在汽車“新四化”的背景下，基于線束行業(yè)的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，線束領(lǐng)域未來(lái)將向輕量化、高壓化、高速化、平臺(tái)化、智造化五個(gè)方向發(fā)展。

1 .輕量化

1.1 優(yōu)化架構(gòu)，減少線束長(zhǎng)度

整車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)，逐漸進(jìn)化為集中式域架構(gòu)，采用了域控制器集成架構(gòu)，線束長(zhǎng)度相比傳統(tǒng)車減少50%。

1.2 鋁導(dǎo)線、銅包鋁合金導(dǎo)線等新產(chǎn)品的應(yīng)用

鋁的密度和價(jià)格為銅的1/3，電導(dǎo)率是銅的64%，提升導(dǎo)線規(guī)格1-2個(gè)檔次，可實(shí)現(xiàn)替換，導(dǎo)體部分輕50%，導(dǎo)線成本可降低40%。

中小線徑鋁導(dǎo)線因?yàn)榧庸すに囯y度大、配套接插件品類不全、強(qiáng)度弱，還無(wú)法普及應(yīng)用；大線徑鋁導(dǎo)線在電源線上已經(jīng)批量應(yīng)用，加工方式主要有：超聲波焊接、離子焊、套筒壓接，線束成本可降低10—15%。

小線徑銅包鋁合金導(dǎo)線可以直接替代同線徑銅導(dǎo)線，應(yīng)用在低壓線束總成中，導(dǎo)線成本可降低10% 。

1.3 導(dǎo)線、連接器的小型化

信號(hào)線可采用0.22/0.13/0.0 8mm2超細(xì)導(dǎo)線代替，0.22/0.13 mm2導(dǎo)線已在合資品牌廣泛采用。各種銅合金材料滿足端子小型化需求，但壓接能力、工藝管控能力不足，需要提升。

1.4 FFC柔性扁平線纜的研究與應(yīng)用

FFC（Flexible Flat Cable）柔性扁平線纜由上下兩層絕緣材料、中間夾上扁平銅箔組成，厚度薄、體積小、重量輕、可隨意彎曲折疊、拆卸方便、易解決電磁屏蔽(EMI)等優(yōu)點(diǎn)。用于空間要求高的位置，如頂棚線束、動(dòng)力電池包內(nèi)低壓線束等；

1.5 電子保險(xiǎn)絲盒的研究與應(yīng)用

通過(guò)半導(dǎo)體芯片替代保險(xiǎn)絲、繼電器，較插線式保險(xiǎn)絲盒體積減少約15%，重量降低約20%。大電流采用驅(qū)動(dòng)芯片+MOSFET分立方案，小電流（<25A）采用HSD智能高邊開關(guān)集成方案，具有可靠性高、可編程、免維護(hù)、可聯(lián)網(wǎng)，可精確供電管理等優(yōu)點(diǎn)。

2.高壓化

2.1高壓連接器平臺(tái)化設(shè)計(jì)

新能源汽車高壓系統(tǒng)通常采用300V以上高電壓，大電流，對(duì)連接器的絕緣、防護(hù)等安全性要求更高。高壓連接器平臺(tái)化設(shè)計(jì)關(guān)鍵項(xiàng)主要有溫升及降額曲線、高壓互鎖設(shè)計(jì)、防護(hù)等級(jí)、電磁屏蔽、連接器材質(zhì)選擇等。高壓連接器從定制化到平臺(tái)化，從金屬連接器到塑料連接器輕量化，趨勢(shì)明顯。

2. 2片式連接器

隨著電流的不斷增大，圓型連接器通過(guò)增大截面直徑對(duì)載流能力的提升已不明顯。片式連接器在大電流領(lǐng)域有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其接觸點(diǎn)呈線性排列，可通過(guò)增大接觸件寬度，或多個(gè)接觸件并排布置來(lái)減小接觸電阻，效果顯著。片式連接器采用沖壓工藝，體積更小，生產(chǎn)效率高，成本低。

2.3 大電流Busbar

為實(shí)現(xiàn)8分鐘充電80%的目標(biāo)，充電電流將由250A提升至400A～800A，銅電纜規(guī)格將由70mm2增加到120～150mm2，如果采用鋁電纜，規(guī)格將進(jìn)一步提升至150～200mm2。大規(guī)格電纜不易布線，車載電纜超過(guò)120mm2時(shí)基本無(wú)法布線，Busbar應(yīng)運(yùn)而生，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配，相比線纜成型，省去了拉絲、退火、絞合的工序。如果使用尼龍料則無(wú)需交聯(lián)工序，鋁棒外套鋁管即可實(shí)現(xiàn)屏蔽效果，同時(shí)對(duì)鋁棒也是一種防護(hù)，無(wú)需再增加外護(hù)套。

2.4 高壓線束EMC性能開發(fā)

從直流到三相交流、DC/DC電壓轉(zhuǎn)換，充電機(jī)交直流轉(zhuǎn)換等工作過(guò)程，其內(nèi)部IGBT會(huì)產(chǎn)生頻率為100KHZ至200KHZ電磁干擾，這種干擾主要以公模電流的形式沿高壓電纜傳播，引起車載電子設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)異常。高壓線束解決EMC三要素之“路”，采用接地濾波和屏蔽；高壓導(dǎo)線采用雙層屏蔽方式，高壓連接器采用屏蔽環(huán)、屏蔽簧等方案。

3.高速化

3.1 車載以太網(wǎng)的研究與應(yīng)用

是一種用以太網(wǎng)連接車內(nèi)電子單元的新型局域網(wǎng)技術(shù)。主要應(yīng)用于帶寬需求較高的系統(tǒng)，如自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、車載診斷系統(tǒng)（OBD）以及車載信息娛樂系統(tǒng)等，可實(shí)現(xiàn)100M/s甚至10G/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。

以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要是IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers,電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）IEEE 802.3、OPEN聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)（One Pair Ether-Net，單絞線以太網(wǎng)聯(lián)盟）。

普通以太網(wǎng)使用2對(duì)或4對(duì)非屏蔽雙絞線(UTP)電纜，車載以太網(wǎng)在單對(duì)非屏蔽雙絞線上可實(shí)現(xiàn)100Mbit/s甚至1Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，并滿足汽車行業(yè)高可靠性，低電磁輻射，低功耗，帶寬分配，低延遲以及同步實(shí)時(shí)性等方面的要求。

3.2 特種線、特種連接器

汽車上高頻信號(hào)多樣性，帶來(lái)特種線種類的多樣性，如FM/AM饋線、USB轉(zhuǎn)接線、GPS天線、TBOX天線、攝像頭線、fakra同軸線、HSD視頻線、以太網(wǎng)線等；特種線具有高可靠性、低電磁輻射、低功耗、低延遲以及同步實(shí)時(shí)性技術(shù)特點(diǎn)，如fakra同軸線已逐步替代FM/AM饋線、GPS天線；

特種線連接器發(fā)展迅速，由單一型向集成型發(fā)展，減少體積，提高集成度、提升工廠裝配效率。

4.線束設(shè)計(jì)方案平臺(tái)化設(shè)計(jì)

線束設(shè)計(jì)方案平臺(tái)化設(shè)計(jì)主要遵循以下幾個(gè)原則：

（1）配置平臺(tái)化：按照配置組合包的方式搭建基礎(chǔ)配置，以最少的線束狀態(tài)覆蓋所有配置;

（2）原理平臺(tái)化：將整車架構(gòu)劃分為不同功能的子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)原理平臺(tái)化;

（3）接口平臺(tái)化：統(tǒng)籌整車所有電器零部件接口信息，按照部件端和線束端接口固化建立數(shù)據(jù)庫(kù);

（4）布置平臺(tái)化：按照整車區(qū)域?qū)⒕€束分為不同模塊，根據(jù)平臺(tái)化布置原則建立線束3D平臺(tái)化布置架構(gòu);

5 .智造化

5.1 線束模塊化設(shè)計(jì)

因配置和保供需求，方案多樣化，通過(guò)排列組合，線束總成將出現(xiàn)不同結(jié)果，線束模塊化設(shè)計(jì)可以將功能劃分成不同的模塊，按照模塊進(jìn)行開發(fā)，能夠快速實(shí)現(xiàn)線束生產(chǎn)多樣化，實(shí)現(xiàn)一車一線，車車不同，滿足客戶的個(gè)性化需求；

5.2 生產(chǎn)線的自動(dòng)化

汽車線束屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，行業(yè)自動(dòng)化率不到30%，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，上升的人工成本對(duì)企業(yè)利潤(rùn)形成較大沖擊，招工難成為行業(yè)難點(diǎn)，提高線束行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)水平，推動(dòng)線束企業(yè)轉(zhuǎn)型尤為重要。推進(jìn)柔性智能自動(dòng)化生產(chǎn)線是對(duì)中國(guó)制造2025和工業(yè)4.0的有力支撐，更為重要意義是在于提升產(chǎn)品一致性、提升企業(yè)生產(chǎn)效率、提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

主要針對(duì)占汽車線束生產(chǎn)工藝中70%以上勞動(dòng)力的分裝和組裝環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)化改造，這需要結(jié)合精密機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、智能機(jī)器人控制技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等學(xué)科技術(shù)，突破線束自動(dòng)插植、自動(dòng)布線、自動(dòng)包膠和自動(dòng)扎帶等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)分裝和組裝環(huán)節(jié)的整體布局，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工和柔性生產(chǎn)?，F(xiàn)階段的電器盒的PIN腳/保險(xiǎn)絲/繼電器、下線及安裝防水堵、以及安全氣囊線束等產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化。

結(jié) 論

零部件供應(yīng)商、線束供應(yīng)商、OEM設(shè)計(jì)及工廠質(zhì)量管控，層層遞進(jìn)、層層相關(guān)，形成一個(gè)完成的線束產(chǎn)業(yè)鏈。所有的技術(shù)都是為了不斷提高汽車的安全性、舒適性和人、車、路的信息交互，提高車主的體驗(yàn)感，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試才能應(yīng)用到產(chǎn)品中，否則將成為空中樓閣。整車線束的可靠性提升，需要從其設(shè)計(jì)、裝配、使用等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行可靠性的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。設(shè)計(jì)是第一個(gè)環(huán)節(jié)，也是線束關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

提升主機(jī)廠和供應(yīng)商的研發(fā)能力，引入基于網(wǎng)絡(luò)、基于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的線束設(shè)計(jì)軟件， 搭建設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、固化圖紙模板，縮短開發(fā)周期，減少錯(cuò)誤率，將線束工程師從繁瑣的工作中解脫出來(lái)，把更多精力和時(shí)間集中在工藝優(yōu)化和項(xiàng)目創(chuàng)新方面。

線束作為勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，主要依托人工組裝，生產(chǎn)過(guò)程控制是線束質(zhì)量的重要保障，才能提供合格的產(chǎn)品。

據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)顯示2022年1-5月新能源汽車滲透率已達(dá)到 23.4%，已提前實(shí)現(xiàn)國(guó)務(wù)院辦公廳在《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035 年）》中提出的目標(biāo)，預(yù)測(cè)2025年或?qū)⑦_(dá)到 40%。高壓線束作為電動(dòng)汽車上動(dòng)力輸出的主要載體，是整車性能和安全的關(guān)鍵零部件之一。車內(nèi)高壓線束主要是對(duì)新能源車輛提供高壓強(qiáng)電供電作用，在新能源汽車中屬于高安全件，具有大電壓/大電流、大線徑導(dǎo)線數(shù)量多等特點(diǎn)與傳統(tǒng)的車內(nèi)低壓用途相比車內(nèi)高壓電源傳輸對(duì)線束的電性能、屏蔽性能、機(jī)械性能和耐久性能都有較高的要求。高壓線束零部件的迭代開發(fā)、模塊化開發(fā)、成組開發(fā)，成為未來(lái)線束發(fā)展的重中之重。

中國(guó)頒布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖 2.0》進(jìn)一步明確發(fā)展線路：到2025年，PA(部分自動(dòng)駕駛)、CA(有條件自動(dòng)駕駛)級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場(chǎng)份額超過(guò)50%，HA（高度自動(dòng)駕駛）級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)限定區(qū)域和特定場(chǎng)景商業(yè)化應(yīng)用；到2030年，PA、CA級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場(chǎng)份額超過(guò) 70%，HA 級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場(chǎng)份額達(dá)到 20%，并在高速公路廣泛應(yīng)用、在部分城市道路規(guī)?；瘧?yīng)用；到 2035 年，中國(guó)方案智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)體系全面建成、 產(chǎn)業(yè)生態(tài)健全完善，整車智能化水平顯著提升，HA級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車大規(guī)模應(yīng)用。

整體來(lái)看，2022-2025年線束市場(chǎng)規(guī)模將隨著電動(dòng)化、智能化滲透率的增加而增長(zhǎng)。但其中低壓線束市場(chǎng)作為基本盤，在域架構(gòu)下線束用量減少，因此在我們3%的汽車銷量增速預(yù)期下，其規(guī)?；颈３址€(wěn)定；高壓線束和高速線束是傳統(tǒng)低壓線束之外的增量市場(chǎng)，分別受益于電動(dòng)化和智能化程度和 滲透率的提升，在較高單車價(jià)值量的情況增速較快，預(yù)計(jì)到 2025 年的市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到205億元和123億元，年復(fù)合分別增長(zhǎng)11%和13%。綜合考慮，汽車線束市場(chǎng)建議主要關(guān)注增量市場(chǎng)的高壓線束和高速線束。