中心議題：

• 電動汽車/混合動力汽車市場已成形
• 迎接新型連接器和充電插頭需求的挑戰(zhàn)
• 合作開發(fā)連接器和充電插頭的方式

解決方案：

• Power.S3 16/32A充電插頭
• Power.S3 – 種類齊全的端子
• Power.S3 – 創(chuàng)新性塑殼解決方案

連接器制造商之一FCI，提供開始量產(chǎn)的種類齊全的連接器和充電插頭，滿足電動汽車（EV）和混合動力汽車（HEV）市場的獨(dú)特需求。Power.S3系列產(chǎn)品是由FCI和全球領(lǐng)先的汽車公司緊密合作開發(fā)的，在安全性、耐久性、可靠性、緊湊性和減輕重量方面——電動汽車和混合動力汽車應(yīng)用的基本要求——進(jìn)行了優(yōu)化。新型FCI產(chǎn)品同樣具有成本競爭力，而這一點(diǎn)對于低排放和零排放汽車是至關(guān)重要的。包括16/32A充電插頭和高壓連接器在內(nèi)的Power.S3系列的亮點(diǎn)在于這是專為新一代充電電池驅(qū)動的插電式混合動力汽車和電動汽車設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。

電動汽車/混合動力汽車市場已成形

受飆升的燃油價格、環(huán)保意識的提高以及政府規(guī)定和刺激政策的驅(qū)使，電動汽車和混合動力汽車市場持續(xù)快速發(fā)展。各大整車廠不是向現(xiàn)有市場推出低排放車型，就是制定相關(guān)的改進(jìn)方案。此外，在未來兩年內(nèi)許多大公司將開始批量生產(chǎn)全電動汽車。

雖然低排放和零排放汽車的勢頭很猛，但對消費(fèi)者接受這項(xiàng)新技術(shù)的速度的估計(jì)還存在很大差別。據(jù)預(yù)測，到2015/20年，它們大約占全球汽車市場1%~10%的份額。盡管這個比例偏低，但它代表了一個不容忽略的新興市場，為參與設(shè)計(jì)和制造這類汽車的企業(yè)帶來獨(dú)一無二的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

盡管各大整車廠致力于開發(fā)低排放和零排放汽車，但對于哪些具體的電動汽車和混合動力汽車技術(shù)將取得成功還存在一定的爭議。全球不同的生產(chǎn)商正在尋求不同的發(fā)展路徑。因此，在未來兩到三年內(nèi)消費(fèi)者將擁有越來越多的電動汽車和混合動力汽車車型的選擇。將來會出現(xiàn)各種各樣的混合動力汽車，包括弱混合動力汽車（停車時，傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)自動停止轉(zhuǎn)動，之后再重新發(fā)動）、中混合動力汽車（例如豐田Prius）、全混合動力汽車（電動機(jī)和傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)都能夠?yàn)槠囂峁┳銐騽恿Γ┖筒咫娛交旌蟿恿ζ嚕茨軌蛴贸潆姴遄鶠樾铍姵爻潆姷娜旌蟿恿ζ嚕?。即將面市的Chevrolet Volt則代表了另一種略微不同的思路：采用續(xù)航能力為65km的蓄電池輔之以增程型傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的模式。

同樣，電動汽車（僅由充電電池提供動力）的規(guī)模化生產(chǎn)計(jì)劃也在進(jìn)行中。計(jì)劃推出的車型中包括一款即將于2011年面市的Renault/Nissan車型，其典型的電池續(xù)航能力為160km。

除了汽車自身的性能特征，電動汽車/混合動力汽車市場的成形還取決于電池技術(shù)在重量、成本和容量方面的提高以及充電基礎(chǔ)設(shè)施的覆蓋面和建造速度。事實(shí)上，即使電動汽車作為僅用于短途旅行的“第二輛車”來使用，里程焦慮仍是電動汽車的一個關(guān)鍵的局限因素。而這個問題似乎只有在消費(fèi)者能夠隨時獲得快充供電站的時候才能完全解決。設(shè)想只為一輛傳統(tǒng)汽車加大約8升汽油——相當(dāng)于當(dāng)前電動汽車的最大里程——再想想司機(jī)的焦慮…

迎接新型連接器和充電插頭需求的挑戰(zhàn)

使用大容量鋰電池是電動汽車和混合動力汽車設(shè)計(jì)多樣化選擇的一個共同點(diǎn)。工作電壓的范圍為400V~600V。這至少是傳統(tǒng)汽車標(biāo)準(zhǔn)14V鉛酸電池的10倍以上，也因此開發(fā)了應(yīng)用專門的連接器和充電插頭的全方位的解決方案。

這些新的連接器和充電插頭需要解決許多重大的問題。其中，最首要的就是安全問題，因?yàn)楣ぷ麟妷旱姆秶鸀?00V~600V，工作電流的范圍達(dá)到50A~300A甚至更高?？紤]到操作工在汽車的整個生命周期中會不可避免地接觸發(fā)動機(jī)艙，高標(biāo)準(zhǔn)的防觸電保護(hù)需求是顯而易見的。此外，在如此高的功率下，電磁干擾是另一個重要問題。還有，在連接器插拔操作中會產(chǎn)生電弧，這會嚴(yán)重危害到電氣連接和電子設(shè)備，并且可能引起汽車燃燒。

隨著大容量鋰電池的出現(xiàn)，在一些案例中引發(fā)了危險的失效模式。這也將引火風(fēng)險提到了議事日程的首頁。此外，如何降低電池的重量和成本仍是一項(xiàng)難題：一方面，增加電動汽車的續(xù)航里程和電池的容量意味著每個元件的重量都要減輕；另一方面，由于新一代電動汽車?yán)卫蔚囟ㄎ挥诖蟊娛袌?，?jīng)濟(jì)性同樣扮演著極為重要的角色。而僅電池成本就可能高達(dá)數(shù)千歐元，因此，降低汽車內(nèi)其他配置成本的壓力就更大了。

為了迎接這這所有的挑戰(zhàn)，F(xiàn)CI的Power.S3系列的新型連接器和充電插頭產(chǎn)品在高功率操作，成本競爭力，耐久性，緊湊性，人體工學(xué)和人員安全方面做了最優(yōu)化的設(shè)計(jì)。

合作開發(fā)連接器和充電插頭的方式

事實(shí)證明，F(xiàn)CI已合理地定位于電動汽車和混合動力汽車市場，提供新型連接器和充電插頭。關(guān)鍵在于本公司能夠?qū)⑦B接器技術(shù)的專業(yè)知識和汽車市場的特定需求相結(jié)合。多年來，F(xiàn)CI攜手主要整車廠（OEM）設(shè)計(jì)和制造新型連接器解決方案和產(chǎn)品。這對于目前缺少既定標(biāo)準(zhǔn)的電動汽車/混合動力汽車市場具有極其重要的意義。因此，成功有賴于真誠合作。經(jīng)過與領(lǐng)先汽車制造商的多年合作，本公司目前已能夠提供一整套的解決方案，批量生產(chǎn)一系列產(chǎn)品，即Power.S3：充電插頭和高功率連接器（創(chuàng)新性小型化設(shè)計(jì)的連接器塑殼以及高性能端子）。

Power.S3 16/32A充電插頭

弱混合動力汽車和中混合動力汽車已投放市場，低/零排放汽車的下一個里程碑將是推出電動汽車和插電式混合動力汽車。為了滿足這些開創(chuàng)性意義的汽車對新充電插頭解決方案的需求，F(xiàn)CI與REMA攜手合作。REMA是一家制造電動叉車用插頭和插座的專業(yè)生產(chǎn)廠家。最先推出的合作成果是單相16/32A充電插頭和插座，符合SAE J1772和IEC62192-1標(biāo)準(zhǔn)：“慢充”電動汽車/混合動力汽車應(yīng)用方面的國際通用標(biāo)準(zhǔn)。這些產(chǎn)品用于在公共充電站或在家對汽車的鋰電池充電，充電時間為4~8小時。

[page]由于結(jié)合了REMA在高壓電池充電方面的經(jīng)驗(yàn)和FCI在汽車連接器市場中的專業(yè)知識，該設(shè)計(jì)具備許多獨(dú)特的創(chuàng)新特點(diǎn)。

具體說來，這些特點(diǎn)包括：復(fù)合彈片式母端子，帶有一個彈片保護(hù)裝置，用于準(zhǔn)確控制插/拔力，有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)千次插/拔循環(huán)操作。根據(jù)高等級故障安全保護(hù)和絕緣的需求，該設(shè)計(jì)提供等級為IP67的防塵防水保護(hù)，具備全新的防凍保護(hù)，特殊的導(dǎo)水通道能夠排除液體和灰塵。為了保證舒適和方便使用，還對人機(jī)工程學(xué)作了細(xì)致考慮。

眾所周知，要讓消費(fèi)者接受全電動汽車和插電式混合動力汽車，汽車要具備“快充”能力，即通過專門的充電站在數(shù)分鐘內(nèi)將電池充滿電。目前FCI和REMA關(guān)于16/63A快充插頭的研發(fā)已處于最后階段。該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)符合IEC 62196-2-2標(biāo)準(zhǔn)（盡管該標(biāo)準(zhǔn)目前還未定型）。因?yàn)榭赡芤趩蜗?、二相或三相條件下使用，該產(chǎn)品具備故障安全保護(hù)功能和高插拔循環(huán)性能。

Power.S3 – 種類齊全的端子

FCI提供的端子選擇體現(xiàn)了各種各樣的電動汽車/混合動力汽車設(shè)計(jì)的典型應(yīng)用。Apex-280是根據(jù)子系統(tǒng)（例如空調(diào)、加熱、車內(nèi)充電插頭互連裝置）的35A需求而量身定做的；而RCS-800解決了電池、接線盒和逆變器這類裝置的高電流、高電壓的直流連接的需求。Apex-950處于兩者之間，具備150A的載流能力。

Apex-280: 2.8mm 扁平端子35A @ 70oC（4mm2 電纜）

Apex-950: 9.5mm扁平端子150A @ 70oC（35mm2 電纜）

RCS-800: 8mm圓形端子 230A @ 70oC（50mm2 電纜）

這些端子中值得注意的創(chuàng)新之處包括RCS-800端子，其全新的8毫米圓形端子的設(shè)計(jì)比同等載流能力的扁平端子更加有效地利用空間。這些圓形RCS端子有很多接觸點(diǎn)，根據(jù)用戶的需求規(guī)范，工作電流可達(dá)250A，甚至更高。此外，采用特殊表面鍍層能夠防止電弧放電造成的損壞，另一方面，塑料蓋帽提供等級為IP2-x的保護(hù)，以防發(fā)生電擊操作工的危險。

Power.S3 – 創(chuàng)新性塑殼解決方案

對于APEX-280和RCS-800連接器，F(xiàn)CI研制出同樣創(chuàng)新的塑殼解決方案。其中的一項(xiàng)創(chuàng)新是獲得專利的互鎖裝置：確保一拔出連接器就立即斷電——而且獨(dú)特的“兩步式”釋放過程為互鎖裝置的工作提供足夠的時間，這樣，通電時就不會出現(xiàn)斷開現(xiàn)象。用戶確實(shí)須進(jìn)行兩個獨(dú)立的動作，切斷電源和拔出連接器之間會有五秒鐘的延遲。這些新穎的安全裝置還擁有許多其他特點(diǎn)。端子被固定在塑料防護(hù)孔格后，防止手指的碰觸。FCI的ErgoMate齒輪軸向連接系統(tǒng)在幫助實(shí)現(xiàn)更小尺寸的解決方案的同時顯著減小匹配力。一旦對配到位，連接器二次鎖止會被關(guān)閉，以此保證100%穩(wěn)固的連接。此外，采用高等級的屏蔽和密封保護(hù)的同時，實(shí)現(xiàn)了小型化緊湊設(shè)計(jì)。

客戶定制研發(fā)仍是常態(tài)

電動汽車/混合動力汽車市場仍未定型且變化迅速。涉及這些新型汽車設(shè)計(jì)和制造的公司都處于快速上升的學(xué)習(xí)階段，而對于產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的性能，還有許多東西有待我們學(xué)習(xí)。FCI一直積極研發(fā)新產(chǎn)品。除了上述的快充插頭以外，還包括：

兩孔彎角（90o）連接器?？紤]到電動汽車/混合動力通常采用的電纜很粗，與折彎電纜相比，使用這種彎角連接器是一種更好的選擇。

兩孔維修連接器，帶有集成式獨(dú)立開關(guān)，用于維護(hù)、檢修和緊急情況下手動斷開電池充電器。

隨著Power.S3系列產(chǎn)品的推出，F(xiàn)CI已確立了在此領(lǐng)域世界領(lǐng)先的地位，為電動汽車/混合動力汽車市場提供開始量產(chǎn)的種類齊全的具有價格優(yōu)勢的的解決方案。但是，對于可預(yù)見的未來，這個市場將仍以客戶定制研發(fā)需求為特征。不同的汽車制造商尋求各自的發(fā)展策略。在這個快速興起的技術(shù)領(lǐng)域，F(xiàn)CI攜手客戶創(chuàng)造商業(yè)化定制解決方案的意愿則成為另一種關(guān)鍵的競爭優(yōu)勢。在這個領(lǐng)域，關(guān)鍵的成功因素是以客戶為中心的理念，項(xiàng)目管理能力，專業(yè)技術(shù)以及模擬分析設(shè)計(jì)工具。這些工具和方法論將有助于FCI及其合作伙伴設(shè)計(jì)出高性能連接器并在設(shè)計(jì)階段模擬這些連接器的性能指標(biāo)。在這個具有開拓性的技術(shù)領(lǐng)域，這種針對性能的模擬和分析對于電動汽車和混合動力汽車的設(shè)計(jì)者來說是至關(guān)重要的。