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一、產(chǎn)業(yè)鏈及部件構(gòu)成

 

汽車線束是車輛電器元件工作的橋梁和紐帶，是車輛的電力和信號(hào)傳輸分配的神經(jīng)系統(tǒng)。汽車線束產(chǎn)品屬于汽車零部件，處于整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的中游，其上游產(chǎn)業(yè)為銅材、橡膠、塑料、電線線材等，下游則主要為汽車整車制造商及部分零部件配套供應(yīng)商。

 

圖表1  汽車線束產(chǎn)業(yè)鏈

 

新能源汽車高壓線束可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)配置于電動(dòng)汽車內(nèi)部及外部線束連接。主要應(yīng)用配電盒內(nèi)部線束信號(hào)分配，高效優(yōu)質(zhì)地傳輸電能，屏蔽外界信號(hào)干擾。

 

高壓線束主要由連接器、端子、電線、覆蓋物等零件組成。DC/DC、水暖PTC、充電機(jī)、風(fēng)暖PTC、直流充電口、電機(jī)控制器、高壓線束、維修開(kāi)關(guān)、逆變器、動(dòng)力電池、高壓箱、電動(dòng)空調(diào)、交流充電口等都需要用到連接器。

 

圖表 2  新能源汽車高壓線束材料及應(yīng)用部件

 

二、連接器概述

 

連接器是完成信號(hào)轉(zhuǎn)接、能量傳遞的重要功能元件，在兩個(gè)器件、組件、系統(tǒng)相互之間進(jìn)行光和信號(hào)傳遞、電流傳輸時(shí)都需要功能與結(jié)構(gòu)相匹配的連接器，因此連接器是構(gòu)成整個(gè)電子裝備所必須的基礎(chǔ)元件。

 

單從技術(shù)上看，連接器有三種基本的劃分辦法：

 

按外形結(jié)構(gòu)：圓形和矩形（橫截面）；

按工作頻率：低頻和高頻（以3MHz為界）；

按標(biāo)準(zhǔn)性：應(yīng)用型和標(biāo)準(zhǔn)型，前者一般需要定制，后者設(shè)計(jì)固定，應(yīng)用場(chǎng)景廣泛；

此外，考慮到連接器的技術(shù)發(fā)展和實(shí)際情況，從其通用性和相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，連接器可以分為低頻圓形連接器、矩形連接器、印制電路連接器、射頻連接器、光纖連接器。

圖表 3  連接器的分類

 

 

連接器的基本性能可分為三大類：即機(jī)械性能、電氣性能和環(huán)境性能。

圖表 4  連接器的性能

新能源汽車用高壓連接器是機(jī)電一體化產(chǎn)品，主要由接觸件、絕緣體、殼體及附件四部分構(gòu)成，其中：接觸件是連接器完成光、電信號(hào)連接的核心部件，通過(guò)接觸件的插合完成車輛在行車中所需的光、電信號(hào)的連接；絕緣體和外殼主要起固定、絕緣和機(jī)械保護(hù)作用。制造過(guò)程集電氣性能設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)械加工、沖壓工藝技術(shù)、塑壓工藝技術(shù)、精密壓鑄工藝技術(shù)、嚴(yán)格的試驗(yàn)手段等多元技術(shù)組合于一體。

 

由于高壓連接器產(chǎn)品的質(zhì)量和精度直接影響到連接器的電氣、機(jī)械、環(huán)境等性能，進(jìn)而影響電動(dòng)車輛的行車安全，因此高壓連接器的質(zhì)量要求和制造精度比較高，屬于連接器領(lǐng)域中附加價(jià)值較高的中高端產(chǎn)品。

 

三、連接器市場(chǎng)特征

 

國(guó)際市場(chǎng)上，連接器市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)廠商主要被美國(guó)、德國(guó)、日本、法國(guó)四個(gè)國(guó)家和地區(qū)的廠商所占據(jù)，基本上己經(jīng)形成寡頭壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。

 

我國(guó)連接器經(jīng)過(guò)多年技術(shù)積累，以及在新能源汽車的提前布局，無(wú)論是在設(shè)計(jì)能力還是自動(dòng)化生產(chǎn)能力，已經(jīng)滿足新能源汽車連接器所要求的技術(shù)水平。在下游廠商國(guó)產(chǎn)化和技術(shù)能力積累足夠的兩大條件滿足的前提下，國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)占領(lǐng)新能源汽車連接器的制高點(diǎn)，在這個(gè)新的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車，打破外商在傳統(tǒng)汽車連接器的壟斷地位。

 

整車廠對(duì)高壓連接器的安全性、穩(wěn)定性、抗干擾性等有著嚴(yán)格的考核時(shí)間（一般2-3年），一旦雙方合作關(guān)系確立，整車廠商通常不會(huì)輕易變換其配套零部件供應(yīng)商，市場(chǎng)份額也較為穩(wěn)定。

 

目前國(guó)內(nèi)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(dá)等為數(shù)不多的企業(yè)，近年來(lái)，二線企業(yè)也開(kāi)始成長(zhǎng)起來(lái)。單從銷售規(guī)模來(lái)看，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面中國(guó)企業(yè)也逐漸崛起。

 

四、線纜概述

 

汽車線束用線纜類型受線束所處的環(huán)境和功能的影響。例如：發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池等周圍環(huán)境溫度高，腐蝕性氣體和液體也很多。因此，一定要使用耐高溫、耐油、耐振動(dòng)、耐摩擦導(dǎo)線；行李廂蓋上的導(dǎo)線要在低溫下保持其彈性，所以要選用冷彈性導(dǎo)線保證其正常工作；自動(dòng)變速器上的導(dǎo)線一定要耐高溫、耐液壓油，其溫度穩(wěn)定性要好;弱信號(hào)傳感器要用屏蔽導(dǎo)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(nèi)線耐彎曲性要求高等。

 

汽車線束常用的導(dǎo)線通常使用多股絞介銅導(dǎo)線，絕緣皮為PVC絕緣材料。線束用導(dǎo)線要有耐溫、耐油、耐磨、防水、防腐蝕、抗氧化、阻燃等特性。

 

目前自主汽車品牌使用導(dǎo)線種類主要包括日標(biāo)導(dǎo)線和德標(biāo)導(dǎo)線。日標(biāo)導(dǎo)線使用的種類主要包括：AV、AVSS、AVSSX、AVX、AEX；德標(biāo)導(dǎo)線使用的種類主要包括：FLRY-B、FLR9Y-B。

 

傳統(tǒng)汽車是以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，傳統(tǒng)汽車導(dǎo)線作用是傳輸控制信號(hào)，承受的電流和電壓都很小，故電線直徑較小，結(jié)構(gòu)上也僅是導(dǎo)體外加絕緣，很簡(jiǎn)單。但根據(jù)電動(dòng)汽車高壓電纜的使用要求，高壓電線主要起傳輸能量的作用，需把電池的能量傳輸?shù)礁鱾€(gè)子系統(tǒng)，因此所設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車高壓線束必須滿足高壓大電流傳輸。電動(dòng)汽車高壓電纜承受的電壓較高（額定電壓最高600 V），電流較大（額定電流最高600 A），電磁輻射較強(qiáng)，故電纜的直徑明顯增大，同時(shí)為了避免電磁輻射對(duì)周圍電子設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈電磁干擾，影響其他電子設(shè)備正常運(yùn)行，電纜還設(shè)計(jì)了抗電磁干擾屏蔽結(jié)構(gòu)，即采用同軸結(jié)構(gòu)，利用內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體（屏蔽）共同作用，電纜內(nèi)的磁場(chǎng)成同心圓分布，而電場(chǎng)從內(nèi)導(dǎo)體指向并止于外導(dǎo)體，使電纜周圍外部的電磁場(chǎng)為零，亦即屏蔽了電磁輻射，從而確保電動(dòng)車正常運(yùn)行。

 

早期汽車線纜用絕緣材料主要是PVC（聚氯乙烯），但PVC中含有鉛，對(duì)人體有害，近些年來(lái)逐漸被LSZH（低煙無(wú)鹵材料）TPE（熱塑性彈性體）、XLPE（交聯(lián)聚乙烯）、硅橡膠等材料替代。由于電動(dòng)汽車高壓電纜在滿足高壓大電流、抗電磁干擾的同時(shí)還要滿足耐磨和阻燃等要求，因此對(duì)這些材料性能進(jìn)行了對(duì)比：

 

1）LSZH可分為PO（聚烯烴）類和EPR（乙丙橡膠）類兩大類，其中以PO類電纜料為主流。PO類LSZH阻燃電纜料的配方中有大量的Al（OH）3、Mg（OH）2無(wú)機(jī)阻燃劑，從而使該電纜料具有較好的阻燃、低煙、無(wú)鹵、低毒等特性，但同時(shí)也使其在物理機(jī)械性能、電氣性能以及擠出工藝性能等方面與其他非阻燃材料及含鹵阻燃材料存在差異。

 

2）TPE是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性的高分子材料，在常溫下顯示橡膠的高彈性，在高溫下又能塑化成型，但該材料不耐磨，不能滿足電動(dòng)汽車高壓線束的使用要求。

 

3）XLPE是由耐溫等級(jí)為75℃的普通PE（聚乙烯）材料經(jīng)過(guò)輻照交聯(lián)后制得的，其耐溫等級(jí)可達(dá)到1500C，并具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能、抗過(guò)載能力及長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)，但不阻燃。

 

4）硅橡膠的擊穿電壓高，故具有耐電弧性、耐漏電痕跡性、耐臭氧性，其同時(shí)具有良好的耐高低溫性，耐高溫可達(dá)2000C，絕緣性能良好，在高溫高濕條件下性能穩(wěn)定、阻燃。在對(duì)比上述材料性能后，硅橡膠因具有物理機(jī)械性能良好、使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而成為了電動(dòng)乘用車高壓電纜絕緣材料的首選。

 

五、線纜市場(chǎng)特征

 

車內(nèi)高壓線纜主要選用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜XLPE或硅橡膠電纜。國(guó)內(nèi)廠商XLPE為主成本低、國(guó)外廠商硅膠線為主性能好。