一个看似平平无奇的电子元器件产品，却有着32根如银针般的金属芯条，它连接了电阻率、中子密度、声波等石油钻探工具，为7000米深井下钻探提供有力支撑。这就是航天江南所属航天电器苏州华旃研发的高温高压连接器。

什么是连接器

连接器是现代工业及信息社会的基础元器件之一。连接器种类丰富、型号多样。 作为电子系统设备之间的节点，在器件、设备、组件、子系统之间传输电流或光信 号，并确保系统间信号完整性和能量传输效率。不同应用领域的连接器需满足不同 的性能要求，且功能特征和技术水平因应用场景而有差异。根据传输介质的不同， 连接器可分为电连接器、微波射频连接器和光连接器，广泛应用于通信、汽车、消 费电子、工业交通、航空航天和军事等领域。

各种类连接器实现的功能不同，从而形成不同类别连接器在设计和制造要求的 差异。一般来说，电连接器需要满足接触良好、工作可靠的要求。其中，大功率电能 传输时还要求接触电阻低、载流高、温升低、电磁兼容性能高；传输高速数据信号则 要求电路阻抗连续性好、串扰小、时延低、信号完整性高。微波射频连接器除了接触 的可靠性要求外，对于阻抗设计与补偿要求严格，需要符合插损、回损、相位和三阶 互调等性能要求。光纤连接器对于组件的对准精度要求严，因此对接触部件的加工 精度要求较高，洁净度高，定位准确。此外，连接器一般还需要满足机械性能、电气 性能和环境性能等基本性能要求。

连接器由接触件、绝缘体、壳体和附件组成。接触件是连接器的核心部件，通 过阴阳性接触件的插合实现电连接，其中阳性接触件为刚性零件，通常由黄铜或磷 青铜制成，而阴性接触件为插孔，通过弹性结构在插针插合时发生弹性变形，与阳 性接触件形成紧密接触。绝缘体起到接触件之间和接触件与外壳之间的绝缘作用。 壳体作为连接器的外壳，提供保护和插合时的对准功能。

“六基”中的核心基础元器件

海洋和石油钻探对于设备的高温、高液压承载力有着颇高要求。苏州华旃航天电器有限公司主导产品为高温高压连接器及组件，应用于石油和天然气井下设备，属于“六基”中的核心基础元器件领域，公司拥有具有国际竞争力的自主品牌4个，细分领域市场占有率居行业第1位。公司近年来加大研发投入，通过与高校合作等方式，掌握了超高液压承压、介质补偿等关键核心技术，为海洋钻探设备提供了能够在高温230℃、高液压172MPa等7000米深井下钻探环境工作的高温高压连接器及组件，提升了钻探设备的安全性，达到了国际先进水平。该技术保证了石油和天然气井下设备的电子组件及电气模块之间电气信号的长期可靠传输，已被国内外知名企业广泛使用，改变了需要依靠进口的现状，有利于我国能源安全的的稳定发展。公司围绕主导产品已经申请获得了51件发明专利、1件PCT国际专利等I类知识产权。

7000米的深井，对于钻探工具来说是多大的挑战？在4500米至6500米区域的深井，就得承受200℃、172兆帕的高温高压。

井下175℃对钻井设备与技术来说是一个坎

苏州华旃所研发的高温高压连接器，正如一整套钻井设备的“关节”。每次作业，大约几百个这样的连接器，连接了钻井设备的各个套组，起到信号传输、稳定供电的作用。能够承受高温和高液压两种应用场景，为能源安全提供实力支撑。

“钻井需要靠密封结构来保证，一整套设备里，大部分是电阻电容这些元器件，在高温高压环境下非常脆弱，在深井环境下，一旦元器件报废，工具就会发生泄漏，里面会灌满泥浆、水等各种介质，一整套几十万甚至上百万的设备就报废了，甚至会造成钻井失败，酿成重大损失。”公司技术人员介绍，能够稳定承压、确保安全的“关节”至关重要。

攻克“卡脖子”技术，从来不是一蹴而就

为了实现严苛环境下的高温高压承受能力，从2008年立项到2016年研制出能达到需求的产品，再到2018年正式大批量投产，研发团队十年磨一剑。

2008年，某知名能源服务商找到了苏州华旃，表示需要一款可以承受7000米深井的高温高压连接器组件。

在当时，要实现这个需求，在国内甚至国际来说，都尚属“刁钻”。一直到2013年，在无数次的测试后，团队都没有攻破这一技术难题。最大的难点不在于产品结构，而是怎么实现它的承受压性，承压能力达不到，就很容易漏液。但即使是解决承压后，陶瓷又可能会裂开，还可能遇到绝缘电路产品性能等诸多问题。

因为长期的投入无产出，该服务商终止了这项合作。但科研创新故事之所以值得被讴歌，都在于研发团队的坚持和果敢。

“只要市场前景在，大的框架也没有问题，临门一脚，决不能放弃。”苏州华旃石油项目负责人杜建东表示，得益于当时的大环境，管理层也对石油领域的发展趋势充满信心。在那之后，团队上下继续瞄准目标，做出了一次又一次尝试。

2014年开始，团队几乎是擦掉过往，一切重新来过。从基础原材料到烧结方法，每一个环节都进行了重新优化。光是这个器件中用到的陶瓷材料，团队就基本上跑遍了全国，“景德镇、宜兴、苏州……陶瓷做得好的厂家，我们能找的就都找。”

在经历了上千次的试错后，2016年，团队终于制出了能够满足要求的产品，2018年，能稳定运用于4500米-7000米深工具应用要求，最高承受200℃、172MPa的产品开始实现量产，保证了石油和天然气井下设备的电子组件及电气模块之间电气信号的长期可靠传输。

国内细分领域市场占有率居行业第1

这项“卡脖子”技术突破了需要依靠进口的瓶颈，苏州华旃也终于凭借这项过硬的技术获得了更多国内外订单，真正在市场扎稳脚跟。之后，在此基础上，苏州华旃还开发出了更高规格的产品，能够适用于7000米以下的井深环境，承受260℃、200MPa的高温高压。如今，该系列营收已超亿元，近两年在国内海洋石油钻探设备用高温高压连接器及组件细分领域市场占有率居行业第1位。

这是一个高温高压连接器从“0”到“1”的故事，也是航天电器众多产品故事中的一个。面对更加广阔的万米以下超声井，以及环境要求更严苛的海井，航天电器任重而道远。而航天电器也将从高端元器件这一核心主营业务出发，新能源和数字经济高速发展的当下，推出更多新项目和新产品，在更多领域实现国产替代、国际一流。