汽車高壓線束的案例
純電動汽車高壓線束成本優化研究
1引言
目前國內新能源汽車市場競爭越發激烈，隨著國產特斯拉的降價和大眾的電動車型加入，后續競爭會更加白熱化。汽車企業只有憑借高品質、高價值的產品和領先的技術，才能在激烈的新能源汽車市場中占有一席之地。各大車企在技術不斷創新的同時，也在重點關注零部件成本優化，提高產品力和提升企業競爭力。高壓線束是純電動汽車中高價值的零部件，也是成本優化的主要零件。
2高壓線束簡介及生產工藝
高壓線束將高壓系統上各個部件相連，作為高壓電源傳輸的媒介，是電動汽車上動力輸出的主要載體，主要用于傳輸電能及屏蔽外界信號干擾。高壓線束具有高電壓、大電流、防護等級高及抗電磁干擾等特點，是純電動汽車高壓系統的神經網絡，是整車性能和安全的關鍵零部件。
純電動汽車高壓線束一般分為動力電池高壓線束、電機控制器高壓線束、快充插座線束、慢充插座線束、空調系統線束及充電高壓線束，其中充電高壓線束是指連接高壓配電盒到車載充電機、空調壓縮機和動力電池包加熱器之間的線束。
高壓線束主要由高壓連接器、高壓線纜、包覆物（膠帶、熱縮管、波紋管、耐磨自卷管等）、護板等組成。高壓線束生產工藝流程主要有裁線、附件預裝、端子壓接/超聲波焊接、屏蔽壓接、線束總裝及電檢。
3高壓線束成本構成分析
高壓線束成本由物料成本、加工費、包裝運輸費及利管費構成，高壓線束物料成本主要由線束技術方案決定，其中加工費包含了人工成本、動力費、設備折舊費及低值易耗品等費用。以下為某車型高壓線束成本構成比率圖（見圖1）及高壓線束物料成本構成比率圖（見圖2），高壓線束物料成本占線束總成本比率約73.8%。
展開 派歌銳|車規級電動汽車高壓線束：滿足高要求，確保安全與性能
隨著電動汽車技術的不斷進步，對車輛功率和電壓的要求也越來越高。高壓線束作為電動汽車的核心部件之一，承載著高電壓和高電流的重任，其性能和質量直接關系到電動汽車的安全和可靠性。
一、高壓線束的發熱與散熱問題
在電動汽車中，高壓線束內部有高壓、高電流的電能通過，很容易產生熱量，導致線束溫升。溫升過高影響汽車的使用安全，因此，高壓線束的散熱問題必須引起足夠的重視。
為有效降低線束的溫升，可以采取多種措施。首先，可以優化線束設計，增加散熱面積或在線束內部設置散熱片等散熱結構，以提高散熱效果。其次，可以選用高質量的材料來制造高壓線束，有效降低線束內部的溫度，減少溫升過高帶來的風險。
二、高壓線束的抗老化性能
在電動汽車的使用過程中，高壓線束需要經歷長時間的高溫、高濕、高電壓等惡劣環境，因此其抗老化性能至關重要。為了確保高壓線束的有效抗老化，汽車線束制造商派歌銳選用具有良好耐高低溫性能、耐彎曲和抗撕等性能的材料，以確保汽車線束在高溫、低溫、潮濕等環境下保持穩定的性能。此外，派歌銳對高壓線束進行嚴格的耐久性測試，如振動測試、溫度循環測試、插拔壽命測試等，以確保其在長時間的使用過程中不會出現性能下降或損壞。
三、電磁輻射的控制
高壓線束在工作時會產生電磁輻射，如果電磁輻射過強，可能會對其他電子設備產生干擾，影響車輛的正常運行。因此，制造商需要采取合理措施將電磁輻射控制在合理范圍內。
首先，派歌銳在高壓線束內部設置屏蔽層，以減少電磁輻射的泄漏。此外，還可以通過優化高壓線束的走向和固定方式等措施來降低電磁輻射的影響。
四、柔韌性和彎曲性的要求
由于電動汽車內部空間有限，且高壓線束需要連接多個高壓部件，因此其柔韌性和彎曲性至關重要。
展開 剖析瑞虎3xe電動汽車高壓線束系統環路故障
本文將對瑞虎3xe電動汽車高壓線束系統環路故障進行簡析。值得注意的是，要保持高壓插件的線束端和配電盒端在正常插合狀態下，進行下述各項環路檢測。
一、放電環路互鎖故障
1．配電盒內部故障
拔開高壓配電盒低壓插件，用萬用表測量配電盒端低壓插件1孔和2孔是否導通（圖1、圖2），導通則說明配電盒內放電環路互鎖回路為正常。如果不導通，則說明配電盒內部回路異常。
2．低壓回路故障
（1）拔開高壓配電盒低壓插件，用萬用表測量配電盒低壓插件整車線束端1孔（見圖2線束端低壓插件）與動力電池管理系統（BMS）轉接低壓插件整車線束端4孔（圖3、圖4）是否導通。
（2）然后再用萬用表測量配電盒低壓插件整車線束端2孔與主駕座椅下方的整車控制器（VCU）插件的38孔（圖5）是否導通。
上述檢測，如果導通則說明低壓回路正常，如果不導通則需檢測低壓相關回路。
二、附件環路互鎖故障
1．配電盒內部故障
拔開高壓配電盒低壓插件，用萬用表測量配電盒端低壓插件7孔與8孔是否導通（圖2），導通則說明配電盒內放電環路互鎖回路為正常。如果不導通，則說明配電盒內部回路異常。
2．低壓回路故障
（1）拔開高壓配電盒低壓插件，用萬用表測量配電盒低壓插件整車線束端7孔與主駕座椅下方的VCU插件的50孔（圖5）是否導通。
（2）再用萬用表測量配電盒低壓插件整車線束端8孔與VCU插件的45孔（圖5）是否導通。
上述檢測，如果導通則說明低壓回路正常，不導通則需檢測低壓相關回路。
展開 全面解析新能源汽車高壓線束設計要點
新能源汽車高壓線束設計要點解析
新能源汽車高壓線束是高壓電氣系統的關鍵組件， 為新能源汽車的可靠運行和安全提供了保障。它承載著電動、 混動汽車內部及外部線束連接， 通過配電盒進行電源分配， 高效優質地傳輸電能， 屏蔽外界信號干擾等功能， 是新能源汽車高壓系統的神經網絡， 連接所有的高壓電子零部件， 傳遞電力與數據， 對新能源汽車極為重要。
1 高電壓
新能源汽車普遍工作在B級電壓范圍，因此要求高壓線束也需要滿足60V-1500V的工作電壓范圍要求，目前普遍的導線電壓要求根據 GB/T 184384.3中對B級電壓的規定為AC30V-1000VRMS ，或DC60V-1500V。
2 大電流
新能源汽車高壓線束作為主要的能源傳輸通道，需要承受較大的電流，直流母線額定工作電流都能夠達到 200A以上。
3 密封性
由于高壓線束高電壓大電流的特性，對線束的密封性也有很高的要求，一般都會要求進行防水防塵試驗和氣密測試， 如果密封不好， 導致潮濕或進水， 會造成導線和連接部位的極速老化或損壞。如果在接插件部位的密封性能差，還能夠導致絕緣電阻降低，整車報絕緣故障。
4 耐熱性
由于高壓線束長時間通過大電流，因為功率很大，由焦耳效應產生很大的熱量，因此高壓線束的導線耐溫等級一般都達到 125℃（150℃），端子耐溫一般都達到 140℃。
5 EMC性能
EMC（Electro Magnetic Compatibility ，電磁兼容性）是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。簡單來說， EMC包括了EMI（Electro Magnetic Interference ，電磁干擾）和 EMS（Electro Magnetic Susceptibility ，電磁敏感性）。
展開 
新能源汽車高壓線束特點有哪些？
作為新能源汽車的零部件應該從兩個方面盡可能地優化：一是盡量降低騷擾的強度；二是盡可能地提高抗騷擾的能力。
整車范圍內首先保證零部件的EMC符合標準要求，通過線束將各個控制單元聯系在一起。新能源汽車整車級屏蔽設計的重點應是高壓系統的布局、屏蔽設計以及CAN通信網絡的抗干擾處理。首先盡量要求高壓線束沿著車身布置，優化整車電磁輻射的環路，同時利用車身形成封閉的屏蔽艙。同時屏蔽高壓電纜和連接器也是一種減少不必要的電磁干擾經濟有效的方法，通過一系列標準的實驗顯示了屏蔽電纜和連接器能夠有效減少在100kHz到200MHz頻率范圍內的不必要的干擾。目前國內車型全部采用屏蔽高壓線，日系車也有應用屏蔽網包覆在高壓線外側，插件處處理實現屏蔽連接。為了避免高壓線束傳輸強電電流時產生電磁干擾，導致低壓線束對控制單元供電及信號傳輸受到電磁干擾的風險，一般采用高壓線束與低壓線束分層設計，距離保證在200-300mm內。
下列是常見幾種電纜對EMC方案介紹。
實驗結果表明：鋁管和編織網分段組合在0-1GHZ頻率范圍內的的屏蔽效果最佳。
6 耐久性
新能源汽車上的電源和各種電氣零件通過線束來實現電路物理連接，線束分布遍布全車。如果把動力系統比作汽車心臟的話，那么線束就是汽車的神經網絡系統它負責整車各個電器零件之間的信息傳遞工作。隨著人們對舒適性、經濟性、安全性要求的不斷提高，汽車上的電子產品種類也在不斷增加，汽車線束越來越復雜線束的故障率也相應增加。這就要求提高線束的可靠性和耐久性等性能。端子和連接器是決定系統可靠性的重要內容，也是整個線束的重要組成部分。由于部分端子和連接器的工作環境惡劣，端子和連接件中容易發生各種各樣的故障，如腐蝕、老化以及在振動的作用下松動等問題。
展開 新能源汽車高壓線束的十大特點
作為新能源汽車的零部件應該從兩個方面盡可能地優化：一是盡量降低騷擾的強度；二是盡可能地提高抗騷擾的能力。
整車范圍內首先保證零部件的EMC符合標準要求，通過線束將各個控制單元聯系在一起。新能源汽車整車級屏蔽設計的重點應是高壓系統的布局、屏蔽設計以及CAN通信網絡的抗干擾處理。首先盡量要求高壓線束沿著車身布置，優化整車電磁輻射的環路，同時利用車身形成封閉的屏蔽艙。同時屏蔽高壓電纜和連接器也是一種減少不必要的電磁干擾經濟有效的方法，通過一系列標準的實驗顯示了屏蔽電纜和連接器能夠有效減少在100kHz到200MHz頻率范圍內的不必要的干擾。目前國內車型全部采用屏蔽高壓線，日系車也有應用屏蔽網包覆在高壓線外側，插件處處理實現屏蔽連接。為了避免高壓線束傳輸強電電流時產生電磁干擾，導致低壓線束對控制單元供電及信號傳輸受到電磁干擾的風險，一般采用高壓線束與低壓線束分層設計，距離保證在200-300mm內。
下列是常見幾種電纜對EMC方案介紹。
實驗結果表明：鋁管和編織網分段組合在0-1GHZ頻率范圍內的的屏蔽效果最佳。
6 耐久性
新能源汽車上的電源和各種電氣零件通過線束來實現電路物理連接，線束分布遍布全車。如果把動力系統比作汽車心臟的話，那么線束就是汽車的神經網絡系統它負責整車各個電器零件之間的信息傳遞工作。隨著人們對舒適性、經濟性、安全性要求的不斷提高，汽車上的電子產品種類也在不斷增加，汽車線束越來越復雜線束的故障率也相應增加。這就要求提高線束的可靠性和耐久性等性能。端子和連接器是決定系統可靠性的重要內容，也是整個線束的重要組成部分。由于部分端子和連接器的工作環境惡劣，端子和連接件中容易發生各種各樣的故障，如腐蝕、老化以及在振動的作用下松動等問題。
展開 新能源汽車高壓線束設計要點解析
新能源汽車高壓線束是高壓電氣系統的關鍵組件， 為新能源汽車的可靠運行和安全提供了保障。它承載著電動、 混動汽車內部及外部線束連接， 通過配電盒進行電源分配， 高效優質地傳輸電能， 屏蔽外界信號干擾等功能， 是新能源汽車高壓系統的神經網絡， 連接所有的高壓電子零部件， 傳遞電力與數據， 對新能源汽車極為重要。
1 高電壓
新能源汽車普遍工作在B級電壓范圍，因此要求高壓線束也需要滿足60V-1500V的工作電壓范圍要求，目前普遍的導線電壓要求根據 GB/T 184384.3中對B級電壓的規定為AC30V-1000VRMS ，或DC60V-1500V。
2 大電流
新能源汽車高壓線束作為主要的能源傳輸通道，需要承受較大的電流，直流母線額定工作電流都能夠達到 200A以上。
3 密封性
由于高壓線束高電壓大電流的特性，對線束的密封性也有很高的要求，一般都會要求進行防水防塵試驗和氣密測試， 如果密封不好， 導致潮濕或進水， 會造成導線和連接部位的極速老化或損壞。如果在接插件部位的密封性能差，還能夠導致絕緣電阻降低，整車報絕緣故障。
4 耐熱性
由于高壓線束長時間通過大電流，因為功率很大，由焦耳效應產生很大的熱量，因此高壓線束的導線耐溫等級一般都達到 125℃（150℃），端子耐溫一般都達到 140℃。
5 EMC性能
EMC（Electro Magnetic Compatibility ，電磁兼容性）是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。
展開 新能源汽車高壓線束技術規范
2.連接器的選取
（1）連接器結構特征
連接器除線環、銅接頭外，連接器應具有主動鎖定特征。應與所連接設備的插座進行匹配。
（2）連接器性能
連接器的性能要求應符合SAE J1742.
（3）連接器爬電電阻、接觸電阻要求
連接器的下列電阻不能超過表6的要求
九、安裝、試驗要求
1.安裝要求：參照本規范第6點執行
2.試驗要求：參照GB/T 12528-2008 第7.4節，對電纜進行型式試驗。具體試驗項目見表7.
十、安全使用要求
1.操作
嚴禁非專業人員對高壓線束進行操作：專業人員對高壓線束進行操作前，需用數字萬用表測量高壓正負線束端子之間直流電壓值、測量U相、V相、W相兩兩之間的交流電壓值，在測量值為0V的情況下才能進行操作。
2.保養
高壓線束需定里程進行保養，依據《保養手冊》，每12000km檢查保養項目如下：
檢查高壓線束其電纜與連接器插件之間是否松動；
檢查高壓線束過線孔過線護套等防護是否完好，線束是否出現磨損；
檢查發動機艙等通過高溫區域線高壓線束隔熱材料是否脫落。
展開 新能源汽車高壓線束技術規范
2.連接器的選取
（1）連接器結構特征
連接器除線環、銅接頭外，連接器應具有主動鎖定特征。應與所連接設備的插座進行匹配。
（2）連接器性能
連接器的性能要求應符合SAE J1742.
（3）連接器爬電電阻、接觸電阻要求
連接器的下列電阻不能超過表6的要求
九、安裝、試驗要求
1.安裝要求：參照本規范第6點執行
2.試驗要求：參照GB/T 12528-2008 第7.4節，對電纜進行型式試驗。具體試驗項目見表7.
十、安全使用要求
1.操作
嚴禁非專業人員對高壓線束進行操作：專業人員對高壓線束進行操作前，需用數字萬用表測量高壓正負線束端子之間直流電壓值、測量U相、V相、W相兩兩之間的交流電壓值，在測量值為0V的情況下才能進行操作。
2.保養
高壓線束需定里程進行保養，依據《保養手冊》，每12000km檢查保養項目如下：
檢查高壓線束其電纜與連接器插件之間是否松動；
檢查高壓線束過線孔過線護套等防護是否完好，線束是否出現磨損；
檢查發動機艙等通過高溫區域線高壓線束隔熱材料是否脫落。
展開 新能源車高壓線束設計方法流程與布置要求
近幾年來，隨著全社會對環境保護的日益重視，在國家的大力倡導和政策鼓勵下，新能源汽車得以快速發展和推廣，尤其是在城市公交以及城市物流領域，新能源車已經得到了很大范圍的推廣，成為城市發展的一道靚麗風景線。
1 高壓線束的設計
高壓線束是新能源車上最主要的能量傳輸載體，其主要作用是為車載高壓電器零部件傳輸動力能源。高壓線束設計主要涉及高壓線束的工作電壓、工作溫度以及溫升、線徑選擇、高壓連接器的選型以及高壓線束的防護。
1.1 高壓線束的選擇
1） 工作電壓
由于新能源商用車所用電機額定功率都比較大，普遍在50~150 kW之間，在某些新能源重卡上，驅動電機額定功率可達200 kW以上。
為了盡可能地減小在對高壓系統傳輸過程中的能量損失以及電流對電氣系統的沖擊，就得適當地提高整車動力部分電氣系統的工作電壓，新能源商用車的高壓零部件工作電壓一般在540~600 V DC，最高工作電壓可達750 V DC左右。根據電動汽車的電壓級別為B級，所以高壓線束的工作電壓一般選擇在1000 V DC或者1500 V DC。
2） 工作溫度以及溫升
溫度包括工作環境溫度、工作溫升以及線束工作溫度。
目前一般環境溫度在-40 ℃~+85 ℃，高壓線束表面長期允許最大工作溫度為125 ℃，對于某些特殊用途的高壓線束，其最大工作溫度可達150 ℃。高壓線束的允許工作溫升就是高壓線束在工作時達到熱平衡時的表面工作溫度和環境溫度的差值。
高壓線束設計時，要求：高壓線束工作溫度≥環境溫度+高壓線束溫升，高壓線束使用時一般要求溫升不超過55 K。
3） 線徑
高壓線束線徑選取步驟如下。
① 確定高壓線束所連接的電氣部件上負載特性，特性包括穩態電流強度、電壓要求，瞬態條件和電流波形（平穩、脈沖、頻率等）。
展開 新能源供應鏈高壓線束值得關注
市場格局：高壓線束定價高毛利高但規模小、多方參與
目前由于新能源汽車市場集中度還不高，相比與傳統車產量小，規模效應不明顯，但定價較高，毛利率遠高于低壓線束，并且高壓線束工序簡單了許多，所以造成了線束廠、線纜廠以及連接器廠都在進行線束組裝的生產，會打包供應給整車廠。
一方面從外資廠來看，主要是由傳統低壓線束廠及連接器供應商擴展而來，如住電、矢崎、德爾福、泰科、安費諾等，優勢在于產品質量高、制成穩定，但價格較高。
另一方面從國內廠來看，有從低壓線束延伸到高壓線束來的如昆山滬光、天海集團，長期從事線束制造，產線管控優于連接器產商，且規模大；其他大多往往是根據整車廠需要進而提供連接器加線束的全套高壓系統解決方案，如中航光電、力達、康尼、永貴、得潤電子、巴斯巴、八達光電等，由于掌握了核心連接器產品，能夠應對小批量線束的生產，在線束總成的價格和毛利上較有優勢；并且與國內整車廠聯系緊密，依托國內新能源車的快速發展而搶占市場。
2.3 高壓連接器純增量市場、國內供應商搶占新能源車市場
連接器分類：按照連接的對象可分為線對線、線對板、板對板連接器。
新能源汽車高壓連接器則是應用在新能源汽車600伏高壓架構上，連接動力電池及各種高壓零部件的電力與信號網絡，具有較高的安全防護等級、高耐溫、大載流、低功耗、抗油脂、且體積小、輕量化等特點。
展開 
國內外新能源車型高壓線束感官質量設計對比及探討，拒絕“八爪魚”
今天在網上搜羅了一些系能源汽車的高壓線束布置及固定的圖片，看一下我們新能源汽車管線路的精細化程度怎樣？另外各家高壓線束的固定形式、高壓接口一并了解下。
新能源汽車發展初期，一般車輛是由燃油車的平臺更換了電驅動部分，不是單獨設計的平臺，另外由于高壓零部件的集成度不高，前期的新能源車高壓倉布置相對比較混亂，高壓線束也沒有專用的固定夾固定，給人的感覺沒有管線路的規劃。
以以下車型為例，部件集成度低，高壓部件間的連接線多，且線束路徑及接口方向缺少一定的規劃，高壓線束使用類似卡箍或者使用軋帶進行固定，整觀高壓線束布置的形狀如同“八爪魚”，我們就叫它八爪魚固定式吧。
我們也不乏從中看到一些車型精巧的設計，這些設計師還是費勁了心思的，截至現在我感覺最好的一個設計就是榮威的電機控制器上高壓線束的固定，固定經過了精心設計，看起來很舒服，而且連接器也使用了不同顏色進行防呆設計。
并且經過后期的車型又對高壓線夾進行了優化，進行了專業化的設計，非常棒，橙色的線夾匹配橙色波紋管，視覺上相當協調。
奇瑞、長安也有類似的設計，在高壓部件上設計高壓線束固定點，提升美觀性，并且防止插件尾部受力。
我們再看一下造成新勢力小鵬G3，針對高壓倉，提升感官的方式非常直接，那就是蓋住不讓你看，一遮擋百丑，其實我認為這也不乏是一個好的辦法，其實前高壓倉零部件太多，真想布置出橫平豎直的狀態確實非常難，而且高壓線束又比低壓線束硬，簡直沒可能，在線束設計可靠的前提下，使用擋板也不能說不是個好的辦法。
去掉蓋板之后的高壓倉的狀態，還不錯。
展開 新能源汽車高壓線束安全設計
設計冗余
人生很多時候都在追求對的時間遇上對的人，追求這種“剛剛好”的狀態，但是做產品開發設計是不能僅滿足于“剛剛好”，特別是電動汽車的高壓系統耐久安全設計。
電動汽車相較于傳統然于汽車，擁有
復雜的
高壓零部件
、高壓線束、高壓接插件等大功率高壓用電器。這些大功率高壓用電器在使用過程中由于長時間通過幾十甚至幾百安培的大電流.
根據熱量累計公式：
Q=I2Rt
：
①通過大電流的用電器
電阻R的增大
，高壓用電器的
發熱量也會增大
；
②在超過一定安全閾值的情況下，可能導致
高壓用電器燒蝕和起火
。
基于此風險， 就要求在高壓用電器的設計和選型時，必須考慮實際的
使用需求
和
冗余保護
。
比如：
線束線徑設計是否足夠大
線束內阻是否足夠小
高壓連接接頭和觸點是否足夠牢靠
高壓連接螺栓扭矩是否足夠等等
（高壓接插件接口狀態完好）
（電池主高壓線束狀態完好）
如不滿足以上要求，從實車表現來說，將存在
因虛接打火導致高壓連接點燒蝕變色
甚至發黑
、
高壓線束外皮發熱變形發黑或碳化
等現象。
展開 【眼見為實】電動汽車前艙高壓線束
【眼見為實】電動汽車前艙高壓線束
新能源汽車高壓線束布置方案
線束設計方案
目前新能源車輛主要有純電動汽車和混合動力汽車兩種形式，針對于整車線束設計而言， 區別于傳統汽油車整車線束，有高壓線束和低壓線束，不同形式新能源車輛的線束設計采用了不同形式的設計方式和布置方案。
2.1 高壓線束設計方案
高壓線束在新能源車輛上主要提供高壓強電供電作用，因此對于線束的設計及布置尤為重要，主要遵循以下幾個方面的原則：
01
線束走向設計、線徑設計：
高壓線束設計采用雙軌制，由于高壓已經超出人體安全電壓，車身不可作為整車搭鐵點，因此高壓線束系統的設計上，直流高壓電回路必須嚴格執行雙軌制。高壓線束可分為電機高壓線、電池高壓線、充電高壓線等。
02
高壓連接器選型：
高壓連接器主要負責高壓高電流連接和傳輸，并負責高壓回路的人機安全。
展開 