新能源商用车高压连接器发展趋势
许岩 郭玉峰 张斌
一汽解放汽车有限公司商用车开发院电气开发部 吉林省长春市 130013
摘要:近年来,新能源商用车在国家政策的大力推动下,销量不断攀升。截至2023年12月底,国内新能源商用车(客车、货车)累计销售22.5万辆,其中新能源客车销量达到12.5万辆。作为商用车的重要组成部分,商用车高压连接器在新能源汽车中的应用也逐渐增加。 目前,我国新能源商用车高压连接器主要以国产品牌为主,从功能和性能上看,国内品牌都已达到国际先进水平。未来,随着国内新能源商用车高压连接器产品技术水平不断提升,成本逐步降低,企业在产品价格、产能等方面将逐渐与国际巨头缩小差距,加速我国高压连接器产品在全球市场的发展。
关键词:新能源;商用车;高压连接器;发展趋势
引言
新能源汽车是我国重点发展的战略性新兴产业之一,自2014年起,国家对新能源汽车产业进行了一系列政策扶持。从2018年开始,我国先后发布了《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》等政策,明确提出将大力发展新能源汽车,促进产业转型升级。《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》指出,到2025年,新能源汽车市场竞争力明显增强,纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0 kWh/100 km以下,国家生态文明建设实现阶段性目标。到2035年,纯电动乘用车平均电耗降至14.5 kWh/100 km以下。在政策的支持下,我国新能源汽车产业迎来了高速发展期。
高压连接器是新能源商用车的核心部件之一,具有传输功率大、电流密度高、耐高压和机械强度高等特点,是高压系统中不可或缺的部件。随着我国经济发展进入高质量发展阶段,新能源商用车应用领域也在不断拓宽。目前,商用车应用的高压连接器主要包括:锂离子电池高压连接器、高压充电连接器、低压充电连接器等。其中锂离子电池高压连接器作为新能源商用车的关键零部件之一,对其性能、可靠性、安全性提出了较高要求。
1高压连接器在整车系统中的应用
高压连接器是新能源商用车的重要组成部分,未来随着新能源商用车市场规模不断扩大,高压连接器应用比例将持续增加。高压连接器的发展趋势是体积小型化、集成化,以及高速传输和高可靠性。目前,国内高压连接器市场主要以国外品牌为主,但随着我国新能源汽车产业的快速发展,高压连接器在新能源商用车中的应用比例将会逐渐增加。
从行业竞争格局看,目前国内新能源商用车高压连接器企业数量较多,但主要集中在中低端产品领域,高端产品技术壁垒高,市场竞争较为激烈。未来随着国内高压连接器企业研发实力不断提升,产品质量和性能不断优化,将会加速推动我国高压连接器在全球市场的发展。
新能源汽车用连接器是近年来我国新能源汽车发展的需要,逐步与传统的高电压、大电流、低电压汽车连接器相脱离的一种新型连接器。与常规高电压大电流连接件相比,新能源汽车连接件的服役环境更加复杂,对其可靠性提出了更高的要求;与传统的低电压车辆用接头相比,随着电压水平的不断提升(当前主流系统使用的高压直流电压都超过300 V),对接头安全提出了更高的要求。这样对产品的绝缘,保护等要求都高于常规的低压插件。
新能源汽车的接插件,其功能是确保整个车辆的高电压互联,也就是在内部线路被阻塞或者隔绝的情况下,架设一座桥梁,让电流通过。汽车新能源汽车连接器的构成大致可以分为三个部分:壳体、密封件等辅助结构、绝缘体和传导触点对。插塞鞘与插座护套的相互插接,互相配合,从而实现开、导的作用。高电压接头是新能源汽车中常用的高电压、大电流电路,与导电电缆一起工作,将电池组的能量经由各种电路传输给整车的各个组件,例如电池组件、马达控制器、 DCDC转换器、充电机等。
2新能源商用车高压连接器发展趋势
2.1政策导向作用
在制定新能源商用车产业政策时,应充分考虑中国的实际情况。在发展绿色运输系统的过程中,规划提出了要加速船舶和船舶的转型,推动新能源汽车的普及应用,力争到2020年生产和销售200万辆。加快新建和更新公共交通、环卫、邮政、出租、通勤、轻型物流配送等交通工具,在重点地区实现80%以上;重点区域的港口,机场,铁路货场等新建和改建的车辆,以新能源和清洁能源车辆为主。到2020年年底,实现物流园区、工业园、工业园区和单列市建成区内所有公共交通工具的更新换代。在物流园区、工业园、工业园、大型商场、农贸批发市场等物流中心建设充电站及充电设施。在国家的方针指导下,各大汽车厂商也在相应的政策下进行了内部生产模式的调整,从而确定了汽车连接器的发展方向。
2.2平台化及定制化
商用车有很多种,比如乘用车,物流车,甚至是定制连接器,这些都有可能会有不同的要求,比如无人驾驶,物联网,新能源,这些都是我们的连接器厂商要考虑的。
这是一个很好的决定,我们正在进行第一步。从整体上来说,这三款车型的用途都不一样,都是一个细分市场,虽然销量不是很大,但也是我们的地盘,如果我们能成为这方面的佼佼者,那就更好了。第二个方面,就是平台化,以后无论是电池还是汽车,都会朝着平台化的方向发展,所以我们必须与用户进行深度的技术交流,从而形成两个平台化的产品。在国内,有很多的主机厂,他们的平台也不一样,像电池整包厂有很多,每个厂商的模组方案、电池箱成组方案都不相同,作为连接器厂家需要思考怎么样做适合平台化的应用。
2.3小型化及轻量化
随着汽车行业对节能和环境的日益重视,车辆的轻量化和微型化已经成为各大汽车制造商之间的技术竞争焦点,通过对井身质量进行精确的控制,可以有效地减少燃料消耗、减少废气排放和提高燃料效率。在汽车行业的大环境下,新能源连接器也需要向更小、更轻的方向发展。
本项目提出了一系列面向车辆微型化和轻量化的关键技术,包括采用更小尺寸、高性能的铜合金线材作为信号线,并将终端和触点体系向微型化方向发展,并对由此引起的压接失稳进行优化和可靠性验证。使用高性能终端减小低功耗传送线的原则,并使用铝线代替大直径铜线传送更大功率的铜线。
结论
在对新能源连接器的主要技术参数和选择原理进行了分析之后,我们一直在收集各种数据,在国外,即使是连接器厂商也有大量的整车数据回馈。他们组成了一个联盟,然后根据这些数据,进行改进,最终得到最佳的结果。
与此同时,国内的连接器制造商,也在实际应用中获得了来自主机厂及用户的真实反馈。就连电脑制造商,都在不断地仿真,想要在现实中,找到一个连接件,看看它的稳定性。包括我们的新材料研究,以及技术壁垒的突破,以及成本的商业化。在不远的未来,所有的问题都将被解决。
参考文献
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许岩,1993.02,男,吉林省公主岭市,硕士研究生,商用车电气系统设计