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面向未来:汽车连接趋势TE解读

2021年1月9日,TE Connectivity (以下简称 “TE”) 亮相由《线束世界》和慕尼黑电子展联合举办的首届 “汽车线束行业交流会” :TE汽车事业部高级产品经理Jason Cheng带来 “面向未来汽车” 主题演讲;销售总监Xize Cao则出席了圆桌访谈,分享并解答了当下行业变革与趋势中最受关注的问题。此文将就此次交流会,与大家分享TE对汽车连接未来趋势的判断和解读。精华干货,内容密度满格。 唯样商城作为TE Connectivity的官方授权代理商,拥有TE广泛连接器产品型号及现货。

1.未来连接挑战:智电化影响下的系统变革


关键词:系统架构迭代,小型化轻量化,高振动,高速数据连接

以下内容选自Jason Cheng在线束交流会上的演讲《面向未来汽车的连接解决方案》

未来汽车到底怎么样?如果这个问题放到20年前,人们或许很难设想汽车在今天会同智能化与电动化如此密不可分。新技术正在以令人惊叹的速度迭代,这也意味着很多今天尚受争议的革新,很可能明天就会成为现实。

智电化带来的首要变化便是系统架构升级。从需求维度,车内应用的大规模增加需要大量软件,软件功能依托电子系统,而电子电器最终驱动了整车系统架构,乃至配套电气结构的变化。而另一方面,当电子电器架构到达一定复杂程度时,整车厂就必须调整其复杂度,来构想化繁为简的方法,比如某电动汽车品牌致力于减少整车线束长度等。用图示可以简单表示如下:



需求

增多

图片

软硬件

增多

图片

电子系统

升级

图片

系统架构

革新



电子系统架构

复杂化

图片

调整

简化

图片

系统架构

革新



在这个逻辑中,汽车行业客户对连接的要求将不可避免地来到一个趋势小型化。只有端子与连接器更小,更轻,才能满足客户需求。在此方面,TE很早就在布局小型化公端、母端产品,以及可满足更多空间需求的FPC(柔性线缆)技术等。


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图:小型化(左)与常规尺寸(右)


在小型化的同时,TE更关注端子接触技术的升级和可靠性,保证压接质量的稳定。相比于仅仅提供趋势所需的产品,TE更看重提供这一产品变革背后整套的升级解决方案,帮助客户解决可能出现的各种问题。


那么会有什么问题呢?举一个例子,目前汽车智能化与新能源化趋势是并行发展的。未来的电气化环境中,我们必须考虑比过去更高的连接振动可靠性,因为在混动汽车的应用环境中,电动机和发电机的振动频率差异会带来叠加影响TE的MCP,MCON,HPF连接系统都非常适合抵御振动影响,这不仅包括高强度振动,也包括那些微弱但密集的细小振动。总之,智电化浪潮,汽车动力总成在发生颠覆性的变化,这需要我们不断跟随市场变化而变化。


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而在调整简化方面,我们融合了平台化和定制化的产品,并将不同品类的平台化产品进行整合。我们为客户提供融合传统连接技术与高速数据连接FAKRA、MATEnet连接器产品的系统连接方案,可以有效减小线束连接的复杂性和尺寸,在整车厂客户中非常受欢迎。


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图:MATEnet以太网连接器


说到高速连接,这里的系统架构其实很清晰统一:分布式到域处理,再到中央处理。应用可以分三类:主干网络,即车载以太网;主动安全,现已演变为自动驾驶系统;信息娱乐。在高速连接领域,连接需要更柔性,产品也必须更快、更小、更集成。同时,我们需提供不同层级的方案,不同的压接方式,适用于不同速率的要求。


TE通过多年的技术升级与本土化发展,已有全面、完整的高速连接方案:

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1

国产化生产:提供更有优势的产品交期和性价比;


2

完整解决方案:针对不同频率和速率应用要求,TE提供完整的产品系列,包括同轴、差分(双绞线)、光纤等丰富的连接方式和产品解决方案;

3

高速数据连接与传统连接技术的兼容。这包括:

  • 应用上的兼容,例如兼顾高速信号和传统信号的传输;

  • 生产技术兼容,比如MATEnet连接系统采用久经检验的NanoMQS小型化端子,为客户生产使用带来经济便利



不论FAKRA射频连接,MATE-AX同轴连接还是MATEnet车载以太网连接领域,TE均可以提供整套性解决方案,开放制造技术,为不同基础和需求程度的客户提供实用的高速连接方案。


另一方面,在高压领域,我们从2009年赢得AK界面设计竞标开始,就致力于布局标准化产品,包括LV和USCAR系列标准。我们设计了适合不同电流电压的高压连接器,开辟了本土测试实验室,可快速响应大量测试需求,并充分考虑线束自动化组装的问题及痛点,包括密封圈、预装线等。



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谈及未来,无论自动驾驶还是新能源一直在变化,但只要本着不断学习的心态,当未来到来的时候,我们也会在那


2.时局之下,线束及零部件企业当如何应对



关键词:无线挑战,智能制造,国际环境影响,线束长度


以下内容选自Xize Cao在线束交流会圆桌讨论环节的发言

问:车载5G问世对线束的挑战是什么?无线会不会替代有线?

Xize:从过去简单的广播天线,到5G时代加入的数据信号,会有很多信号原理和架构变化,增加了很多的传感器,执行器。这不仅对线材和接插件的要求会提高,更需要整个产业链的升级,包含系统,芯片,零部件等等。整个系统能否满足全产业链升级的产品,这是最大的挑战。


说到是否会替代,我认为无线连接尚存在5点挑战。一是带宽问题,二是时效性(延迟),三是数据安全性(破译),四是信号稳定性(EMC),五是速率问题。我坚信技术一定会发展,TE也在多年前布局了汽车天线产品线,但在目前阶段我相信无线和有线两项技术很长一段时间会并存。

问:线束厂商应如何顺应《中国制造2025》提出的智能制造发展?

Xize:我理解的中国智造在线束厂应该是一自动化,二效率高。作为线束零部件厂商,TE可以在前期设计方面为客户减负。比如端子,现在太多种类的端子意味着更多的模具和工时,正在严重影响自动化率和效率。我们零部件厂商应致力于整合端子种类,让工艺更简单,为客户节省工具和时间。比如我们新开发的充电插座,我们通过合并,整合等技术,让线束厂的工艺更简单,效率更高。TE一直致力于不断技术创新,也是我们作为供应商一直秉承的方向。

问:我们应如何应对并不乐观的全球经济形势和深受影响的汽车行业呢?

Xize:从宏观经济看,我国已经达到14万亿经济规模,在未来的十年我国一定会从一个大型制造国转型为消费国。另外,从汽车人均保有量看,中国还远未达到发达国家水平。我认为中长期汽车市场还会是增势。考虑新能源、自动驾驶等行业技术的迭代,至少未来5-10年是乐观的。我们还是要保持信心面对未来。

问:贸易摩擦环境对供需带来很多影响,我们汽车供应商应如何应对?

Xize:TE是一家瑞士公司,作为跨国公司,很早就致力于国产化工作。TE的汽车事业部在中国有四家工厂,750余名工程师。在国内整车厂客户方面,TE的国产化率可达70-75%的水平,这是其一。同时,采取一系列举措,包括工厂改扩建,投入本地研发和设备投资等。我们会运用这些TE的优势助力汽车行业的发展!

问:目前市面上有大幅缩短线束长度的整车出现,是否可取?

Xize:在不久前,某电动汽车厂商发布了其线束专利,我们也做了一些研究。主要有三个方面:第一,电子电器架构的变化。大家都知道,现存的豪华车ECU的数量超过了100个,但是该品牌国内主销车型已经减少到了3个大型ECU,伴随ECU模块的大量减少,线束长度在缩短。第二,零部件也大幅改变,包括硬式结构线缆、FPC/FFC、PDB、连接钉、螺丝的运用,最重要是连接部位的可靠性、发热,还有EMC的问题等等。第三是工艺上,拧螺丝、焊接、粘合工艺等。另外,线束厂的生产工艺要技术革新,设备投入,产能/产量问题等。当然,技术的发展日新月异,自动化、省人工一定是产业趋势,我们作为零部件供应商,将持续支持不同的整车厂和线束厂,帮助客户解决连接相关的各种问题,助力中国汽车产业发展。



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