中心議題：
- 電動(dòng)汽車/混合動(dòng)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(dòng)汽車（EV）和混合動(dòng)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(dòng)汽車和混合動(dòng)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(dòng)的插電式混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。
電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車市場已成形
受飆升的燃油價(jià)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(dòng)汽車和混合動(dòng)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(dòng)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(gè)比例偏低，但它代表了一個(gè)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(dòng)汽車和混合動(dòng)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(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車車型的選擇。將來會(huì)出現(xiàn)各種各樣的混合動(dòng)力汽車，包括弱混合動(dòng)力汽車（停車時(shí)，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，之后再重新發(fā)動(dòng)）、中混合動(dòng)力汽車（例如豐田Prius）、全混合動(dòng)力汽車（電動(dòng)機(jī)和傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)都能夠?yàn)槠囂峁┳銐騽?dòng)力）和插電式混合動(dòng)力汽車（即能夠用充電插座為蓄電池充電的全混合動(dòng)力汽車）。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(dòng)汽車（僅由充電電池提供動(dòng)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(dòng)汽車/混合動(dòng)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(dòng)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(dòng)汽車的一個(gè)關(guān)鍵的局限因素。而這個(gè)問題似乎只有在消費(fèi)者能夠隨時(shí)獲得快充供電站的時(shí)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(dòng)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(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)多樣化選擇的一個(gè)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。考慮到操作工在汽車的整個(gè)生命周期中會(huì)不可避免地接觸發(fā)動(dòng)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(gè)重要問題。還有，在連接器插拔操作中會(huì)產(chǎn)生電弧，這會(huì)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(xiǎn)的失效模式。這也將引火風(fēng)險(xiǎn)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(dòng)汽車的續(xù)航里程和電池的容量意味著每個(gè)元件的重量都要減輕；另一方面，由于新一代電動(dòng)汽車?yán)卫蔚囟ㄎ挥诖蟊娛袌觯?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(dòng)汽車和混合動(dòng)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(dòng)汽車/混合動(dòng)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(dòng)力汽車和中混合動(dòng)力汽車已投放市場，低/零排放汽車的下一個(gè)里程碑將是推出電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)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(dòng)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(dòng)汽車/混合動(dòng)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(shí)間為4~8小時(shí)。
[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(gè)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(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)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)榭赡芤趩蜗唷⒍嗷蛉鄺l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(dòng)汽車/混合動(dòng)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(xiǎn)。
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(shí)間，這樣，通電時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)斷開現(xiàn)象。用戶確實(shí)須進(jìn)行兩個(gè)獨(dú)立的動(dòng)作，切斷電源和拔出連接器之間會(huì)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(shí)顯著減小匹配力。一旦對配到位，連接器二次鎖止會(huì)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(shí)，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(dòng)汽車/混合動(dòng)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。考慮到電動(dòng)汽車/混合動(dòng)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(dòng)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(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車市場提供開始量產(chǎn)的種類齊全的具有價(jià)格優(yōu)勢的的解決方案。但是，對于可預(yù)見的未來，這個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的設(shè)計(jì)者來說是至關(guān)重要的。
