關(guān)于汽車線束發(fā)展趨勢的思考

來源：線束世界?作者：線束世界-Jimmy?2022-11-08 10:52

新四化的變革對汽車線束技術(shù)發(fā)展也提出了更加嚴(yán)苛的要求。高壓化、輕量化是汽車線束行業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。用電設(shè)備高壓化，可是使額定電流降低，可以采用較細的高壓導(dǎo)線，減少線束重量。車輛每減少100kg，百公里油耗可降0.3-0.6L，或者可續(xù)航里程提升10%-11%。汽車線束如果可以減重20kg，可以提升2%的里程。下面就簡要的聊一聊汽車線束發(fā)展趨勢。

一、輕量化

A）線束系統(tǒng)設(shè)計輕量化

采用合理的電氣架構(gòu)和電氣系統(tǒng)布置、布線，及在安全范圍內(nèi)合理的保險、導(dǎo)線的選型匹配是設(shè)計輕量化關(guān)鍵所在。上圖為奔馳老GL平臺，下圖是特斯拉model 3平臺。BenzGL上一代架構(gòu)采用分布式功能架構(gòu)，就是各個功能集成在各個ECU模塊中，有70—80個模塊，高配有上百個模塊，雖然模塊間都是網(wǎng)絡(luò)通訊，但整車線束重量高達40—50kg，單車身線束已經(jīng)重達25-30kg。而特斯拉采用的是集成分布相結(jié)合的域控制器，包括中央計算模塊(CCM)、左車身控制模塊(BCM_LH)和右車身控制模塊(BCM_RH)三個域控制器。許多功能集成在域控制器內(nèi)，僅留下負責(zé)外設(shè)的ECU分散布置，通過CAN或以太網(wǎng)總線橋接域控制器，加上優(yōu)化布置設(shè)計，全車線束重量只有20kg，總長1.5km。有較好的節(jié)電效果。

奔馳在布置方面也是有減重方面考慮的，如前SAM布置在右A柱這一側(cè)，前艙、頂棚、儀表、車身線可以分別接進來直接對接相應(yīng)的SAM上的插件位置，減少inline的使用，也可以有些減重的效果。

?奔馳X166

特斯拉model3

B)線束材料輕量化：

1.導(dǎo)線輕量化

導(dǎo)體選用更合理如0.13 mm2導(dǎo)線或者是軟排線，可以減重及節(jié)省空間。超薄壁導(dǎo)線替代常規(guī)的薄壁導(dǎo)線，如0.13mm2的超薄壁PVC導(dǎo)線可以實現(xiàn)重量降低13%，尺寸降低24%。鋁導(dǎo)線的應(yīng)用，與銅相比鋁導(dǎo)線可將車身線束總重降低30%以上。高壓鋁導(dǎo)線采用鋁合金導(dǎo)體比銅導(dǎo)體減重46-49%。

2.連接器輕量化

作為減輕線束重量有效方法之一是降低連接器的體積和重量。目前，日本住友公司開發(fā)的小型連接器在同樣功能需求下重量會降低20%～40%。以羅森博格 HFM為例，羅森博格將傳統(tǒng)的FAKRA改成了結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸更小，傳輸速度更快的HFM（high-speed FAKRA mini）系列。

3.發(fā)泡技術(shù)用于護板支架等產(chǎn)品

聚氨酯發(fā)泡技術(shù)也可以有效的降低線束重量，而且還便于線束的空間布置。具有重量輕、成型周期短、減少翹曲提高精度、抗油污、粉塵能力強，安裝后沒有噪聲等特點。

二、線束系統(tǒng)模塊化、集成化

線束進行模塊化設(shè)計時，將線束按功能分成各個小模塊線束，生產(chǎn)時可以按配置的功能需求，選用不同的功能模塊進行組裝。如benz是將汽車線束按功能劃分為每一個小模塊線束，然后按照不同配置要求選取不同模塊裝配到一起，但不會生產(chǎn)一個大的零部件號，產(chǎn)品標(biāo)簽上會打印上所有的選取線束模塊號。整車線束采用KSK模塊化生產(chǎn)模式，這樣能最大限度的滿足客戶的不同需求。

線束系統(tǒng)也會同其他的模塊進行集成裝配，如門模塊、頂棚模塊、前后保模塊等，以減少整車在生產(chǎn)過程中裝配時間，提高工作效率。

線束零件的組合數(shù)量和復(fù)雜程度是由車輛配置表上有多少可選項來決定的。以某款C級車為例，全系可實現(xiàn)的選裝組合100多種。導(dǎo)致線束BOM愈發(fā)復(fù)雜，組合數(shù)量爆炸式增長。雖然采用模塊化生產(chǎn)方式有所緩解，但依然增加了許多的管理成本。

這種形式下線束一種新的發(fā)展趨勢，就如特斯拉已經(jīng)開始設(shè)施軟硬分離設(shè)計，量產(chǎn)車上直接是統(tǒng)一硬件，再通過OTA為硬件賦予實際功能，升級，擴展，優(yōu)化等。線束作為對軟件0訴求零件，在此軟硬分離的趨勢下，可以直接覆蓋最大范圍電器件進行設(shè)計，從100多個配置組合中掙脫出來。

三、線束系統(tǒng)冗余設(shè)計

隨著L3\L4自動化駕駛的技術(shù)的迅速發(fā)展，自動駕駛功能對部分關(guān)鍵零部件（ESP、EPS等）提出了功能安全設(shè)計要求即冗余化設(shè)計。冗余設(shè)計對整車電源系統(tǒng)、電源分配系統(tǒng)、線路系統(tǒng)設(shè)計提出了新的要求。目前有些方案直接增加一套電源及電源分配系統(tǒng)、智能斷路器滿足功能安全D等級要求，有些方案通過增加智能的電源分配系統(tǒng)，需要結(jié)合車輛實際狀態(tài)選擇合理方案。

四、通信高速化

隨著智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，V2X、ADAS、自動駕駛領(lǐng)域發(fā)展，對數(shù)據(jù)采集處理速度要求越來越高，車輛網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也從原來的CAN\LIN發(fā)展到CANFD、百兆以太網(wǎng)（100M）、千兆以太網(wǎng)（1000M）。線束系統(tǒng)也要隨之升級，雖然CAN的雙絞線和百兆以太網(wǎng)的雙絞線，外觀看上去沒有什么差別，實質(zhì)上有大不同，但100base-T1以太網(wǎng)線束對特性阻抗、插損、回損等特性參數(shù)都進行了詳細的定義，對中間的inline數(shù)量也進行了規(guī)定。