連接器是構(gòu)成電路系統(tǒng)電氣連接必需的基礎(chǔ)元件之一，主要作用是借助電/光信號和機械力量實現(xiàn)接通、斷開或轉(zhuǎn)換。隨著科技的快速發(fā)展，連接器已深入到我們生活的各個角落。從日常使用的家電、手機、電腦，到尖端的新能源汽車、5G通訊基站、航空航天設(shè)備，無處不在的連接器，承載著電流與信號的精準傳輸。

標題圖：汽車電子連接器©互聯(lián)網(wǎng)

汽車是最大的連接器應(yīng)用細分市場，車用連接器（標題圖）種類有一百多種，一輛汽車所用到的連接器數(shù)量多達幾百只。

尤其是新能源汽車電氣化程度高，內(nèi)部動力電流及信息電流錯綜復(fù)雜，因此對于連接器的需求比傳統(tǒng)汽車更高。據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)汽車內(nèi)的連接器（端子+線束）的價值約1000元，而新能源汽車中則達到了3000-5000元。

分類與技術(shù)趨勢

按連接方式，汽車連接器可分為插接型、壓接型、焊接型等幾類；按功能系統(tǒng)，可分為動力傳輸系統(tǒng)連接器、車身控制系統(tǒng)連接器、安全防護系統(tǒng)連接器、信息娛樂系統(tǒng)連接器等不同類別。

汽車從內(nèi)燃機向混合動力和電驅(qū)動的轉(zhuǎn)變，要求在連接器技術(shù)方面持續(xù)創(chuàng)新，正朝著以下幾大方向邁進。

1.薄壁化微型化：笨重不再是產(chǎn)品保持堅固和可靠的方式。幾乎在每個領(lǐng)域，設(shè)計師都面臨著對縮小設(shè)備的需求，連接器概莫能外。產(chǎn)品越來越小巧緊湊，壁厚越來越薄，這些對于材料的力學(xué)性能、阻燃性能、流動性都提出了更高的要求。

2.更高的電壓和電流：傳統(tǒng)汽車電氣系統(tǒng)的電壓一般為12V或24V，但在新能源汽車領(lǐng)域，現(xiàn)階段充電電壓大部分為400V，隨著高壓快充技術(shù)的發(fā)展，800V高壓平臺車型逐漸頻繁推出，如比亞迪、極氪、廣汽、小鵬、理想等國內(nèi)車企都相繼開始布局800V車型。新能源汽車的高壓系統(tǒng)在工作時放電電流可以達到幾十安培，甚至數(shù)百安培。高壓高電流對材料的絕緣性能、抗電磁干擾等性能提出了更高的要求。

3.精確到個體零件的可追溯性：通過唯一標識（如序列號、二維碼、RFID等）記錄產(chǎn)品從原材料到生產(chǎn)、組裝、測試、交付乃至回收的全生命周期數(shù)據(jù)。不僅追蹤整件連接器，還需追蹤內(nèi)部關(guān)鍵組件（如端子、絕緣體、外殼、鍍層材料等）的批次、供應(yīng)商、工藝參數(shù)等信息。特斯拉就要求供應(yīng)商提供每個端子的鍍金層厚度數(shù)據(jù)。

4.更好的環(huán)保性能：例如，要求采用無鹵阻燃材料、激光打標替代絲印等。

5.智能化：例如，自動化裝配對連接器尺寸穩(wěn)定性的要求越來越高。

圖1：Amodel可生產(chǎn)電動汽車的數(shù)據(jù)連接器©SYENSQO

圖2：電子連接器©Envalior

塑料賦能連接器性能升級

在汽車連接器的制造舞臺上，塑料/高分子材料憑借自身獨特的優(yōu)勢，不僅為連接器提供結(jié)構(gòu)支撐和絕緣保護，更在耐溫、阻燃、微型化等性能上不斷突破極限。塑料不再只是包裹金屬的配角，而是成為推動汽車電子連接器向著前文提及的幾個發(fā)展方向的核心驅(qū)動力。

提到汽車連接器用塑料，很多人對其作用的第一認知反應(yīng)可能是“無鹵阻燃”，畢竟汽車自燃的場景大多都是觸目驚心的。確實，隨著人們對汽車安全和環(huán)保要求的不斷提高，無鹵阻燃材料的重要性日益凸顯，它就像是為連接器筑起了一道防火墻，守護著汽車和駕乘人員的安全。

在近兩年，越來越多的汽車品牌和連接器供應(yīng)商開始采用無鹵阻燃PA66、PBT等材料來制造汽車電子連接器。例如，特斯拉電動車就大量使用了無鹵阻燃材料的連接器，以提高車輛的安全性和環(huán)保性，比亞迪、蔚來等也在積極跟進。在連接器供應(yīng)商方面，泰科電子（TE Connectivity）、安費諾（Amphenol）等紛紛推出了采用無鹵阻燃材料的連接器產(chǎn)品，并受到汽車制造商的廣泛青睞。一眾塑料樹脂材料和改性塑料供應(yīng)商也積極開拓汽車連接器市場，推出無鹵阻燃材料。如SYENSQO（世索科）公司的高性能聚鄰苯二甲酰胺（PPA）品牌Amodel，通過配方優(yōu)化實現(xiàn)UL94 V0阻燃等級，避免鹵素添加劑帶來的腐蝕風(fēng)險，可用于電動汽車的數(shù)據(jù)連接器（圖1）。

但是，塑料的貢獻遠不止于“無鹵阻燃”這一點。

◆ 耐高溫：在新能源汽車高壓系統(tǒng)中，連接器長期工作溫度可達150℃以上，這對材料的熱老化性能提出了更高要求。金發(fā)科技推出的高溫尼龍材料Vicnyl® 430 PA6T，用于油箱信號傳感器連接器，具有高耐熱、尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性的特點。

恩驊力（Envalior）公司是連接器材料科學(xué)領(lǐng)域經(jīng)驗豐富的領(lǐng)導(dǎo)者，每年，Akulon® PA66、Akulon® PA6、Arnite® PBT、Durethan®、EcoPaXX® PA410、ForTii® PA4T、Pocan®和Stanyl® PA46等材料被用于制造安全可靠的汽車電子連接器（圖2）。其中ForTii® PA4T的熔點高達325°C，可實現(xiàn)在極高峰值溫度下產(chǎn)品工作的可靠性。

◆ 低介電常數(shù)：隨著車載通信系統(tǒng)從CAN總線向以太網(wǎng)演進，連接器不僅要連電，還要連數(shù)據(jù)。這就需要材料具備更低的介電常數(shù)（Dk）和介質(zhì)損耗（Df）。

◆ 可回收性：環(huán)保法規(guī)趨嚴背景下，材料可回收性也成了新焦點。

圖3：BASF Ultramid® Ccycled® 聚酰胺化學(xué)回收解決方案助力 TE 實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展©BASF

基于對汽車行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的共同愿景，在今年的CHINAPLAS國際橡塑展上，泰科電子（TE Connectivity）和巴斯夫（BASF）兩家名企聯(lián)合推出了TE新款汽車連接器，其部件采用巴斯夫全新的Ultramid® Ccycled®聚酰胺材料（圖3）生產(chǎn)制成。這是一種循環(huán)解決方案，其中含有使用化學(xué)回收技術(shù)將亞洲消費后塑料廢棄物轉(zhuǎn)化成的熱解油。通過使用Ultramid Ccycled材料，TE成功地將這一先進的環(huán)保材料融入到連接器中，在不影響質(zhì)量和性能的前提下減少了化石資源消耗，并降低了產(chǎn)品碳足跡。這對于追求ESG評級的車企而言，無疑是場“及時雨”。
   
注塑技術(shù)助力連接器之精密化

汽車連接器變得越來越小和更加復(fù)雜，這需要更精確的制造，注塑成型加工環(huán)節(jié)至關(guān)重要，需滿足流動性佳、強度高、耐高溫、電氣性能優(yōu)越等嚴格標準，并且成型周期短、尺寸精度極高、表面質(zhì)量要求近乎苛刻。同時，制品穩(wěn)定性及生產(chǎn)自動化程度亦成為衡量注塑生產(chǎn)水平的重要指標。

海天長飛亞針對連接器這一產(chǎn)品專門推出了全方位解決方案。針對超高精密連接器產(chǎn)品，該方案定制化提供注射速度高達500mm/s的專業(yè)注塑機型，配合注射精度達0.01mm/s的速度控制精度及0.01mm的注射位置精度，確保每一件產(chǎn)品的精密成型。設(shè)備配備了針對連接器專用的高塑化率和低剪切率的螺桿、料筒組件，無論是PA、PBT、LCP、PPS等各種高性能、阻燃等級原料，均可輕松應(yīng)對，確保原料充分熔融與均勻塑化。方案集成了智能鎖模力控制、智能注射等多項智能化功能，配備可編程I/O接口、歐規(guī)機械手接口，內(nèi)置熱流道系統(tǒng)等豐富配置，全面助力實現(xiàn)智能制造，提升整體生產(chǎn)效能。    

圖4：FTC噴嘴與標準噴嘴的工作比較 ©住友德馬格

用料不均、粉料處理難度大是連接器注塑工藝中常見的問題。為了破解此難題，以靈活應(yīng)對復(fù)雜工況，實現(xiàn)粉碎材料的穩(wěn)定成型以及樹脂成本的控制，住友德馬格公司推出連接器專用螺桿組件，采用高塑化率和低剪切率的螺桿設(shè)計，大大提升了原料的適應(yīng)性。在粉碎材料含量達25%時，也能達到和清料同等水平的穩(wěn)定程度?？蛇x的FTC（Fast Thermal Cycling，快速熱循環(huán)）噴嘴具有長突出量和細直徑的特點，可以減少流道里的樹脂量，降低開閉模行程，縮短成型周期（圖4）。

在連接器的生產(chǎn)中，尺寸穩(wěn)定性和表面硬度等特性變得愈發(fā)重要。然而，像薄壁零件這樣的敏感結(jié)構(gòu)也會在注塑加工過程中增加缺陷的風(fēng)險。注塑成型工藝監(jiān)測、控制和優(yōu)化解決方案專家——奇石樂（Kistler）公司將質(zhì)量保證直接融入注塑成型過程，最有效、最可靠地保證注塑成型質(zhì)量。在注塑模具中采用精確的傳感器技術(shù)來測量模腔壓力和溫度，以識別與目標條件的偏差。通過該公司的過程監(jiān)控和輔助系統(tǒng)（包括高度先進的軟件解決方案），快速設(shè)置注塑過程并對其進行有效監(jiān)控，實現(xiàn)小型、薄壁、大批量塑料連接器部件的快速、零缺陷批量生產(chǎn)，具有精確的尺寸和卓越的表面質(zhì)量。
 
汽車連接器正在駛?cè)胫邱{賽道

隨著自動駕駛、V2X（Vehicle-to-Everything，車聯(lián)萬物）、OTA（Over-The-Air，空中下載技術(shù)）遠程升級等功能普及，汽車電子連接器正在從被動元件進化為主動感知與交互節(jié)點。在這個過程中，塑料/高分子材料與精密成型技術(shù)正成為破解連接器“輕量化、高可靠、零缺陷”難題的核心武器。

◆ LCP（液晶聚合物）材料因其極低的吸濕率和優(yōu)秀的毫米波穿透性，正被用于寶馬iX純電動SUV的毫米波雷達連接器；
◆ PPSU和PEEK等高性能工程塑料，開始進入燃料電池系統(tǒng)的水汽連接器領(lǐng)域；
◆ 3D打印+注塑混合工藝正在探索連接器原型快速迭代與小批量定制的可能性。

圖5：未來的汽車用連接器是智能駕駛時代的神經(jīng)元©互聯(lián)網(wǎng)

可以說，未來的汽車用連接器，不僅是電流和信號的橋梁，更是智能駕駛時代的神經(jīng)元（圖5）。

對于飛速前行的新能源汽車產(chǎn)業(yè)來講，塑料通過連接器，承載每一次加速、每一次轉(zhuǎn)向、每一次人車互動，在幕后默默支撐著中國及全球汽車產(chǎn)業(yè)的躍遷。

附：

中國目前是全球第一大連接器銷售國，有調(diào)研機構(gòu)預(yù)測，中國汽車連接器市場規(guī)模在2025年有望超300億，到2030年可接近900億，但市場上仍是海外巨頭占據(jù)主導(dǎo)地位。全球連接器行業(yè)前十大廠商一直為美國、日本、中國臺灣等國家及地區(qū)的廠商所占據(jù)，且市場份額較為穩(wěn)定。國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)，如中航光電、瑞可達等，以及眾多的中小企業(yè)。在技術(shù)、產(chǎn)品、價格、服務(wù)等方面展開了全方位的競爭。

1.泰科(TE Connectivity)
2.矢崎(Yazaki)
3.安波福(Aptiv)
4.日本航空電子(JAE)
5.羅森伯格(Rosenberger)
6.日壓端子(JST)
7.住友(Sumitomo)
8. IRISO
9.京瓷(AVX/Kyocera)
10.安費諾(Amphenol)

來源：榮格-《國際塑料商情》

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