电动汽车高压配电箱市场及企业分析（新能源汽车报告十六）

电动汽车高压配电箱(PDU)，又称为高压配电盒，是高压系统分配单元。电动汽车具有高电压和大电流的特点，通常配备300V以上的高压系统，工作电流可达200A以上，可能危及人身安全和高压零部件的使用安全性。因此，在设计和规划高压动力系统时，不仅要充分满足整车动力驱动要求外，还要确保汽车运行安全、驾乘人员安全和汽车运行环境安全。

通常，与动力电池相关的高压元器件，如各回路的接触器及保险丝等集成在动力电池包内。动力电池作为电动汽车的能量存储装置，受整车尺寸及布置的影响，可用空间非常有限。同时，需要保证动力电池系统维修的便利性，减少拆卸动力电池包的次数，高压箱应运而生。

电动汽车高压箱(PDU)的功能是保障整车系统动力电能的传输，是动力电池与各高压设备的电源和信号传递的桥梁。并随时检测整个高压系统的绝缘故障、断路故障、接地故障及高压故障等。

在电动汽车上，与高压配电盒相连接的高压部件包括：动力电池、电机控制器、变频器、逆变电源、电动空调、电动除霜、充电座等。

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图表 1 典型纯电动汽车整车工作原理图

资料来源：一览众咨询

图表 2 纯电动汽车高压系统原理图

资料来源：一览众咨询

一般来讲，高压配电箱的设计原则为：器件布置紧凑、体积小，易于拆卸和装配。由于箱体空间较小，电流较大，因此设计注重散热布置，避免温度聚焦升高导致潜在安全隐患。

从整车空间、整车架构的复杂度及成本考虑，业界广泛采用集中式高压电气系统架构配电。高压动力电源直接进入高压配电盒后根据系统的需要分配到系统高压电气产品，对如何保证整个高压系统及其各个电器设备的安全性、系统绝缘、电磁干扰及屏蔽、密封及耐振动等具有很高的要求。

在电动汽车未大规模普及前，高压配电箱设计及技术还存在诸多改进的地方。市面上存在的高压配电盒大都沿用工业高压配电箱的设计理念，其安全性、可靠性和耐久性都满足不了汽车的要求。例如，对于大功率的容性负载像马达驱动器和电压转换电器(DC/DC)，都需要进行预充电处理及状态监控。传统的电气线路很难做到有效的监控，极易造成高压开关零件的损坏(如端子粘连等)。业界往往采用电气参数相对较高的产品解决这个问题，但在体积及成本上并不尽人意。

目前，国内外实力较强的企业开始开发智能高压配电箱，一般采用铸铝外壳和接插件，防护等级达到IP67具有电流、电压采集功能具有高压连接监控和绝缘监控功能具有高压安全管理功能具有高压配电管理功能，具备预充电功能。未来高压配电箱将朝体积小、轻量化、智能化方向发展。

纯电动汽车高压配电盒里面有铜牌、断路器、空开、接触器、软启、变频器、变压器、接触器、高压继电器、熔断器、浪涌保护器、互感器、电流表、电压表、转换开关等。(各类元器件市场及企业分析详见一览众咨询发布的《2016-2020年中国新能源汽车核心零部件行业投资前景报告》)

高压继电器

新能源汽车主电路电压一般都大于 200V，远高于传统汽车的 12-48V，新能源汽车除需要传统汽车所需的低电压继电器以外，还需配备特殊的高压直流继电器。每台新能源汽车需配备 5-8 只高压直流继电器——2 个主继电器、1 个预充电器、2 个急速充电器、2 个普通充电继电器和 1 个高压系统辅助机器继电器。

市场格局方面，新能源汽车用的高压直流继电器对技术含量要求更高，目前只有松下、欧姆龙、泰科和宏发等为数不多的厂商具有批量供应的能力。全球汽车继电器行业集中度高，泰科、松下等跨国公司占据 60%以上份额。

高压连接器

2009年至2014年，汽车连接器市场的年复合增长率增长了11%，并达到近120亿美元的市场产值，预计汽车连接器产值将在2019年超过160亿美元，并保持有7%的年复合增长率。电动汽车汽车连接器不同于传统工业及传统汽车用连接器，传统的连接器设备难以满足其大电流、高电压的要求，所以连接器厂商也都在布局针对新能源汽车的大功率连接产品。

高压线束

高压线束是电动汽车里面的连接器和线缆在整个车运行当中非常关键的连接件，影响高压线束的隐患主要有是过热或燃烧，以及恶劣环境对线束的应还有屏蔽性能、进水进尘的风险等。

我国在电压高压线束方面一直都没有统一的标准，以前实行的GB/T25085、 GB/T25087《道路车辆用60-600V低压电缆》脱胎于IS06722，对于额定电压60-600V的单芯或多芯电缆做了规定和要求，但是对于新能源汽车使用的600V以上的高压线缆，则一直存在标准的缺失和空白。2016年8月，工信部批准发布了汽车行业标准QC/T 1037-2016《道路车辆用高压电缆》，并于2016年9月1日正式实施。该标准规定了额定电压 AC 1000 V/DC 1500 V 及以下道路车辆用高压电缆的要求、试验方法、检验规则、包装和标记。

由于汽车线束是影响整车电气性能的关键性零配件，所以世界上各大生产商与专业的线束生产商通常保持了长久而密切的稳定合作关系。全球汽车线束厂家高度垄断，主要的四家生产商占有了超过75%的市场。其中大多数日本的汽车线缆生产商原本从事于电线线缆的生产，有很好的产品技术传承，同时，住友等公司还掌握上游的矿业资源，成本控制力比较好。