汽车高压线束成本优化方法

本文简单介绍了纯电动汽车高压线束及生产工艺，并对高压线束成本构成及物料成本构成进行了详细分析。研究了高压系统架构优化、高压线束布置优化、高压线束物料优化、平台化及标准化设计的降成本方法，对高压线束成本优化意义重大。以下为正文。目前国内新能源汽车市场竞争越发激烈，随着国产特斯拉的降价和大众的电动车型加入，后续竞争会更加白热化。汽车企业只有凭借高品质、高价值的产品和领先的技术，才能在激烈的新能源汽车市场中占有一席之地。各大车企在技术不断创新的同时，也在重点关注零部件成本优化，提高产品力和提升企业竞争力。高压线束是纯电动汽车中高价值的零部件，也是成本优化的主要零件。高压线束简介及生产工艺高压线束将高压系统上各个部件相连，作为高压电源传输的媒介，是电动汽车上动力输出的主要载体，主要用于传输电能及屏蔽外界信号干扰。高压线束具有高电压、大电流、防护等级高及抗电磁干扰等特点，是纯电动汽车高压系统的神经网络，是整车性能和安全的关键零部件。纯电动汽车高压线束一般分为动力电池高压线束、电机控制器高压线束、快充插座线束、慢充插座线束、空调系统线束及充电高压线束，其中充电高压线束是指连接高压配电盒到车载充电机、空调压缩机和动力电池包加热器之间的线束。波纹管、耐磨自卷管等)、护板等组成。高压线束生产工艺流程主要有裁线、附件预装、端子压接/超声波焊接、屏蔽压接、线束总装及高压线束成本构成分析高压线束成本由物料成本、加工费、包装运输费及利管费构成，高压线束物料成本主要由线束技术方案决定，其中加工费包含了人工成本、动力费、设备折旧费及低值易耗品等费用。以下为某车型高压线束成本构成比率图(见图1)及高压线束物料成本构成比率图(见图2),高压线束物料成本占线束总成本比率约73.8%。需要不断通过优化设计及优化生产工艺等方法，降低高压图1高压线束成本构成占比图2高压线束物料成本构成占比在纯电动汽车上，高压零部件有动力电池、三合一(电机控制器+驱动电机+差减)、PDU(高压配电盒)、ECP(电动压缩机)、二合座(ACInlet)、快充座(DCInlet)及高压线束等，没有整车功能性能相关模块，详见图3。电机+差减④⑤7I③②⑧⑥①川图3优化前高压系统架构图PDU的独立，使得高压线束系统中转接数量增加。HVH和PTC两侧围，距离用电器接口(电池快充接口在前部，充电机慢充接口在前舱)太远，使高压线束长度偏长。经过研究分析，实现功能的电器元以节省掉一套电机控制器线束(约1.5m的50mm2导线和两对φ8mm这两个功能合并，高压线束可以减少一个回路(约1.5m的3mm2导线和两对片宽2.8mm端子接插件),高压系统架构优化后如图4所示。⑥⑥①③②四合一电机控差减AC充电图4优化后高压系统架构图通过此高压系统架构优化，减少了4个高压连接器和两根高压线束，高压线束能降成本约730元。充线束长度约4.5m,快充线束长度约4m,造成快慢充高压线束成本高。优化后将充电口布置在左右翼子板处，靠近充电机和电池包布置，减少高压线束长度。优化前后布置图如图5、6所示，通过此高压线束布置优化能降低成本约260元。图5优化前快慢充口布置位置图图6优化后快慢充口布置位置图3.1充电插座一体化设计优化座如图7所示，含快充充电插座和慢充充电插座。通过充电插座按照过此优化可减少一套法兰模具从而使高压线束总成成本下降约8元。慢充电插座法兰慢充电插座法兰慢充电插座法兰慢充电插座主体快充电插座主体图7优化前分体式充电插座图8优化后一体式充电插座3.2高压连接器国产化通过高压连接器国产化不断优化，用国产品牌如Luxshare、Ebusbar等进行国产化替代，对高压连接器降成本意义重大，如下表1所示为高压连接器国产化示范案例。表1高压连接器国产化示范案例原品牌原型号国产品牌国产型号3.3高压线缆线径优化通过对法规的解读、对标及统计云端大数据等措施，来优化高压线缆线径。针对具体的高压线缆，往往可以通过截面、温度要求、柔韧性以及屏蔽效果的优化来量体裁衣，避免过度尺寸和过度的组件。以快充高压线缆为例，优化前线缆线径为70mm2,优化后为50mm2,均能满足实际充电需求。3.4物料一对多可选优化高压线束物料一对多可以充分调动tier1供应商的积极性以及运用tier1供应商自己的供应链优势，选择成本最优方案进行供货。以物料成本中占比较高的高压线缆为例，目前主要规格高压线缆按照一对多思路按照高压线缆标准进行开发，每一种规格线束厂有多个规格可选，其中各回路具体应用导线情况，需要根据整车实际负载情况确认。通过不断的优化设计，目前很多物料可以实现一对多可选，以下表2仅为部分物料一对多示例。型号硅胶屏蔽导线科洛普FHLR2GCB2G_50华澄FHLR2GCB2G_50莱尼FHLR2GCB2G_50北京福斯FHLR2GCB2G_50表2物料一对多示例经过研究与分析，通过二