- 关于汽车连接器的技术趋势以及如何帮助企业解决技术难题等问题浅析

资料显示，2020新能源汽车年产销量200万辆，主要应用在公交、环卫、邮政、出租、通勤、轻型物流、港口、机场、铁路货场等区域。预计2020年前，重点地区公交全部更换为新能源汽车。

最近，政策呈现“低退高补”的态势，对长续航、高能量密度电池的车型持扶持态度，对短续航、技术指标落后的产品则降低了补贴标准。

刘永东认为，电动汽车充电技术一直是我国研究的难题，随着着我国居住区、单位停车场、城市公共场所建设充电设施得到进一步完善，2015版充电技术将在完善的基础上长期存在。

刘永东建议沿用2015版充电连接器以及重新设计具有向前兼容但物理结构有所改进的连接器，这样既可以全面改进现有方案的一些固有问题，又可以减小尺寸，提升安全性能，更好的适应大功率充电。

考虑到电池的梯级利用以及储能、能源互联网的发展，电池更换还有探索的空间。今后一段时间电池更换技术仍主要应用于局部区域运行的特定车辆，如出租车、租赁、公交车等。

他还特别提到，无线充电的相关技术和标准还处于逐步完善阶段。预计到2020年，无线充电标准基本可以支撑无线充电的互操作性要求；在2020-2025年期间，无线充电技术将逐步实现商业化运营。从局部特定场合下应用向普通商业化应用扩展。

互联与电磁兼容

深圳兰博滤波科技有限公司首席EMC专家马永健表示，小型化、高密度、低矮化继续冲击连接器的发展。0．5毫米问距Ic封装将迅速向0．25毫米间距发展，器件引脚数将由数百达数千。预计一块MCM上有可能集成10亿个门阵，相当于一个系统。半导体技术发展对连接器提出的要求是“更小、更薄、性能更高”。

更为重要的是，随着技术进步与装备性能的提高，电磁环境越来越复杂，相应地，电子产品的电磁兼容性问题也越来越突出。怎样评估互连技术对电子产品的电磁兼容性的影响，是我们迫切关注的目标。

而且他认为，连接器的种类选择、安装方式以及安装位置，直接影响着产品通过EMC测试的测试结果。影响连接器的电磁兼容特性的因素有：交扰特性、接触阻抗、特性阻抗、插入损耗、屏蔽性、带没带滤波插脚、带没带压敏电阻器插脚等。

对此，马永健提出了连接器的应用指南，其中包括连接器的选择、设计原则，如何处理EMI问题以及连接器外壳的ESD防护。

高压大电流端接技术

中航光电副所长郭辉的演讲主题是《高压大电流接触件端接可靠性分析》。他提到，常用的连接形式包括针孔弹性接触、螺栓连接、电缆端接等。而目前，国内的电缆端接形式以压接为主，包括六方压接、凸点压接、B型压接、8字形压接、开式压接等，其中最为常见的是六方压接、B型压接和开式压接。但是，在国外，超声波焊接正在逐步取代传统的压接方式，成为主流的电缆端接方式。

他提到，端接可靠性常见的接触是以无数个微小接触点的形式实现导电功能的。而真正接触及起传导作用的区域的构成决定了电接触的接触性能和可靠性。这些构成受一系列独立和相关因素的影响：工作环境控制的性能因素以及设计-工艺因素。

其中，工作环境控制的影响因素包括温度-时间变化、湿度、大气压力和大气中悬浮微粒的影响等，一般是不可控的。而设计-工艺因素包括所选择的接触材料、接触的几何形状、分离接触表面的中间层、镀层的质量、接触面的微观形貌等，这些影响因子决定了视在的接触面积、尺寸、接触点数量和分布，从而影响实际的电接触面积，收缩电阻和表面膜层电阻，最终影响端接性能的可靠性，从而造成端接失效机理，这是失效背后实际的物理现象。

针对这些问题，他从压线筒材料、压线筒镀层、电缆线芯材料、导线占空比、压接宽度、压缩比等多个方面对压接技术进行了验证。他认为六方压接、B型压接、开式压接三组端接形式的初始电阻均值相差较小且电阻值波动区间较为一致。而根据循环通流实验结果可知：开式压接与B型压接端接电阻稳定性较为一致，均比六方压接稳定性略好。

最终，通过试验，结论是超声波焊接电阻小、一致性好、稳定性高等优点。其电阻均值为0.005mΩ；电阻值波动区间宽度为0.004-0.006mΩ。经过100轮通电循环试验后，焊接电阻无明显增长，焊接稳定性高。

他表示，高压大电流接触件端接性能是影响新能源汽车大电流载流能力的瓶颈之一，而常用的六方压接、B型压接和开式压接在接触形式存在一定的弊端，接触电阻的一致性和稳定性提升空间有限。超声波焊接作为国内新兴的大电流接触件端接形式，不仅表现出阻值小且一致性好的优点，还呈现出正常通流使用过程中极好的稳定性，相比于压接具有较大优势。

但他强调，超声波焊接在国内的应用正处于起步阶段，仍需要大量的理论和试验验证才能够更加成熟的应用于整个大电流领域。例如，超声波焊接受振动的影响有待进一步确认；不同材料之间的焊接仍需验证；长期表面氧化等老化因素对超声波焊接端接性能的影响尚不明确。

可靠性设计工具

元王科技梁贤博士的演讲主题是《高可靠性连接器设计工具分享》。首先，他提到了高效设计工具的重要性，比如：借助计算机技术提高设计的精准度；虚拟仿真技术从根本上改变设计流程，使得设计-仿真-优化-工艺这四个环节容为一个整体，形成快速设计闭环；建立知识工程，提供为学习、研发、知识更新的统一平台，使得知识与产品设计研发以及制造环节相互贯通，融为整体；基于知识工程建立品控系统，品控更多交由计算机完成；加快自主创新，缩短研发周期，降低研发成本，适应快速变化的市场需求；而且新能源动力汽车，5G的大力推广，给连接器设计提出新挑战（高功率连接器、高频连接器）。