汽车电动化发展，不容忽视的车规保险丝
作者: 付斌
“平均每天就有8辆新能源车发生火灾（含自燃）。”这是应急管理部门统计公布的最新数据。2022年世界动力电池大会上，孙金华表示，2021年度中国的电动汽车着火概率已经快速攀升到了0.03%以上，已经超过了传统燃油车的0.01~0.02%。
冰冷的数字背后，警示着电动汽车背后的人身安全，可以说，随着电动汽车市场发展渐深，越来越多的整车厂和消费者都更关注安全可靠性的问题了。
当电路发生短路时，电流可达数万安培，瞬间产生的电弧在几个毫秒内就能将碰触到的金属气化为离子体。但与之相悖的是，电子电路总归都会出现故障，可能是由于外部影响，也可能是由于组件随时间推移性能下降而引起。此时，保险丝的性能就显得格外重要。
随着新能源汽车的兴起以及汽车智能化发展增速，汽车电子设备中需要保险丝提供过流保护的场景越来越多。
日前，Littelfuse（力特奥维斯）成为市场上符合AEC-Q200认证的保险丝/熔断器的首批供应商之一，而这家公司则也为AEC为制订此标准和确定保险丝/熔断器的测试要求做出了诸多贡献。
AEC-Q200怎样为汽车安全保驾护航
“Littelfuse既是AEC-Q200的起草者，也是引领者，在中国市场推广AEC-Q200是Littelfuse义不容辞的责任。” Littelfuse资深应用技术工程师杜尧生这样介绍到。
实际上，与芯片类似，对于汽车内使用的元器件，长期致力于定义安全需求开发车规元器件，保险丝也不例外。
汽车内为什么要使用保险丝？其最关键的点在于安全，保险丝是一个“安规器件”。对于许多车厂来说，在追求域控性能、百公里加速之上的，永远是安全性，也是消费者关注的焦点。目前，许多厂商和工程师都开始意识到它的重要性，逐渐追求更安全可靠的整车性能。
保险丝定义的是弱连接，当出现故障和断点时，它能够第一时间断开连接，避免电池、设备短路着火燃烧。当然，弱连接并不代表它不可靠，“什么时候该断，什么时候不该断”，安全和可靠是不分家的，看似简单的问题，实际背后涉及的内容很多，对于保险丝的要求也很苛刻，AEC-Q200就是围绕这两点开始。
Automotive Electronics Council (AEC) 汽车电子协会，是由克莱斯勒、福特和通用汽车于1994年共同建立的，是以车载电子部件的可靠性以及认定标准的规格化为目的的团体。
AEC-Q即国际汽车电子协会车规验证标准，其中包括AEC-Q100（集成电路IC）、AEC-Q101（分立半导体）、AEC-Q102（分立光电半导体）、AEC-Q103（传感器）、AEC-Q104（多芯片模块）、AEC-Q200（无源器件)。
虽然AEC-Q可靠度标准在国内并非强制性标准，但若想进入汽车领域，通过这项认证必不可少，也成为行业的共识。这意味着，一旦元器件产品经过了上述测试，并在Datasheet中打上了AEC-Q标识，也就意味着这颗料通过车规认证，可以放心地上车应用。
AEC-Q200是面向无源元件可靠性测试认证的规范，自2010年6月以来经历了多次版本迭代，包括电阻、电容、电感、变压器、谐振器、晶体、PTC、NTC、压敏电阻等，两个主要测试为环境应力和物理特性应力。
而从修订版D（Rev D）开始，已经超过十年未出现变动，此时的AEC-Q200规范并没有覆盖到保险丝（熔断器）。
2023年3月20日，从修订版E（Rev E）开始，把保险丝扩充进入其产品类目，Littelfuse则为此版本完善以及框架定义做出了贡献。这代表着，车用保险丝有了自己的规范，也由有了一种可靠性测试的基本规范，这个是电动汽车（EV）熔断器一个里程碑式的时刻。
与非车规产品相比，AEC-Q200测试产品在电气试验、温度循环、湿度测试、使用寿命、高频振动、高温存储上有了更严苛的条件。
比如说，最低55℃、最高温度120℃~150℃，满足汽车苛刻的环境温度；1000次温度循环测试和1000小时的湿度测试，满足汽车高温高湿环境的下的安全；最高特定工作温度下1000小时使用寿命，更能满足汽车对于产品经久耐用的需求。从AECQ测试标准来看，它比以往任何传统的标准更加的严苛，再配合PPAP的文件准备，一切车用的熔断器安全规范变得有了设计依靠。
“好的工程师会对保险丝的折减余量进行优化设计，以确保电路的安全性和可靠性，一切最好的设计都是局部和整体妥协的结果，而不是高低不平，裕量设计是一门技术也是艺术”，根据杜尧生的介绍，正是因为AEC-Q200严苛的要求，才更能为折减余量服务，确保整车最终的安全。
车企对于安全可靠性的需求正在增加
Littelfuse的产品与汽车的故事，要追溯到九十多年前。
早在1930年，Littelfuse第一款小型熔断器就开始用在汽车上。1950年，Littelfuse开发了电路保护器。1976年，Littelfuse开发了全球第一款刀片式的保险丝，它与刀片电池有异曲同工之妙，都是分布式独立安全设计。此后，Littelfuse用在汽车上的产品便层出不穷。
时至今日，Littelfuse产品一直是按照国际化要求而制造，同时在设计产品时，与厂家保持密切联系,持续开发出具备前瞻性的产。
当AEC-Q200E刚刚发布没多久，Littelfuse也迅速推出符合新版AEC-Q200认证的车规保险丝产品，包括高压SMD、低压SMD、高压小电流SMD、大电流SMD保险丝/熔断器等，覆盖各种电压电流等级，成为符合AEC-Q200认证的保险丝/熔断器的首批供应商之一。
作为AEC技术委员会的成员，Littelfuse不仅为修订版E的制订做出贡献，同时其全球生产制造基地均取得ISO 9001、ISO 14001和IATF 16949，另外其内部测试也按照新的AEC-Q200要求执行。
当然，为了满足市场需求，Littelfuse也提供多种符合AEC-Q100、AEC-Q101和AEC-Q200的器件可供选择。
“在汽车中，我们观察到，无论是信息娱乐和通信、网络系统和车身电子技术、先进的驾驶员辅助系统，还是动力总成、底盘和安全系统，车企对于安全可靠性的追求是在持续增加的。” 杜尧生表示，Littelfuse不仅实现了从小保险丝到高压保险丝上的概念转换，用途也逐渐进行了一次展开，包括12V配电、压缩机、ECU牵引变流器、DC/DC转换器、热泵、PTC加热、高压电池接线组等每一处汽车应用，每一处的电路功能模块都可以见到力特保险丝的影子，在电动汽车保护里面“Littelfuse Everywhere”。
比如说，828系列做到了1000V，工作温度做到了-55℃~125℃，分断能力做到了10kA；526系列做到了500V的交直流；527系列做到了500V的交流，特别适合用于OBC输入端以及DC/DC的转换。
再比如，441A、501A、407A、438A、440A、483A、437A、422A表贴薄膜芯片保险丝/熔断器均符合AEC-Q200标准，产品选择范围广，电流等级跨度大。
随着AEC-Q200E的发布，未来车用保险丝也拥有了自己的规范和标准。而对于Littelfuse来说，实际上AEC-Q200只是其产品入门的最低要求。“实际上，市场上的不同车型对保险丝的要求是不同的，Littelfuse会根据不同车型，做到更高的要求。” 杜尧生如是说。
