在创建一个高效且盈利的电动汽车（EV）系统中，找到适合的连接器来传输电力是至关重要的一步。

电动汽车（EV）似乎正在全球范围内迅速普及，不仅在消费者汽车领域，在工业和商业用途中也是如此。持续推动EV的采用面临的最大挑战之一是如何使其更加高效。但还有另一个可能对EV市场增长产生同等重大影响的因素：强大而高效的充电器的可用性。而充分发挥充电器的效能的关键可能在于连接电池与电源的连接器。事实上，众多挑战和成本都来自于各种EV系统之间的接口，比如动力传动系统、电池和充电站之间的接口。

这些接口——连接器——起着重要的作用，不仅适用于你车库里可能正在充电的EV，也适用于工业设施、可再生能源、电力传输与分配、铁路、港口、焊接自动化（包括实际焊接EV的机器人）、测试与测量以及电动出行等领域中的商业用途的EV。

连接器被认为是一种成熟的技术，但实际上并非如此。工程师们需要解决的挑战包括性能、耐久性、生产、合格和监管要求，当然还有成本。

一家公司可能会考虑利用内部解决方案来解决其连接器的问题。但是，你的内部设计团队是否拥有必要的资源来与多种聚合物和金属的组合一起创建解决方案呢？而采用内部解决方案的机会成本又是多少？对于生产有连接器的装配线来说，内部团队能否提供具备投产准备的零部件解决方案，并协调供应链以提供足够的组件？还有一个人为因素需要考虑：装配线人员能否可靠地、准确地、安全地安装连接器，而不会损坏潜在敏感的组件？

如果内部解决方案无法满足公司的需求，可以引入专门从事高电流连接器设计的外部供应商，例如Stäubli，而且越早引入这样的顾问，当装配线开始生产最终产品时，连接器就不太可能成为你的困扰之一。

在设计连接器时，不仅仅考虑电流容量是不够的，电流容量指的是连接器在不超过其温度额定值的情况下能够连续承载的最大电流量。连接器还必须设计能够承受最坏情况下的峰值电流、持续电流、温升和管理、电源周期波动、环境条件（包括潮湿或冬季环境中的湿度、沿海地区的腐蚀性盐以及沙尘等），以及安全性和人为因素。

通过使用电流传感器或嵌入式传感器，可以监控和控制温升。然而，这要求工程师平衡竞争性的复杂性；例如，充电算法的复杂性增加与连接器本身使用高温材料的成本增加之间的平衡。

这些连接器还必须考虑到一个新的机遇和挑战：自动化。由于目前电池技术的限制，车辆需要频繁充电，因此对机器人连接越来越感兴趣。这些机器可以在车辆停下来装载和卸载时连接到充电器上。它还为移动充电提供了可能性，即机器人前来为车辆充电。在这些情况下，连接器可能需要与目前市场上的连接器具有不同的设计要素和标准。

这些只是Stäubli这样的专家可以提供专业知识和组件的一些难题。

例如，对于与车辆动力传动相关的高要求操作，Stäubli提供了PerforMore电动传动连接器，该连接器专门用于实现电池、逆变器和高压充电进线之间的稳定高电流传输。

Stäubli电力连接器北美销售负责人David Rababy表示：“这款连接器是市场上功率最高的连接器。” PerforMore在40摄氏度下额定为600安培，并采用了双级锁定设计以确保安全性，在紧凑设计的同时保持了高工作电压所需的间隙和距离。

由于采用了Stäubli的Multilam连接器技术，它还具有出色的抗振性能。该连接器由一系列的凹槽和接触点组成，可以集中电流并最小化接触电阻，从而实现稳定一致的电流传输并减少功率损耗。

因此，PerforMore非常适合用于具有高技术要求的各种直流接口，比如电池，以及涉及到大量振动或连接器处于恶劣环境中的应用。

对于需要一定定制化的应用，Stäubli还提供CombiTac模块化连接器，可以轻松调整以满足每个应用的要求。它可以配置用于连接电力和电信号，以及冷却剂、光纤、热电偶和以太网线等流体。它们还可以配置为不同的外壳终端。

Rababy表示：“这些类型的连接器的插拔次数约为标准充电插头的十倍。”它们坚固耐用，并且可以根据要求进行配置。

Stäubli还提供在线配置CombiTac的选项——从规划到查询、投产到售后沟通。这使得即使没有太多先前知识的用户也能够创建自己的CombiTac解决方案，并根据其个体需求进行定制。

这种连接器非常适合需要独特充电解决方案的应用，例如自动引导车辆（AGV）或机器人系统。大多数使用CombiTac的应用都是工业应用，例如采矿、公共事业电力、建筑和农业。它们还可用于商用车辆的电池更换的电动出行领域。此外，该组件非常适合电池组测试；它可以插拔数十万次进行测试。

对于自动化操作，Stäubli提供了Quick Charge Connector（QCC），这是一种专为自动化而设计的连接设备，可以集成到各种车辆和应用中。尽管体积小巧，但它能够实现高功率传输；实际上，它所能处理的充电功率比目前市场上的1、2、3级充电器高一个数量级。QCC完全绝缘防护，防止接触和水污染，可在公共区域和各种环境中使用。该连接器可应用于从渡轮到港口、重型矿山和商业设备等各种高功率和/或关键任务应用，并不适用于消费者车辆。

Rababy表示：“QCC最适合于耐用、高功率和/或关键任务的应用，其中停机时间和非计划维护成本高昂，在这些应用中，将终端用户从充电连接过程中解放出来，并且需要高功率以优化运营成本。”

事实上，QCC已经被应用于加利福尼亚州长滩港口的一批33辆电动拖车的高功率充电器中。QCC系统采用了一个封闭式的插销设计，连接器两侧都具有防触电保护，并且能够在拖车尝试连接充电器时快速而轻松地进行纠正。该系统实现了充电器与每辆车辆的充电端口的自动连接，这些充电端口已经改装到每辆车辆上。

正如前面提到的，连接器仍然是一个不断发展的技术。连接器行业面临的一个重要挑战，特别是在工业4.0时代，是通过在使用不同技术的不同系统之间实现标准化的规模化。欧洲、亚洲和北美都遵循不同的行业标准；跨司法管辖区的标准化将有助于随着时间的推移实现互操作性，并帮助公司避免设备无法与不同或更新的OEM产品配合使用。

Stäubli正在领导一个专注于开发Megawatt Charging System（MCS）的工作组，该工作组由CharIn E-Mobility利益相关者协会主导。MCS利用QCC系统创建了一种用于高效充电重型电动车辆的新充电标准。它可以提供高达四兆瓦的充电功率，并计划于2024年推出。

对于在快速增长和快速发展的电动汽车领域运营的公司来说，找到适合其运营的正确连接器是一个重要的决策。幸运的是，这些解决方案已经可行——无论是内部解决方案还是通过像Stäubli这样的专业公司引入的产品。