史陶比尔：光伏连接器的过去、现在和未来

光伏连接器作为系统的生命线，贯穿项目始终，是确保所发电量从组件稳定传输到逆变器和用户端的重要载体。直流侧按照应用场景不同，主要可分为线端连接器(如组件)、分支连接器(工程现场)以及板端连接器(如逆变器)。

连接器作为关键零部件，其低的接触电阻和长期可靠性，能够保障电站高效和安全运行。相反，持续升高的接触电阻则会大幅提升项目的安全风险，严重的可导致火灾事故。2010-2017年，英国58起光伏火灾中，27%是由连接器引起;1995-2012年，德国180起光伏火灾中，24%也归因于连接器失效*。

本文聚焦在连接器标准更新及产品迭代，旨在让行业对连接器历史有更加宏观的认知，并展望未来发展趋势。

标准更新

国际标准化组织(ISO)主席乌尔丽卡•弗兰克曾在2022年新年祝词中说过，“标准显然是解决众多问题的重要工具。从政府到企业再到公民社会，标准让世界各地的人们能够说一种共同的语言，并成为质量、安全以及最重要的信任的国际基准”。

光伏行业第一部连接器标准是TÜV莱茵于2004年推出的2PfG 1161，随着连接器产品不断革新以及市场需求的发展，又主要历经DIN V VDE V 0126-3(2006年)、EN 50521(2008年)和EN 50521：2008+A1(2012年)，最终在2014年形成IEC 62852。目前，行业适用的标准是IEC 62852:2014+A1(2020年)。国际标准为行业带来了规范，保障了产品在终端应用的安全与可靠。

除了国际标准外，各个国家或地区也有本地认可的行业标准，如北美地区的UL 6703、日本JET、中国《GB/T 33765-2017 地面光伏系统用直流连接器》等。

连接器迭代

在光伏系统生命周期内(>25年)，作为能量传输者的连接器必须具备恒定低的接触电阻，以保证低功率损耗，否则无形之中会造成发电量损失。同时，连接器还必须适应各种恶劣环境，如风雨、烈日、盐雾和极端的温度变化等。

1996年前，光伏电缆普遍采用螺丝端子或接合连接件(splice connection)进行连接，但这种方式无法满足环境及市场需求。1996年，在终端客户的定制化诉求下，史陶比尔基于电连接核心技术MULTILAM推出一款新型插入式(plug-in)连接器——全球首款光伏连接器MC3。MC3的主体采用TPE材料(热塑性弹性体)，并通过摩擦力配合以实现物理连接。

2002年，史陶比尔推出MC4连接器，真正实现了“即插即用”(plug and play)，绝缘材料使用硬质材料(PC/PA)，而且在设计上更易于组装和现场安装。MC4上市后，迅速得到市场广泛认可，逐渐成为行业标杆。为适应光伏系统电压等级的提升，MC4-Evo 2也应运而生，接触电阻小于0.2毫欧，最大承载电流70A，完全满足1500V光伏系统及大尺寸组件市场的需求。

同时，经TÜV莱茵测试通过，MC4系列连接器是首款适用于高温(IEC TS 63126:2020 level 2)和高海拔(MC4，4000米;MC4-Evo 2，5000米)的光伏连接器。

未来趋势

无论是现在还是未来，从根本上来说，光伏连接器的开发都应致力于提高产品的可靠性和一致性，减少能量损耗，以便为光伏电站全生命周期的度电成本降低做出贡献。

史陶比尔(杭州)电连接器事业部产品和技术服务经理沈钱平认为，未来的光伏连接器需要紧跟光伏组件的技术发展(如更高电压和更高电流)、光伏系统的技术升级(如更高的系统电压和非光伏电缆)、各种特殊环境场景应用(如海面漂浮电站、农畜电站、荒漠电站及BiPV)和智能化运维。

*注：关于英国及德国火灾数据参考如下两份报告

1) Shohei Namikawa. Photovoltaics and Firefighter’s Operations: Best Practices in Selected Countries.

2) Chris Coonick. Fire and Solar PV Systems-Investigations and Evidence. BRE National Solar Centre.

文章作者：史陶比尔