未来,线束关键技术可能这样发展,快看下你是否偏航了?
随着新一代信息通讯、新能源、新材料等技术与汽车产业的深度融合,汽车行业的“新四化”——电动化、智能化、网联化、共享化——正引领产业发展趋势。在此背景下,线束领域将向轻量化、高压化、高速化、平台化、智造化五个方向发展。
汽车线束的组成
1. 轻量化
1.1 优化架构,减少线束长度
随着整车网络架构从传统的分布式架构向集中式域架构的转变,线束长度相比传统车辆减少了50%。这种优化不仅减轻了线束的重量,也降低了材料成本和装配难度。
1.2 铝导线、铜包铝合金导线等新产品的应用
铝导线因其密度和价格为铜的1/3,电导率是铜的64%,通过提升导线规格1-2个档次,可实现替换,导体部分轻50%,导线成本可降低40%。大线径铝导线已经在电源线上批量应用,而小线径铜包铝合金导线可以直接替代同线径铜导线,应用在低压线束总成中,导线成本可降低10%。
1.3 导线、连接器的小型化
信号线可采用0.22/0.13/0.08mm²超细导线代替,0.22/0.13mm²导线已在合资品牌广泛采用。小型化的端子和连接器有助于减少线束的整体体积和重量。
1.4 FFC柔性扁平线缆的研究与应用
FFC(Flexible Flat Cable)柔性扁平线缆因其轻薄、可弯曲折叠等优点,在空间要求高的位置如顶棚线束、动力电池包内低压线束等有广泛应用。
1.5 电子保险丝盒的研究与应用
通过半导体芯片替代传统保险丝、继电器,电子保险丝盒体积减少约15%,重量降低约20%,具有可靠性高、可编程、免维护等优点。
汽车电气架构发展趋势
2. 高压化
2.1 高压连接器平台化设计
新能源汽车高压系统通常采用300V以上高电压,大电流,对连接器的绝缘、防护等安全性要求更高。高压连接器平台化设计关键项包括温升及降额曲线、高压互锁设计、防护等级、电磁屏蔽、连接器材质选择等。
2.2 片式连接器
片式连接器在大电流领域有着独特优势,其接触点呈线性排列,可通过增大接触件宽度或多个接触件并排布置来减小接触电阻。
2.3 大电流Busbar
为实现快速充电目标,Busbar应运而生,并可实现自动化装配,相比线缆成型省去了拉丝、退火、绞合的工序。
2.4 高压线束EMC性能开发
高压线束解决EMC三要素之“路”,采用接地滤波和屏蔽;高压导线采用双层屏蔽方式,高压连接器采用屏蔽环、屏蔽簧等方案。
高压连接器发展趋势
3. 高速化
3.1 车载以太网的研究与应用
车载以太网是一种用以太网连接车内电子单元的新型局域网技术,主要应用于带宽需求较高的系统,如自动驾驶辅助系统(ADAS)、车载诊断系统(OBD)以及车载信息娱乐系统等,可实现100M/s甚至10G/s的数据传输速率。
3.2 特种线、特种连接器
汽车上高频信号多样性,带来特种线种类的多样性,如FM/AM馈线、USB转接线、GPS天线、TBOX天线、摄像头线、fakra同轴线、HSD视频线、以太网线等;特种线具有高可靠性、低电磁辐射、低功耗、低延迟以及同步实时性技术特点。
汽车网络发展趋势
4. 平台化设计
4.1 配置平台化
按照配置组合包的方式搭建基础配置,以最少的线束状态覆盖所有配置。
4.2 原理平台化
将整车架构划分为不同功能的子系统,每个子系统逐渐实现原理平台化。
4.3 接口平台化
统筹整车所有电器零部件接口信息,按照部件端和线束端接口固化建立数据库。
4.4 布置平台化
按照整车区域将线束分为不同模块,根据平台化布置原则建立线束3D平台化布置架构。
原理的不同分段布置方案
5. 智造化
5.1 线束模块化设计
线束模块化设计可以将功能划分成不同的模块,按照模块进行开发,能够快速实现线束生产多样化,实现一车一线,车车不同,满足客户的个性化需求。
5.2 生产线的自动化
推进柔性智能自动化生产线是对中国制造2025和工业4.0的有力支撑,更为重要意义是在于提升产品一致性、提升企业生产效率、提升行业竞争力。
线束模块化设计和生产
通过这些详细的技术介绍和发展趋势分析,我们可以看到汽车线束行业正朝着轻量化、高压化、高速化、平台化、智造化的方向快速发展,以适应汽车行业的“新四化”需求。