近年來,我國新能源汽車市場保持快速增長勢頭。據中汽協數據,2024年,我國新能源汽車銷量高達1286.6萬輛,銷量占比也來到了40.9%的高度,而2020年這一比例僅為5.4%。在此背景下,車載高壓互連系統的需求也隨之激增。
作為新能源汽車的關鍵組成部分,車載高壓互連系統以高壓連接器為核心,承擔著電能傳輸等重要功能,其性能直接影響著整車的安全性、可靠性和續航里程。
隨著新能源汽車向高電壓平臺、智能化、輕量化方向發展,車載高壓互連系統如今正面臨著更高的技術要求,例如更高的載流能力、更小的體積、更輕的重量、更強的抗電磁干擾能力等。與此同時,激烈的市場競爭與持續的價格戰也給該系統帶來了嚴峻的成本挑戰。由此,持續推動車載高壓互連系統的技術革新,已成為當前新能源汽車行業的發展重點之一。
在近期于上海舉辦的2025國際連接技術大會上,蓋世汽車便發現,相關供應商正積極推動車載高壓互連系統技術革新,助力新能源汽車的性能提升與成本優化。
成本大考之下,鋁導體應用按下“加速鍵”
在產品升級與成本優化的雙重考驗之下,新能源汽車高壓互連系統正加速推進“鋁代銅”技術變革,這緣于鋁導體具備顯著的成本優勢、輕量化特性以及更優的資源安全性。
圖片來源:國際連接技術大會官方(下同)
有業內人士向蓋世汽車表示,在車載高壓互連系統中,銅的設計已接近極限,很難再降本,鋁價格則更低(銅價約八萬元/噸,鋁價約三四萬元/噸),且重量輕近1/3,盡管因導電率不及銅,用量有所增加,但綜合成本仍遠低于銅。
從資源安全角度看,全球銅資源相對稀缺,儲采比僅約40年,而鋁資源較為豐富。相關數據顯示,中國鋁土占全球22%,銅僅占9%,鋁的進口依賴度較低。也正因如此,鋁代銅已上升為國家層面的資源戰略。
事實上,鋁導體在車載高壓互連系統上的應用并非剛剛開始,且不只是鋁電纜,鋁排的應用也在擴大。尤其是隨著新能源汽車向800V及以上高電壓平臺方向發展,“排代線”的趨勢越來越明顯,大功率充電鋁排的應用也在加速。
“近兩年,新能源汽車充電功率大幅提升,充電電流達到800A甚至1000A,電纜用量因此激增,考慮車體布線限制,‘排代線’需求增多,而鋁因其易折彎、輕便及低成本等優勢,成為排的首選材料。”有業內人士透露,目前市場上的高端車中,約有1/3已經在用鋁排。
聚焦供應商層面,如今已有不少企業正在推動鋁導體的應用,而作為國內車載高壓互連解決方案頭部供應商,中航光電已實現了多點突破,在鋁電纜、設備內鋁排、大功率充電鋁排、鋁接觸件等板塊取得了顯著成果。
比如,中航光電的電鍍鋁接觸件產品早在2022年就已經上車應用,目前已上路的應用了此類鋁接觸件的車輛已有將近100萬輛。
再比如,基于中航光電的判斷,隨著大功率充電的發展,在充電線束中,排一定會替代線,因此早在三年前,其就已經開始籌備自動化連續擠塑Busbar產線,目前已經達成批產,并與諸多頭部整車廠達成相關合作。
蓋世汽車注意到,在此次展會現場,中航光電展出了其Busbar產品。該產品具有大載流、低成本、高可靠、省空間、易裝配等特點,據悉,通過鋁排代替銅導線,其在保證載流的情況下,實現減重40%~50%,整體降本30%~40%。
總而言之,在車載高壓互連系統中,鋁導體的應用正在加速。而以中航光電為代表的頭部企業,正通過自身的前瞻布局與持續創新推動著這一進程。未來,隨著材料技術突破與高壓平臺普及,鋁導體在車載高壓系統中的深度替代或將重塑產業鏈格局,為中國新能源汽車產業的持續領跑注入新動能。
技術革新背后,供應商硬核實力成關鍵支撐
不過,必須強調的是,在車載高壓互連系統中,鋁導體的應用并沒有想象中的那么簡單。
據了解,鋁應用過程中常見問題有電化學腐蝕、氧化、蠕變等。盡管目前相應的解決方案已經很清晰,比如電鍍、貼鎳片、銅鋁轉接、超聲波焊接、氧化膜刺穿、力補償等等,但難點在于如何保證相應解決方案的可靠性。
有業內人士直言:“這并不是想到了一個方法就能立馬實現的,企業需要大量的實驗、大量的數據去確保其可靠性”。
事實上,中航光電之所以能夠取得前文所提到的成績,正是因為其鋁導體方案在可靠性方面的突出表現。據悉,其鋁排產品均經過上萬次端部焊接測試,以及數千小時高溫老化驗證,以確保產品可靠應用。
而不只是鋁導體技術,中航光電在車載高壓互連系統領域的眾多技術革新中,始終將可靠性置于核心位置。
這與其深厚的行業背景密不可分。作為一家專業的供應鏈企業,中航光電自1970年成立以來,一直專注于為航空航天、防務及高端制造領域提供高標準的互連解決方案。航空航天領域對零部件的可靠性和安全性要求極為嚴苛,這使得中航光電在長期實踐中將“航空航天級可靠性”深深植入了其技術基因。
正是這種對可靠性的極致追求,使得中航光電在2009年進軍新能源汽車領域后,能夠將航空航天領域積累的超高制造標準遷移至車用高壓連接器的研發中。這種跨領域的技術共享,不僅提升了產品的可靠性,還為其在新能源汽車領域建立了顯著的技術優勢。
當然,在車載高壓互連系統領域,中航光電之所以能夠持續推動技術革新,并逐步在行業內樹立“專業、可靠、高端”的品牌形象,還得益于其自涉足新能源汽車領域以來對創新的持續投入與堅持。
據悉,中航光電內部設有核心研發機構-中央研究院,在全球范圍內已擁有17個研發機構,且年銷售額10%以上都用于技術創新。目前其自主研發產品品種多達35萬多種,其中各類連接產品500個系列。
中航光電堅持“量產一代、研制一代、預研一代”,不斷提高產品的市場競爭力。
比如在高壓連接器接觸點的研究上,中航光電如今已形成明顯優勢,“我們每一代產品的觸點形式都在不停改進,我們持續在做接觸電阻降低的工作,因為隨著接觸電阻的降低,導體的規格可以進一步減小,這符合當下及未來的市場需求。”中航光電相關負責人如此表示。
再比如在充換電連接器新鍍層的研究上,中航光電也在持續優化創新。由于充換電連接器需要滿足高次數的使用要求,且要求不斷提高,例如達到2萬次甚至5萬次的壽命,中航光電在耐磨鍍層技術方面也在不斷改進。
值得注意的是,不止在車載高壓動力系統、充換電系統,中航光電在智能網聯系統互連解決方案上也已展現出雄厚的實力。
經過多年深耕,2023年11月,中航光電在廣州車展發布了首套自主研發的新能源汽車智能網聯系列產品,涵蓋Fakra、Mini-Fakra、HSD、車載攝像頭、以太網五大系列全譜系產品,集中展示了其在車載高速、射頻等全系列連接器及線束組件產品的研發實力。
圖片來源:中航光電
在此之后,中航光電又突破多項關鍵技術,在兼容性、高性能、小型化、低成本等諸多方面均進一步提升。
舉例來說,中航光電全新開發的抗撕裂密封結構設計技術,采用分級引導、多重密封技術,創新設計新型密封膠圈結構,有效降低了插拔過程中密封件因擠壓而破損的風險。
另外,其推出了行業首臺匹配量產節拍的高速性能測試系統,可無縫匹配全自動化產線節拍,將高速性能測試時間壓縮至10秒以內,這不僅大幅提高了效率,還確保了產品的一致性和可靠性,為大規模量產提供了堅實的技術保障。
在業內最關注的環視系統方面,中航光電也發布了最新的EVRF3系列產品,大幅提升了四腔Mini Fakra產品的可靠性,降低了串擾,高速性能表現達到國際一流水平。
綜合來看,從鋁導體的可靠性解決方案到高壓連接器領域的諸多技術革新,再到智能網聯系統互連解決方案上的持續突破,展現了中航光電的深厚實力,也再次驗證了,技術革新的持續推進,離不開企業長期的技術積累以及源源不斷的創新活力。
多維度發力,頭部效應將進一步凸顯
需指出的是,中航光電的硬核實力不僅體現在技術層面,也已反映到了市場份額上。相關數據顯示,從高壓連接器出貨量來看,中航光電的市占率已超過30%,改變了以往被“外資壟斷”的行業局面,成為了名副其實的頭部供應商。
中航光電在高壓連接器領域的脫穎而出,可以說是國產供應商崛起的縮影。
近年來,新能源汽車市場的蓬勃發展以及自主品牌的持續突破,為國內供應商帶來了巨大的發展機遇。一方面,國內供應商在新能源汽車核心技術領域取得了顯著進展,逐步縮小、追平甚至超越了國際領先水平;另一方面,在新能源汽車市場,自主品牌滲透率持續攀升,而基于對技術實力、供應鏈安全、成本控制和服務能力的綜合考量,其更加傾向于與國內供應商合作,這進一步推動了國產供應鏈的成長與壯大。
聚焦中航光電,蓋世汽車查閱資料發現,在新能源汽車領域,其已實現了行業前十大新能源車企Top15主流車型的全覆蓋,且廣獲好評,榮獲了的“與鵬同行獎”、奇瑞汽車集團“優秀供應商獎”、零跑汽車“最佳交付獎”等眾多獎項。
以小鵬汽車為例,在首款G3車型上,中航光電便為其提供了整車高壓互連方案,雙方建立了緊密的合作關系。而后,作為小鵬汽車的核心供應商,中航光電始終堅持提供高品質的高壓互連產品以及整車互連方案,助力小鵬汽車在新能源汽車市場取得顯著成果。
此次展會上,一臺整車線束拆解的小鵬P7+引人注目。據相關人士透露,這款車中,中航光電的連接器占有率在60%以上。
另據了解,不僅是小鵬P7+,在小鵬汽車旗下車型中,包括小鵬X9、P7i、G6、X9、MONA M03等,中航光電的高壓互連方案都有不同程度的應用。
可以說,新能源汽車業務如今已成為中航光電增長的重要驅動力。而接下來,隨著已有車企合作的延續、新項目的展開以及覆蓋面的進一步擴大,中航光電的市場份額仍有望進一步提升。
且正如前文所提到的,中航光電不僅緊抓行業發展機遇,不斷保持高壓互連產品優勢,還持續拓展智能網聯等新業務發展空間。
據蓋世汽車了解,在2023年11月推出智能網聯系列產品后,中航光電在市場開發方面取得了諸多突破性進展,包括進入了10余家國內主機廠,與多家Tier1客戶合作等等。由此來看,接下來,智能網聯業務板塊也將成為中航光電汽車業務中的重要增長點。
此外,據中航光電相關人士透露,目前中航光電已形成以洛陽總部為核心,合肥、廣州、德國三大制造基地為支撐,以及多個研發中心協同發展的產業布局。在此基礎上,隨著中國汽車企業加速海外市場拓展,中航光電將進一步加大海外布局,提高本地化配套能力,推動業務的持續增長。
由此可以預見,通過多維度發力,中航光電有望持續突破并進一步鞏固其市場地位,其行業頭部效應將更加凸顯。