汽车连接器:不再只是汽车专属
卫星组件与汽车零部件看似是两种截然不同的技术,而且在很长一段时间里,它们之间的距离确实就像底特律到火星那样遥远。但随着卫星发射数量的与日俱增——如今平均每天发射超过12颗——卫星产业开始追求那些在汽车领域已被证明极其成功的核心品质:耐用性、可靠性、规模化以及成本效益。
优秀的技术往往能产生意想不到的用途,远超其最初的设计初衷。晶体管的发明并非为了掀起一场数字革命,而仅仅是为了寻找一种比易坏且笨重的电子管更高效的替代方案。尽管晶体管最初在电信领域找到了立足之地,但其他行业的工程师很快意识到,如果你拥有一种极度可靠且能实现微型化的开关,那么未来的可能性将是无限的。
同样,在连接系统领域,优秀的技术也存在跨界融合的机遇。从机器人、汽车到卫星,所有的电子设备都面临着一个重要的设计课题:无论操作环境多么严酷,如何才能在其内部机构中持续稳定地传输电力与数据。
多元创新的历史
连接器自电线电缆问世之初就面临一个核心的诉求,而这个诉求本身是充满矛盾的:即部件既要紧固到不会因震动而松脱,又要在维护时能够被拆解分离。理想的连接器设计带有二重保障机制,即一种双重锁定系统,用以确保配对的接头紧密结合。此外,这种需求还必须实现规模化生产。
汽车行业早在多年前就满足了这一要求。从用于日常通勤走走停停的乘用车,到必须在各种极端环境条件下工作的重型农用及建筑设备,汽车连接器的应用范围极广。这类连接器可靠性的最佳证明,便是它们在广泛的应用领域中长达数十年的成功实践。
随着时间的推移,连接器不仅在形态和材料上进行了改进,以增强抗腐蚀、抗振动和耐热应力的能力,还具备了数字智能。它们已成为日益复杂的汽车电子系统的一部分,这些系统目前运行在控制器局域网(CAN)总线标准上,而在最新的迭代中,则采用了单对以太网(Single-pair Ethernet),这使得它们与其他先进系统的相似度更高。
对于汽车OEM而言,连接器是一种大宗商品部件,产量以百万计,价格也随之具有竞争力。专门为其他行业设计的连接器虽然功能相似,但由于需求相对有限,制造商无法充分利用规模经济的优势。此外,那些定制化的连接器也不像汽车连接器那样,拥有数百万英里可靠运行的记录。
其他行业可以借鉴的创新
这种在保持消费级价格的同时提供高鲁棒性的能力,吸引了其他行业的关注。这些行业正寻求能满足特定用途、且无需支付定制化高昂价格的连接器。例如,汽车行业对单对以太网的早期采用,显著提升了汽车连接器在其他领域的吸引力。
此外,汽车领域的协议标准也已扩展到新市场。原本为汽车制造开发的USCAR(美国汽车研究委员会)标准,由于强调互操作性、数据通信和智能制造,正越来越多地被其他行业所采纳,尤其是在工业自动化和机器人领域。
但在不同行业之间转换时,有一些因素需要考虑。例如,由于汽车行业主要面向消费者,且成本优化一直处于核心地位,设计工程师往往会避开稀有材料,转而选择易于采购的低成本材料。而其他行业,尤其是航空航天,可能需要比汽车规格耐热性更高的材料。因此,这些行业可能需要对汽车级连接器进行额外的测试和验证。
尽管如此,源自汽车行业的连接器仍将是一个极具竞争力的选择,并将越来越多地出现在远离其源发地的行业中。它们甚至可能被用于驱动人工智能的数据中心。如果这一幕发生,技术演进将完成一个闭环:软件定义汽车从云端平台提取数据,而这些云端平台所在的数据中心,使用的正是汽车级连接器。