V，1000V，1500V，3000V；
2、按溫度等級：125℃、150℃、180℃、200℃；
3、按絕緣屬性：熱塑性絕緣和熱固性絕緣；
4、按屏蔽型式：屏蔽型和非屏蔽電纜；
5、按絕緣芯數：多芯和單芯電纜；
6、電纜平方數：1.25、2、2.5、3、4、5、10、16、25、35、50、70、95、120等。
覆蓋物
覆蓋物的介紹
波紋管，一般的材料為PA/PP,耐溫在-40°C-125°C，主要是有效的保護線纜的作用。
熱縮管，一般的材料為聚丙烯，耐溫在-40°C-125°C，具有柔軟有彈性，應用于各種線束，焊點，電感的絕緣保護。
汽車線束行業發展趨勢分析
目前，全球汽車線束企業主要分為四個梯隊，第一梯隊為矢崎和住友電工，第二梯隊包括安波福、萊尼和李爾，第三梯隊包括德科斯米爾、Kromberg & Schubert 、古河電工、裕羅、京信、藤倉，第四梯隊則包括其它小型線束企業。目前，全球汽車線束市場主要由前三個梯隊占據，與全球主要汽車生產商形成了穩固的配套體系。同時，由于中國線束市場發展潛力巨大，國際線束廠商主要通過收購、獨資或與本土企業合資的方式布局中國市場，與合資車廠及本土車廠配套。
中國汽車線束企業主要包括滬光股份、天海集團、得潤電子、上海金亭（永鼎股份）、曼德電子、立訊精密、僑云電子、華凱線束、科博達等。隨著汽車零部件的本土化采購日益加強，本土一些線束企業，通過長期積累的產品技術和同步開發經驗，整體實力顯著增強，憑借及時有效的服務、可靠的產品質量逐步進入國際汽車廠商的供應商配套體系。如天海集團、滬光股份、上海金亭、得潤電子、科博達等。隨著汽車功能的日益豐富，對汽車線束的需求量也大幅增長，這直接導致汽車線束長度及重量大大增加，致使汽車重量大幅增長，并且線束布線難度大大提高，因此必須從質量到布線對汽車線束進行優化，滿足蓬勃增長的需求。我們認為，汽車線束將主要向以下幾個方面發展：
第一：汽車線束市場輕量化是未來發展主基調
第二：FPC方案在主流電動汽車車型上普遍被采用，FPC替代傳統線束成趨勢
第三:自動化，專題即將發布整理，汽車布線結構復雜，目前95%的線束需要手工生產，生產效率低下，是典型的勞動密集型產業，人力成本已成為制約企業擴大產能、實現規模化效應的主要因素之一。目前，大多汽車線束廠商仍然停留在依靠局部的先進設備來完成部分加工環節的自動化生產階段，智能制造尚未普及發展。未來隨著汽車線束逐步實現集成化，以及生產技術的不斷進步，智能制造有望實現貫穿汽車線束設計、生產、倉儲、物流、管理及服務等全流程。目前，包括安波福、李爾、滬光股份等汽車線束企業均在推進汽車線束生產流程自動化
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