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汽车连接器:极卷中如何突围?

如果你爱他,就劝他进汽车行业,因为那里是天堂;如果你恨他,就劝他进汽车行业,因为那里是地狱。

中国汽车市场正在上演史上最残酷的一幕。从整车厂开始的一轮又一轮的降价,已经向下传导到供应链的每一个毛细血管。与此同时,整车厂连带着下游推新品的速度越来越快,甚至只有几个月。而在消费者看不到的供应链端,与传统油车时代不同,大起大落、剧烈变化的订单令产能调节痛苦不堪。这一切像极了原本闲庭信步的众人,突然间开始赛跑,心率一下子飚到170甚至180,心脏恨不得跳出来、胸闷、喘不过气来。

泰科电子(TE Connectivity ,以下简称“TE”) 汽车事业部中国区副总裁兼总经理孙晓光说,2021年内部开会讨论时,有人还在问“什么是卷?”而现在他们每天、每个小时都能感觉到“卷”带给自己的压力。当汽车迅速消费电子产品化,这是一种必然,因为消费电子市场的特点就是:要求高、价格敏感。

但另一方面,中国的汽车产业又充满机会,产销售量还在增长,电动化占有率持续提升,依靠性价比方面的突破以及各种创新,中国汽车出海成为大势所趋。这令玩家们跃跃欲试,欲罢不能。


图1:TE汽车事业部中国区副总裁兼总经理孙晓光

国外曾发生过一个新闻,一个流浪汉杀死了另一个流浪汉,只是为了抢夺半个吃剩的汉堡,那是他眼中最有价值的,是能让他活下去的东西。但也许距垃圾堆不远处的草坪,就有很多野兔,抓住兔子就可以有一顿丰盛的晚餐。但是在流浪汉的认知里,也许没有想到不远处可以有抓住野兔子的机会。

中国汽车产业的“兔子”又在哪里?

TE汽车事业部的“兔子”

看到兔子其实就是挖掘到别人没有考虑到的价值点,走和别人不一样的路,也就是引领创新。 但现实中太多的人和流浪汉一样存在视觉盲区。孙晓光说降本这件事,一般来说,老板都会设置KPI,让生产、采购等部门各自背任务,但做到一定程度后,就难以继续。接下来也许有些老板会想到,是不是可以去发掘部门相互协作的盲点?当这些盲点也解决了呢,下一步又是什么?现在的汽车产业链里,其实大家彼此间存在相似的价值关系,思考和创新必须一步步深入下去。

产品上的创新,是大家都能看到的一步。但是单一的产品,很容易被模仿。TE看到的是,连接器连接的是数据、信号和电源,如果在提升自身产品竞争力的同时,能够帮助客户在系统层面上的竞争力有所提升,就会避开同质化竞争。

实际上在新能源汽车中,接插件的成本占比很小,大头在线束和附件上。TE一直在研究整车的架构和回路,所以据此发挥自己的优势,利用接插件在链路中的杠杆作用,通过创新来帮助车厂优化设计,降低线径,减少线的长度,减少冗余和浪费,间接地为整车厂节约成本。

毫无疑问,作为汽车充电桩、充电枪所使用的产品,充电插座是连接器领域里竞争最激烈的产品,没有之一,其本身的成本及价格下降的空间很有限。但TE却发现了一个长久以来存在的大问题:之前的产品设计,思考重点都在于连接器自身的原材料和组装成本。但在客户端,要把每根电线穿到连接器里,然后手工组装、焊接、套管,这需要大量的人工和时间。

于是TE推出新一代充电插座,从连接器角度优化,把客户的后端组装工艺集成在TE的产品里,让新一代产品在客户端完全兼容标准版自动化组装设备,就是可以用线束厂里最普通的机器实现快速组装。最终,新产品给客户带来约50%的成本降低。

TE全新的CSJFLX高压超充连接器则是另一个通过系统性创新给客户创造价值的例子。随着铜价越来越高,以及车企千方百计地减少汽车的重量,铝代铜是现在新能源汽车的大趋势,与此同时软线正在变成硬排。

这件事说起来简单,做起来难,铝代铜真正的质量风险和技术难点大多在连接器上。从导电的角度来说,无非就是电阻和电流之间散热的一个基本关系。但是当导线把电流转换过来的时候,势必要跟端子连接,而目前端子基本上都是以铜端子为主。铝线的使用存在天生缺陷,首先是铜跟铝在导电时容易发生电化学腐蚀,其次是铝本身韧性不够,还会有蠕变效应。因此要推动铝代铜真正落地,不只是通过焊接工艺的改善就可以的,而要把电线连接器和焊接设备结合起来,是整体正向开发的过程。


图2:泰科电子在慕尼黑电子展上展出高压连接器系列及采石矶(CSJ)相关产品

两年前,CSJFLX高压超充连接器系列产品开发之初,TE就意识到未来行业内降本的重要空间就在于铝代铜。因此同步做了大量铝焊接和端子焊接的工作,联合行业内电线龙头企业、焊接龙头企业,经过足足2500多次焊接验证,花了一年多时间,把所有的技术吃透,并运用于电线接插件和设备当中。客户使用CSJFLX高压超充连接器可以实现自由切换,不管原来用的是铜线还是铝线,软的还是硬的,皆可适配,从而降低成本。

如果说引领变化只是把卷的维度错开而已,孙晓光说“多赢”才是真正能够长期运作下去的终极法则。这个听上去很虚的法则,TE在现实中也进行了实践。

信号线的小型化是业界多年来一直想做又做不下去的,很重要的一个原因就在于电线太软。事实上,0.13mm²的导线就足以传导电流,但市场上普遍采用0.35mm²,就是要用更粗的铜来实现机械结构力而非导电。

为什么不能改变导线呢?原来,导线跟连接器连接的压接技术,本身要跨几个领域,此前没人主动站出来做协调工作。为突破这一瓶颈,TE就把电线厂、电线自动化设备等相关行业拉在一起讨论,如何做出够硬的电线。

就这样, TE推出了多赢复合线的概念,增加了小线径电线的机械强度,同时用创新的办法解决了钢跟铜之间的电化学腐蚀,以及压接当中的机械应力的问题。由此带来的技术变革,如充分应用预计可使每一辆车因为减铜至少节省100元、减重3公斤。


图3:多赢复合线产品概念图

这就是TE于2024年最新推出的0.19mm²多赢复合线解决方案诞生的背景,孙晓光告诉EEWorld记者,这个产品的名字也有故事。一般而言产品都是以字母和数字命名,但就在这个产品发布会的前一天晚上,他突发奇想,索性就以“多赢”这个突破常规的名字来命名,向外界传达TE汽车事业部的想法:现在的汽车行业,痛点往往不在单一环节,而是产业链互相之间的相互牵绊。如果大家一起合作形成生态圈,用1+1>2的思维逻辑,就能发现更大的价值。


图4:泰科电子在慕尼黑电子展上展出多赢复合线解决方案

如何抓着“兔子”

创新和多赢的思维模式,被TE充分贯彻到了产品实例当中。2024年7月的慕尼黑上海电子展上,TE汽车事业部集中展示了三大产品线及解决方案。

首先,高压连接器方面,TE电动汽车连接一站式解决方案迭代亮相,全面展示了TE在汽车电池、充电、电动汽车动力总成和辅助用电等核心应用领域的解决方案,其中第二代充电插座组合与更高级的新一代CSJFLX高压超充连接器尤为亮眼。高压产品最大的挑战在于行业的趋势一直在变,但如前文提到的,TE先于趋势来临之前进行技术储备工作,同时做了大量DOE(制程验证),所以CSJFLX高压超充连接器系列将能够在今年实现大面积铝代铜。

其次,TE高速高频连接一站式解决方案全球首发亮相。今年的以太网尤其是万兆以太网是热门话题,TE汽车事业部推出的GEMnet连接器支持万兆位级别的数据传输,可为汽车行业提供15GHz和高达56Gbps性能的高频高速连接。这一系列产品都在国内开发、国内量产,并比欧洲更早进入量产阶段及推向市场。


图5:泰科电子在慕尼黑电子展上展出高速高频数据连接器系列

最后,在低压连接器方面,TE汽车事业部主要展示了其域控制器解决方案。我们可以看到域控制器上有密密麻麻上的端子和连接器,在这种情况下,对端子的密度、空间位置和连接器的插拔人体工程学提出了更高的要求,并且,现在TE的端子类产品已经开始在推出中国的新产品体系。免焊式端子Press-fit系列和小型化混合型标准线对板连接器,NanoMQS小型化表面贴装式连接器及FFC刺破式压接方案,在慕展上吸引了大量用户驻足。

这些产品就是TE汽车事业部的兔子,但为什么开发出这些产品的是他们而不是别人?孙晓光介绍到,这两年TE汽车事业部中国区的工程能力得到了迅速发展,不仅人数已超过1100人,发明专利今年也已经达到160个,已经超过了TE欧洲区。这些数字,就是TE的基本功,是能引领创新的底气和保证。

同时,TE汽车事业部的国产化率已经大于90%。以采石矶系列产品为例,它完全由中国研发,是“五个本土化”的最大体现,即本土化团队、本土化决策、本土化生产、本土化研发和本土化供应链。

“我们在开发的时候,不仅是本土供应链,而且原则上要求关键供应商位于100公里以内,这样在应对市场的波动变化时,会更有竞争力。”孙晓光对EEWorld说,“这就像做菜要理解中国胃一样,要理解客户真正的需求,就要打通任督二脉,要理解客户的胃。” TE在慕展展板上大量的顺口溜式宣传语,甚至比本土企业还本土。

黑屏之后的思考

不久前,孙晓光碰到了一件糟心事,他的新能源车在行驶中,仪表盘突然黑屏。那一刻他几乎崩溃,就像所有的普通消费者一样傻在那里,并没有因为更懂车而从容应对。

以前的智能驾驶产品主要负责信息娱乐系统的相关工作,只要系统足够流畅就足够了。而现在则掌握着与安全最相关的数据,一旦出现问题,可不像电脑死机丢失文档这么简单,而是会关乎人身安全。正因为如此,市场对于连接器的要求也完全不同了,毕竟它所连接的不再只是连接器本身,还有后方的电线回路、软件和芯片等整个智能链路。

这意味着,“不光要把产品本身做得更可靠,还要把产品整个制造加工链做得更可靠,确保产品在客户端、线束端和组装等任何一个环节都不会出现问题。”孙晓光说。

连接器本身是一个基础性产品,但新能源汽车的迅猛发展,让其频频走进人们的视线。王承亮说,过去行业一直都在讨论接插件何时会消失,但十几年过去了,连接器的用量不减反增。原因在于,随着汽车内部零散的部件逐渐集成为一个整体,表面系统的接插件数量减少了,但内部却多了许多新生的接插件需求。以域控制器为例,当过去车内的上百个控制器,被集成为四五个大的域控制器后,结果接插件的数量从传统汽车的200~300个,提升到了新能源车的300~500个。需求的增加并没有让大家的日子更好过。现在连接器传输的速率,每年都在增长。与此同时,整个开发周期越来越短,对于性能的要求越来越高。这是行业必须面对的悖论。


图6:TE汽车事业部中国区产品规划总监王承亮

孙晓光说,每当出现一个机会,大家就会一拥而上,结果是迅速地稀释了原本稀缺的价值。破解之法是不断地寻找和创造新的价值点,那会是一条很累但更加可持续的发展之路,就像TE正在走的那样。

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