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【導語】電動汽車配電箱主要核心元器件屬於高壓部件， 技術含量要求高， 國外企業有較強的競爭優勢。 部分國內企業通過採購國外元器件進行組裝。 一般來講， 國內外大型高壓配電箱企業均能提供60%以上的核心零部件。
電動汽車高壓配電箱（PDU）， 又稱為高壓配電盒， 是高壓系統分配單元。 電動汽車具有高電壓和大電流的特點， 通常配備300V以上的高壓系統， 工作電流可達200A以上， 可能危及人身安全和高壓零部件的使用安全性。 因此， 在設計和規劃高壓動力系統時， 不僅要充分滿足整車動力驅動要求外，
通常， 與動力電池相關的高壓元器件， 如各回路的接觸器及保險絲等集成在動力電池包內。 動力電池作為電動汽車的能量存儲裝置， 受整車尺寸及佈置的影響， 可用空間非常有限。 同時， 需要保證動力電池系統維修的便利性， 減少拆卸動力電池包的次數， 高壓箱應運而生。
電動汽車高壓箱（PDU）的功能是保障整車系統動力電能的傳輸， 是動力電池與各高壓設備的電源和信號傳遞的橋樑。 並隨時檢測整個高壓系統的絕緣故障、斷路故障、接地故障及高壓故障等。
在電動汽車上， 與高壓配電盒相連接的高壓部件包括：動力電池、電機控制器、變頻器、逆變電源、電動空調、電動除霜、充電座等。
圖表 1 典型純電動汽車整車工作原理圖
圖表 2 純電動汽車高壓系統原理圖
一般來講， 高壓配電箱的設計原則為：器件佈置緊湊、體積小， 易於拆卸和裝配。 由於箱體空間較小， 電流較大， 因此設計注重散熱佈置， 避免溫度聚焦升高導致潛在安全隱患。
從整車空間、整車架構的複雜度及成本考慮， 業界廣泛採用集中式高壓電氣系統架構配電。 高壓動力電源直接進入高壓配電盒後根據系統的需要分配到系統高壓電氣產品， 對如何保證整個高壓系統及其各個電器設備的安全性、系統絕緣、電磁干擾及遮罩、密封及耐振動等具有很高的要求。
在電動汽車未大規模普及前， 高壓配電箱設計及技術還存在諸多改進的地方。 市面上存在的高壓配電盒大都沿用工業高壓配電箱的設計理念， 其安全性、可靠性和耐久性都滿足不了汽車的要求。 例如， 對於大功率的容性負載像馬達驅動器和電壓轉換電器（DC/DC）， 都需要進行預充電處理及狀態監控。 傳統的電氣線路很難做到有效的監控， 極易造成高壓開關零件的損壞（如端子粘連等）。 業界往往採用電氣參數相對較高的產品解決這個問題， 但在體積及成本上並不盡人意。
目前， 國內外實力較強的企業開始開發智慧高壓配電箱，
純電動汽車高壓配電盒裡面有銅牌、斷路器、空開、接觸器、軟啟、變頻器、變壓器、接觸器、高壓繼電器、熔斷器、浪湧保護器、互感器、電流錶、電壓表、轉換開關等。 （各類元器件市場及企業分析詳見一覽眾諮詢發佈的《2016-2020年中國新能源汽車核心零部件行業投資前景報告》）
高壓繼電器
新能源汽車主電路電壓一般都大於 200V， 遠高於傳統汽車的 12-48V， 新能源汽車除需要傳統汽車所需的低電壓繼電器以外， 還需配備特殊的高壓直流繼電器。每台新能源汽車需配備 5-8 只高壓直流繼電器——2 個主繼電器、1 個預充電器、2 個急速充電器、2 個普通充電繼電器和 1 個高壓系統輔助機器繼電器。
市場格局方面，新能源汽車用的高壓直流繼電器對技術含量要求更高，目前只有松下、歐姆龍、泰科和宏發等為數不多的廠商具有批量供應的能力。全球汽車繼電器行業集中度高，泰科、松下等跨國公司佔據 60%以上份額。
高壓連接器
2009年至2014年，汽車連接器市場的年複合增長率增長了11%，並達到近120億美元的市場產值，預計汽車連接器產值將在2019年超過160億美元，並保持有7%的年複合增長率。電動汽車汽車連接器不同于傳統工業及傳統汽車用連接器，傳統的連接器設備難以滿足其大電流、高電壓的要求，所以連接器廠商也都在佈局針對新能源汽車的大功率連接產品。
高壓線束
高壓線束是電動汽車裡面的連接器和線纜在整個車運行當中非常關鍵的連接件，影響高壓線束的隱患主要有是過熱或燃燒，以及惡劣環境對線束的應還有遮罩性能、進水進塵的風險等。
我國在電壓高壓線束方面一直都沒有統一的標準，以前實行的GB/T25085、 GB/T25087《道路車輛用60-600V低壓電纜》脫胎於IS06722，對於額定電壓60-600V的單芯或多芯電纜做了規定和要求，但是對於新能源汽車使用的600V以上的高壓線纜，則一直存在標準的缺失和空白。2016年8月，工信部批准發佈了汽車行業標準QC/T 1037-2016《道路車輛用高壓電纜》，並於2016年9月1日正式實施。該標準規定了額定電壓 AC 1000 V/DC 1500 V 及以下道路車輛用高壓電纜的要求、試驗方法、檢驗規則、包裝和標記。
由於汽車線束是影響整車電氣性能的關鍵性零配件，所以世界上各大生產商與專業的線束生產商通常保持了長久而密切的穩定合作關係。全球汽車線束廠家高度壟斷，主要的四家生產商佔有了超過75%的市場。其中大多數日本的汽車線纜生產商原本從事於電線線纜的生產，有很好的產品技術傳承，同時，住友等公司還掌握上游的礦業資源，成本控制力比較好。
圖表 3 全球汽車線束主要生產企業及市場佔有率
由於我國汽車線束產業起步較晚,目前,大多數為外資或合資企業，占到我國線束產業的42%,其次是一些民營的較大型的汽車零部件廠商，佔有率為37%，而國營汽車線束企業占21%。據統計，目前外商在我國投資的線束企業已達100餘家，國際著名的汽車線束企業幾乎都在中國建立了合資或獨資企業。
圖表 4 國內線束企業性質分佈
上世紀80年代，日本的矢崎和住友便開始為日本汽車企業開發專用的高壓線束，到了20世紀90年代，美國的德爾福開始為通用開發高壓線束產品，韓國的LS為LG提供高壓線束產品。從技術方面，日本和美國的高壓線束已形成了體系，並在實際使用中得到驗證和持續的改善，技術領先國內企業20-30年。
熔斷器
電動汽車高壓配電盒中，輸出端主要連接汽車輔助電源系統，在配電盒內部一般情況下會包括電加熱風機支路，空調壓縮機支路，DC/DC支路及充電機支路。這4個支路上，每個支路都需要安裝線路保護熔斷器，目的是在各負載發生短路時能夠及時切斷電源保護線路，避免車輛火災發生。熔斷器以體積小、抗震好、價格低的綜合優點，得到了廣泛認可和大量使用，成為國內外公認的擔當電動汽車短路保護的主要元器件。
熔斷器有交流和直流用途之分，交流應用於工業配電系統。車載的鋰電池、儲能電容、電動機、變流器和電控線路均屬直流系統，都需要直流類型的熔斷器做短路保護，才能保證安全可靠的正常運行和超強能力的短路開斷效果。根據目前電動汽車行業使用的熔斷器，大多數車型的系統最大電壓一般為700VDC 以下，也有少數車型的會略高於此電壓，所以用於電池保護的熔斷器可分為500VDC 和 700VDC兩種為主，電流等級多以200A~400A。
目前國內電動汽車高壓配電箱標準缺乏，企業各自為陣，產品種類繁多。高壓配電箱的規格及標準一般由車企主導，高壓配電箱及元器件企業根據車企的需求開發生產。
電動汽車配電箱核心元器件屬於高壓部件，技術含量要求高，國外企業有較強的競爭優勢，部分國內企業通過採購國外元器件進行組裝。一般來講，國內外大型高壓配電箱企業均能提供60%以上的核心零部件。
圖表 5 部分電動汽車高壓配電箱及部件生產企業
“一覽眾車”“一覽眾車”
回復“電機”，查看新能源汽車電機報告；
回復“充電設施”，查看新能源汽車充電設施報告；
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還需配備特殊的高壓直流繼電器。每台新能源汽車需配備 5-8 只高壓直流繼電器——2 個主繼電器、1 個預充電器、2 個急速充電器、2 個普通充電繼電器和 1 個高壓系統輔助機器繼電器。市場格局方面，新能源汽車用的高壓直流繼電器對技術含量要求更高，目前只有松下、歐姆龍、泰科和宏發等為數不多的廠商具有批量供應的能力。全球汽車繼電器行業集中度高，泰科、松下等跨國公司佔據 60%以上份額。
高壓連接器
2009年至2014年，汽車連接器市場的年複合增長率增長了11%，並達到近120億美元的市場產值，預計汽車連接器產值將在2019年超過160億美元，並保持有7%的年複合增長率。電動汽車汽車連接器不同于傳統工業及傳統汽車用連接器，傳統的連接器設備難以滿足其大電流、高電壓的要求，所以連接器廠商也都在佈局針對新能源汽車的大功率連接產品。
高壓線束
高壓線束是電動汽車裡面的連接器和線纜在整個車運行當中非常關鍵的連接件，影響高壓線束的隱患主要有是過熱或燃燒，以及惡劣環境對線束的應還有遮罩性能、進水進塵的風險等。
我國在電壓高壓線束方面一直都沒有統一的標準，以前實行的GB/T25085、 GB/T25087《道路車輛用60-600V低壓電纜》脫胎於IS06722，對於額定電壓60-600V的單芯或多芯電纜做了規定和要求，但是對於新能源汽車使用的600V以上的高壓線纜，則一直存在標準的缺失和空白。2016年8月，工信部批准發佈了汽車行業標準QC/T 1037-2016《道路車輛用高壓電纜》，並於2016年9月1日正式實施。該標準規定了額定電壓 AC 1000 V/DC 1500 V 及以下道路車輛用高壓電纜的要求、試驗方法、檢驗規則、包裝和標記。
由於汽車線束是影響整車電氣性能的關鍵性零配件，所以世界上各大生產商與專業的線束生產商通常保持了長久而密切的穩定合作關係。全球汽車線束廠家高度壟斷，主要的四家生產商佔有了超過75%的市場。其中大多數日本的汽車線纜生產商原本從事於電線線纜的生產，有很好的產品技術傳承，同時，住友等公司還掌握上游的礦業資源，成本控制力比較好。
圖表 3 全球汽車線束主要生產企業及市場佔有率
由於我國汽車線束產業起步較晚,目前,大多數為外資或合資企業，占到我國線束產業的42%,其次是一些民營的較大型的汽車零部件廠商，佔有率為37%，而國營汽車線束企業占21%。據統計，目前外商在我國投資的線束企業已達100餘家，國際著名的汽車線束企業幾乎都在中國建立了合資或獨資企業。
圖表 4 國內線束企業性質分佈
上世紀80年代，日本的矢崎和住友便開始為日本汽車企業開發專用的高壓線束，到了20世紀90年代，美國的德爾福開始為通用開發高壓線束產品，韓國的LS為LG提供高壓線束產品。從技術方面，日本和美國的高壓線束已形成了體系，並在實際使用中得到驗證和持續的改善，技術領先國內企業20-30年。
熔斷器
電動汽車高壓配電盒中，輸出端主要連接汽車輔助電源系統，在配電盒內部一般情況下會包括電加熱風機支路，空調壓縮機支路，DC/DC支路及充電機支路。這4個支路上，每個支路都需要安裝線路保護熔斷器，目的是在各負載發生短路時能夠及時切斷電源保護線路，避免車輛火災發生。熔斷器以體積小、抗震好、價格低的綜合優點，得到了廣泛認可和大量使用，成為國內外公認的擔當電動汽車短路保護的主要元器件。
熔斷器有交流和直流用途之分，交流應用於工業配電系統。車載的鋰電池、儲能電容、電動機、變流器和電控線路均屬直流系統，都需要直流類型的熔斷器做短路保護，才能保證安全可靠的正常運行和超強能力的短路開斷效果。根據目前電動汽車行業使用的熔斷器，大多數車型的系統最大電壓一般為700VDC 以下，也有少數車型的會略高於此電壓，所以用於電池保護的熔斷器可分為500VDC 和 700VDC兩種為主，電流等級多以200A~400A。
目前國內電動汽車高壓配電箱標準缺乏，企業各自為陣，產品種類繁多。高壓配電箱的規格及標準一般由車企主導，高壓配電箱及元器件企業根據車企的需求開發生產。
電動汽車配電箱核心元器件屬於高壓部件，技術含量要求高，國外企業有較強的競爭優勢，部分國內企業通過採購國外元器件進行組裝。一般來講，國內外大型高壓配電箱企業均能提供60%以上的核心零部件。
圖表 5 部分電動汽車高壓配電箱及部件生產企業
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