电动汽车充电中的连接器介绍

全球电动汽车市场正处于快速成长期。根据国际能源署（简称IEA）的预测，2023年全球电动汽车销量约为1400万辆，新车渗透率突破18%；到2030年，销量将超过7000万辆，新车渗透率有望达到60%！经验告诉我们，任何一个新兴市场，其持续发展都需要强大生态系统的支撑，对于电动汽车来讲，充电基础设施的建设就是这个生态系统中不可或缺的一环。

好消息是，在政府和商业机构的积极推动下，近年来电动汽车充电设置的建设和部署获得了长足的进步，其发展速度甚至超过了电动汽车。

以中国为例，截至2022年底，国内车桩比已经达到了2.5:1，按工信部的规划，2025年将实现车桩比2:1，并在2030年达到1:1的目标。而现实的发展情况似乎更为乐观，据全国乘用车市场信息联席会专家估算，公共充电桩和私人充电桩加总，中国2023年增量市场的纯电动车的车桩比已经达到了1:1，一个现代的充电基础设施体系已经基本成型。

尽管目前仍然还存在公私桩比例不协调、充电桩布局不合理、服务运营水平有待提升等问题，但是从大趋势来看，这些都是成长的烦恼，有望在发展中被一一化解。

电动汽车充电技术发展趋势

电动汽车充电技术发展的大趋势——也是市场的需求——可以用三个关键词来概括：快速、便捷和智能。

所谓“快速”，就是追求更高的充电功率，以便在尽可能短的时间内完成电池补能操作，比如特斯拉的V3第三代超级充电站的峰值功率为250kW，补能5分钟可支持超过120km的续航，而下一代V4超级充电站的充电功率将达到350kW。这种基于大功率直流充电的技术，在接下来的几年中将是各大厂商竞争的主赛道。

所谓“便捷”，就是要实现充电场景的多样化。大功率直流充电虽然“很香”，但是成本高，而且并不能满足各类充电场景的要求，因此想要实现“随时、随处可充”的愿景，无论是交流还是直流，公桩还是私桩，各类充电解决方案都有广阔的发展空间。

所谓“智能”，有两层含义：第一个层面，对于电动汽车充电系统本身，电能的传输和转换想要实现更高的效率、支持更大的功率密度，就必须要引入智能的控制技术，对充电过程进行精准而高效的监控和调节；第二个层面，未来的充电桩除了“补能”这个角色，还会有更多元化的功能，会与整个能源系统进行信息交互，实现更智能的运营管理，或者扩展的功能。而“智能”的实现，也意味着在整个充电的过程中，需要有大量的数据提供支持。

因此，我们会发现，电动汽车充电技术的长足发展带给我们的，不仅仅是单纯的充电系统数量上的增长，更重要的是，在更快速、更便捷、更智能趋势的拉动下，产业链上各个环节的技术迭代都会面临着新的挑战。

图2：电动汽车充电系统架构

（图源：Yolé Development）

电动汽车充电中的连接器

作为现代功率系统中少不了的连接器，自然也会感受到快速发展的电动汽车充电市场带来的挑战。

首先在可靠性方面，适用于电动汽车充电的连接器，需要满足车规标准或者恶劣环境测试的挑战；其次在性能方面，要能够满足更高功率、更紧凑外形等设计要求；此外在可扩展性方面，则要能够提供适应不同应用场景，覆盖电源、信号及混合连接需求的广泛解决方案。

Samtec的连接器产品就能够满足上述这些设计要求，一系列适用于车内和路边充电系统的产品可为电动汽车充电提供高可靠、高性能的互连解决方案，在电能传输以及监控充电条件等方面扮演重要的角色。

Samtec通过IATF 16949、ISO 14001和ISO 9001认证，这是开发和制造高品质产品的保证。特别值得一提的是，在提供高可靠性、高耐用性产品方面，Samtec在行业中享有盛誉，其很多连接器产品在出厂之前都经过了严苛环境测试（Severe Environment Testing，简称SET) 以及延长产品寿命计划（Extended Life Product，简称E.L.P）的考验。这些举措，意味着Samtec的连接器在可靠性和耐用性方面，都超出了典型行业标准和规范的测试要求，完全可以胜任电动汽车充电领域各类高可靠应用的挑战。

Samtec电动汽车充电解决方案

除了可靠性和耐用性上的优势，Samtec适用于电动汽车充电应用的连接器产品组合也十分丰富，本文将介绍其中几个代表性的产品，为大家的选型应用提供便利。

mPower超微型电源连接系统

Samtec mPower超微型电源连接系统是一个兼具高可靠、高功率、小型化以及灵活性的解决方案。其采用紧凑的2mm脚距刀片互连设计，电源刀片有镀锡、10μ"镀金和30μ"金镀层的选项，可支持每刀片18A的载流能力，为大功率应用提供支持。

在支持设计灵活性方面，mPower连接器包括板对板、电缆对板和电缆对电缆等多种连接类型的产品，提供2到10针位的配置，且有多种堆栈高度（5mm至16mm、18mm和20mm），可适应各类设计要求。而且，mPower还可与Samtec的耐用型高速信号连接器配对使用，实现两件式电源和信号/接地混合连接解决方案，为系统设计提供极大的灵活性。

此外，mPower超微功耗电源连接器符合Samtec的SET标准，适用于非常恶劣的环境，在电动汽车充电应用中完全可以胜任。

Tiger EyeTFM/SFM 1.27mm端子和插座

Samtec的Tiger Eye TFM/SFM 1.27mm端子和插座设计用于坚固耐用的微型高可靠性、长寿命应用。

从产品名称中我们就能看出，该系列产品的核心优势来自于其Tiger Eye触点系统。该触点采用经过热处理的铍铜 (BeCu) 合金制成，具有非常出色的机械弹性，一旦成型和硬化就可以在各种条件下保持其形状，不仅能够提供更高机械强度和电气性能，还有助于提高产品的可靠性和耐用性。此外，Tiger Eye触点“多指”的结构，能够确保稳固的连接，触点配接区域光滑的表面也有利于延长连接器的插拔寿命，提供更低的接触电阻。

Tiger Eye TFM/SFM 1.27mm端子和插座也符合SET标准，并可提供E.L.P测试，可靠性上的表现毋庸置疑。其可提供通孔或表面贴装版本，以及垂直和水平安装配置，还可提供旋入和焊钉选项，以满足严苛的应用要求。总之，该连接器可以为不断发展的电动汽车充电应用提供一种灵活、高可靠的信号连接解决方案。

1.00mm Micro Mate 分离式导线系统

在电子系统内部互连设计中，分离式导线作为一种使用灵活、节省空间的解决方案，应用十分广泛。对于电动汽车充电应用，Samtec的Micro Mate分离式导线系统就是一种理想的选择，可支持各种电缆到板、电缆到电缆和电缆到面板的互连应用。

Micro Mate分离式导线系统的压接式双叶片端点以细长、轻薄为设计理念，为电缆到板、电缆到电缆和电缆到面板的应用提供了安全可靠的连接。因此，与其他28 AWG组件相比，其外形尺寸更为小巧，适用于极轻薄型连接器/电缆对接。

该连接器采用耐用型单排（2-20位）或双排（4-40位）闭锁设计，可实现牢固连接，而且即将推出符合SET标准的产品。Teflon 含氟聚合物电线版本的产品可用于高温或无卤素应用，能够满足高可靠、多样化的应用系统设计所需。

本文小结

随着路面上行驶的电动汽车越来越多，充电基础设施的发展也在加速，并呈现出高功率、多场景、智能化的发展趋势。想要顺应这一发展趋势，把握住巨大的市场商机，相关的连接器产品就要向着高可靠、高耐用、高性能、高灵活性的方向迭代升级。

审核编辑：黄飞