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新能源车高压挑战：连接器的安全性解读
发布时间：2025-02-10 05:21:35 来源：行业新闻
【哔哥哔特导读】800V框架下，新能源汽车的安全性如何保证？新能源汽车的不断高压化将给连接器带来何种技术挑战？
近日，韩国仁川发生了一起重大事故。一辆梅赛德斯-奔驰EQE电动汽车在地下停车场起火，致140余辆汽车受损，23人受伤。
今年4月，上海南浦大桥上一辆新能源车突发火灾被烧成空壳;6月一辆大众ID.4型新能源汽车在杭州收费站发生碰撞事故后起火，导致车上四名乘客遇难;......
然而，7月我们国家新能源乘用车正历史性地以50.8%的渗透率首次超过燃油车，成为市场上真正的主流。
越来越高的普及率和诸多起令人悲痛的事故使我们不得已关注——在新能源汽车逐渐高压化的平台下，人的安全性该如何保障？
如何解决高压平台所带来的电气安全、热管理和故障防护等安全问题，成为行业发展的重要课题。
本文将从平台高压化趋势及安全风险隐患、高压连接器技术、高压连接器未来发展的新趋势三个方面做解读。
新能源汽车往高压化趋势发展主要是为缩短充电时间、提升车辆能效，以及满足那群消费的人对快速充电的需求。快充技术的核心在于提高整车充电功率，要提高整车充电功率，技术方法上要么加大充电流要么提高充电电压。
而充电电流加大则意味着更粗更重的线束、更高的发热量，容易面临着热失控的风险(热失控风险是指由于化学反应失控导致温度和压力急剧升高的潜在危险)，导致电池损坏、火灾甚至爆炸。
800V高压平台能通过提高电压来增加充电功率，同时控制电流以减少热量损失和热失控风险。800V高压平台作为电动汽车技术进步的关键，不仅明显提高了充电效率，还有助于减少能源消耗，代表着电动汽车行业的重要发展趋势。
前面所提到的梅塞德斯-奔驰EQE起火事件，韩国有关部门调查披露，该辆车搭载的动力电池是镍钴锰 (NCM) 811电池。NCM811单位体积内的包含的能量为190 mAh/g，具有高容量、价格低等优势，但其烧结条件苛刻、容易吸潮。
不同于燃油车，动力电池作为电动汽车的核心能量源，电压一般为300~600V，稍有不慎，就会引发电击、火灾等严重电气事故。故而动力电池的设计和性能对车辆的安全性、可靠性和效率有着深远的影响。
在锂离子电池充电过程中，容易形成固态金属锂，堆积生成锂枝晶，以此来降低电池的单位体积内的包含的能量和充放电效率，引发危险。
新能源汽车在高压工作状态下，电池、电机等核心部件会产生大量热量，需要有效的热管理系统来确保这些热量得到及时散发，避免过热导致的性能直线下降或安全风险。
新能源电能变换技术领域专家——浙江大学胡长生教授曾多次强调高压平台电磁兼容性的重要性。他提到，电压提升导致干扰源强度增加，新器件的应用也改变了电磁环境，这一些因素可能恶化电磁兼容性，影响车辆安全和驾驶体验。
正如前文所提到新能源汽车与传统汽车电路系统的不同，高压架构下的高压连接器在环境和温度、载流能力、防护等级、抗振等级等规格参数方面，都有着更为严苛的要求。
整车上高压连接器主要使用在于DC、水暖PTC 充电机、风暖PTC、直流充电口、动力电机、高压线束、开关、逆变器动力电池等系统。
在800V架构中，连接器需满足更严格的性能标准，包括高压互锁HVIL、IP67/68防水防尘、IP6K9K抗机械冲击和化学侵蚀、V0级阻燃以及电磁兼容性EMC。
高压互锁(HVIL)是一种安全设计，通过低压信号检测高压电路的完整性，确保在高压回路出现断开或连接不稳定时，如盖板未正确覆盖或连接器松动脱落，能够及时断电，防止潜在的安全风险。
高压互锁在检测到异常时，会根据车辆状态和故障严重性采取对应控制措施。比如车辆停止时，高压互锁会向控制器发送信号以切断高压电源，并发出故障警告。若车辆在行驶中，高压互锁会先发出警告，然后逐步降低电机功率，平稳减速，以避免突然断电可能会引起的危险，确保安全。
高压互锁功能确保高压连接系统的安全操作，要求在连接时功率端子先接通随后互锁端子接通，断开时则相反。
带有高压互锁的连接器在解锁时遵循逻辑时序，其断开时间取决于接触长度差值和断开速度。系统通常在10~100ms内响应互锁端子回路，二次解锁机制可延长断开时间至1秒以上，防止带电插拔产生安全风险。
在国产高压连接器市场上，中航光电的高压连接器产品占有率很高，其EVH2系列高压互锁连接器具备高压互锁、360°屏蔽、二次锁紧及二级解锁等功能。
由于电动汽车中的电子器件在高频率下产生磁场，整车零部件一定要具有抗电磁干扰能力，特别是高压系统的屏蔽连接器和电缆，对于防止EMC问题至关重要。为了有效管理电磁干扰，车规级高压连接器及线束通常会配备电磁屏蔽层，将电动车电磁辐射水平限制在低水平。
例如，君灏新能源的过孔连接器符合USCAR，连接器产品具有360°屏蔽、高防护等级、高耐盐雾等级等特点，能轻松实现线束防退和防转功能，连接器适用于配电盒、电机、电机控制器、PDU等设备的强电的出线 绝缘监测
根据big-bit产业研究室的调研，在高电压大电流的情况下，高压连接器的温度上升不能超过额定值。在选择外壳材料时要考虑重量、强度和是否易于加工，而且在不一样的温度下连接器端子的材料性能如何保持稳定性、如何保证必要的导电率等都需要考量。
连接器绝缘电阻要求在500V电压下，连接器内部相邻端子间的电阻达到2100MΩ，以保证足够的电绝缘性。连接器绝缘介电强度测试则是在交流1000V或直流1600V的电压下持续1分钟，确保连接器相邻端子之间以及端子与连接器塑料外壳之间不可能会出现介质断裂或击穿，同时电流泄露控制在1mA以下，从而验证连接器的电气绝缘性能符合安全标准。
新能源汽车涉水后，高压动力系统和其他零部件可能因为涉水直接损坏或降低绝缘性能，存在漏电风险，有很大的安全风险隐患，因此高压连接器的防水性能也至关重要。
总之，在新能源汽车发展得如火如荼的当下，我们一定要更加重视车辆的安全性能。
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