电动汽车连接器市场盛宴，什么样的产品才能成为座上宾？
全球电动汽车市场目前正在发展快车道上加速狂奔。根据国际能源署（IEA）发布的《2022年全球电动汽车展望》，2021年全球电动和插电式混合动力汽车的销量达到了创纪录的660万辆，与上一年相比翻了一番；其中，电动汽车的销量已经达到了全球汽车销量的近10%，是2019年的4倍，而且IEA预测，到2030年电动汽车将占全球汽车销量的30%以上，达到2亿辆。
上至国家和地区，下至各大商业公司，之所以都对电动汽车趋之若鹜，一方面是由于其确实代表着全球低碳环保的大趋势，是硬刚需，在这条正确的道路上持续发力加速，肯定错不了；另一方面则是因为，电动汽车的出现对于汽车行业来讲是一次“百年未有之大变局”，电动汽车独特的系统架构，很可能会让传统车企在内燃机汽车时代确立的技术壁垒和竞争优势不复存在，这也为“后来者”提供了弯道超车的机会，因此在电动汽车领域我们总是可以看到很多新锐，以及跨界重量级玩家的身影。
汽车连接器的盛宴
来自电动汽车市场的热度，自然也会传导到上游的电子元器件行业。以连接器为例，据Bishop & Associates的市场研究数据，2020年全球连接器市场销售规模为627.3亿元，其中汽车连接器市场规模为141.5亿美元。早在2019年，汽车领域就已经超越通信领域，以23.7%的占比成为最大的连接器细分市场；而到2025年，受电动汽车市场的需求拉动，全球汽车连接器市场规模将达到194.5亿美元。
目前，市场中的汽车连接器主要可以分为低压连接器、高压连接器和高速连接器三类。其中低压连接器主要用于传统汽车电子中的刹车系统、车门线束、变速和转向系统等车身控制领域；而另外两种连接器的发展则与电动汽车息息相关。具体地讲，是电动汽车电气化和智能化这两驾“马车”，牵引着高压连接器和高速连接器的快速进步。
图1：电动汽车带来新的功能和新的连接器应用场景（图源：Harwin）
在电气化方面，不同于传统燃油车14V以下的工作电压，电动汽车（也包括其他新能源汽车）的电机、电池、电控“三电”系统要求高电压和大电流以支持更高的功率，比如需要达到60V至380V以上的电压等级、10A至300A的电流等级。如今为了支持“超级快充”的体验，800V的电池包也已经被电动汽车所采用——这些新的设计要求势必会转化为对汽车高压连接器的需求增量。
在智能化方面，ADAS和自动驾驶、车联网、智能座舱、新一代的车载网络等越来越丰富功能的导入，使得电动汽车需要处理和传输的数据呈现指数级的增长，这时唯有更高速的连接器才能跟上这样的发展趋势，释放出数据的巨大潜能。
有分析显示，以应用低压连接器为主的传统汽车，其单车中连接器的价值约为1,000元；而得益于电气化和智能化的拉动效应，在电动汽车中，单车连接器的价值将增加至3,000至5,000元，在纯电动商用车中这个数据更是可以高达8,000至10,000元。
从宏观的市场趋势来看，以占据全球电动汽车市场半壁江山的中国市场为例，据信达证券的分析师测算：中国高压连接器市场规模有望从2021年的99亿元增长到2025年的315亿元，复合增速为34%；而高速连接器市场规模将从2021年的32亿元增长到2025年的150亿元，复合增速高达47%。
能够“上车”的连接器
汽车连接器市场的这场“盛宴”着实令人眼馋，但是想要“入席”却是有门槛的。虽然按照这样的发展趋势，每个细分的连接器门类几乎都能够在电动汽车领域找到新的发展空间，但由于汽车应用的特殊性，这并不意味着随便哪个连接器产品都能够“上车”使用。换言之，能够“上车”的连接器，必定是那些有独特之处，能够经受得住汽车应用严苛考验的产品。
就电动汽车而言，这些严苛的考验主要体现在以下几个方面：
1 可靠性：汽车工作环境复杂，想要确保在各种应用条件下都能够实现稳固的电气互连，连接器需要在防机械振动和冲击、防侵入等方面进行特殊的设计，比如在触点、绝缘体、壳体的结构、材料和工艺上进行特别的优化，以及在连接器与PCB装配稳固性上下功夫。
2 抗干扰：电动汽车中会导入越来越多的电子产品，特别是大功率电源以及无线通信设备的引入，会令整车的电磁环境更为复杂，因此在EMC设计和信号完整性等方面，也会对相关连接器产品提出更高的要求。
3 小型化：汽车提供的空间有限，这就使得汽车电子系统的设计成了“针尖上的舞蹈”。显而易见，在这个“舞台”上，小型化、高密度的连接器会更受青睐。
4 易安装：日益增加的连接器数量，以及受限的空间，使得用户对于装配操作便利性的要求被提到了前所未有的高度。通过极化设计等方法防止配接错误、提供更为简便的装配操作体验，都是汽车连接器设计时需要认真考虑的技术选项。
在主要的电气和机械特性上达到设计规范的要求，同时又能够符合上述这些“苛刻”的条件，这样的连接器产品才有可能获得“上车”的资格。
Harwin电动汽车连接器推荐
打造如此高性能、高可靠的电动汽车连接器虽然有难度，但市场盛宴的诱惑力还是吸引着有实力的连接器厂商在这个领域布局和深耕，不断开发出针对性的产品。今天我们就为大家推荐几款Harwin的电动汽车连接器产品。
Archer 0.5mm和0.8mm板对板连接器
Archer 0.5mm和0.8mm板对板连接器是Harwin专为空间紧凑、高可靠性的应用而开发的，每个磷青铜触点的最大额定电流为0.5A，额定电压为100VAC/VDC，使用寿命为30个插拔周期。这些连接器的触点区域采用镍上镀金工艺，端子镍上镀纯锡，以实现高性能、高可靠的电气连接。
其中，Archer 0.8mm板对板连接器的针脚间距为0.8mm，板对板的堆叠高度仅为5mm，采用双排布局，有30、40、60、80、100和120引脚数版本，适用于夹层子板到主板的互连。这些0.8mm连接器外壳为极化设计，且全护罩式的设计可以保护触点，有助于防止触点插配不当和意外损坏，提供更好的可靠性保障。同时，该连接器还专门设计了定位销，可确保装配时与PCB的稳固定位，避免焊接前发生移动。
图2：Archer 0.8mm板对板连接器（图源：Harwin）
Archer 0.5mm板对板连接器是Archer系列中的新产品，顾名思义其针脚间距进一步被“压缩”到了0.5mm，板对板堆叠高度为8mm，有30、40、80和100引脚数选项，提供了一种更小、更轻、更经济的板对板互连解决方案。Archer 0.5mm连接器与Archer 0.8mm连接器一样，同样采用了极化的、保护触点的全护罩外壳设计，在可靠性、易装配性上表现同样出色。
图3：Archer 0.5mm板对板连接器（图源：Harwin）
值得一提的是，Archer 0.5mm和Archer 0.8mm连接器都采用表面贴装设计，和卷带包装，设有拾取盖，支持全自动化的装配工艺，可以很好地满足电动汽车连接器市场快速增长的产能需要。
Archer Kontrol板对板连接器
Harwin的Archer Kontrol板对板连接器最大的特点就是可靠性，同时又提供了不俗的灵活性、耐用性和易用性。该连接器采用1.27mm的间距，每触点的额定电流为1.2A，支持-55°C至+125°C宽温工作温度，具有最少500次插拔次数。
图4：Archer Kontrol板对板连接器（图源：Harwin）
该系列连接器全护罩式的外壳设计，能够承受振动带来的侧向与扭转应力；而极化设计则有利于盲插操作，避免错配；为了改善焊接前的定位，也采用了定位销——可以看出Harwin对于这种高可靠性的优化设计很是得心应手，上述这些特性已经成了相关连接器的标配。
Archer Kontrol连接器有水平和垂直方向可供选择，提供12至80个引脚触点，公头和母头样式的垂直型号还可提供各种高度选项，因此适用于电动汽车中不同的应用场景。
图5：Archer Kontrol板对板连接器主要特性（图源：Harwin）
SMT弹簧触点
SMT弹簧触点提供灵活的电气和接地连接，其简单紧凑的设计可为狭小空间和盲插应用提供理想的解决方案，因此对于互连需求多样化和小型化的电动汽车来讲，是必不可少的一种连接器。
Harwin提供丰富的SMT弹簧触点产品组合，这些产品可支持高达14A的额定电流，可承受最高达10,000次的插拔，产品类型多，工作高度范围宽，可为设计应用提供极大的灵活性。
图6：Harwin丰富的SMT弹簧触点产品（图源：Harwin）
为了获得可靠性、灵活性、易用性等方面的优势，这些弹簧触点连接器采用了不少独特的设计，比如：
• 提供1.23mm至7.25mm的自由高度，可适应不同设计要求及空间受限应用
• 正向止动功能（小型天线触点），可防止过应力和永久变形
• 提供多向版本，可用于垂直或水平插配
• 镀金和镀锡选项，匹配多种配接表面，有助于防止腐蚀
• 盒式设计选项，可防止扭曲和钩住其他部件
• 延长的梁设计，适用于擦拭和滑动操作
• C型设计产品，可与金属屏蔽层或框架实现简单有效互连
图7：Harwin SMT弹簧触点特性（图源：Harwin）
为了协助开发者快速完成产品原型的设计，Harwin还提供了配套的开发套件。通过下图，开发者也可对SMT弹簧夹全系列产品特性进行一个快速比对和选型。同时，这些触点采用卷带包装，支持自动拾放和回流焊接工艺，可有效降低生产成本。
图8：Harwin SMT弹簧触点产品选型指南（图源：Harwin）
本文小结
电动汽车的兴起，为连接器行业带来了难得的市场机遇。而想将传统、通用的连接器“升级”为可以应用在电动汽车上的产品，需要做大量周密、细致的优化工作，特别是在可靠性、抗干扰、小型化、易安装等方面，要下不少工夫。
从上面的几款产品中可以看到，Harwin在开发电动汽车连接器上已经颇有心得，特别是在提供高可靠性产品方面，已经形成了自己独有的“套路”。可以预见，在这样的技术基础之上，更多的连接器产品将呼之欲出，并最终成为电动汽车市场盛宴的座上宾！
