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汽车线束厂家带来新能源(EV)汽车线缆材料最新进展

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汽车线束厂家带来新能源(EV)汽车线缆材料最新进展

发布日期:2018-02-19 00:00 来源:http://www.papaikin.com 点击:

   EV已经上升为国家战略,规划在2020年销量达到500万辆,加上国外市场和充电站/桩的建设,打开一个大市场。EV线缆作为电传的主要组成部分,是动力信号传输的载体,作用巨大。EV线缆主要分为充电桩/站用线缆材料和车内高压线缆材料。由于高压高电流和使用环境苛刻,对线缆材料提出很高的安全规范和使用要求。


一、EV线缆材料开发现状及未来发展方向


•1.1 分类及标准

   充电桩/站线缆:CQC1103;TUV1908;UL62;EN50620 ;IEC62821 

   车内高压线 ISO6722 DECRA K175;GB/T12528

1.2 CQC/TUV充电线材料要求及开发现状

   材质为交联弹性体,TPE,TPU,HF-XLPE,PVC(其中TUV没有PVC材质)•主流为TPE,TPU•要求耐油抗撕耐候耐水耐酸碱耐高低温柔软•   绝缘材料的绝缘电阻要求CQC比TUV高•护套材料TPE材料CQC抗撕裂要求25,TUV为15•目前国内做的材料基本满足认证的要求。但有的厂家存在硬度偏高,抗撕NG导致有开裂风险,容易析出沾灰尘等缺点,在使用过程中需要按客户提出的要求进一步调整。中旭已经解决这些问题。

1.3 UL充电线材料要求及开发现状

   要求按电源软线UL62标准,材质为PVC,TPE等•绝缘有水电容及稳定因子的要求•护套要耐-40——105°C,耐ASTM2#油,耐UV, 150度2000g热变形,冷热冲击,VW-1阻燃等测试。•没有特别的环保要求•目前厂家多采用新加坡SPC的丁腈复合弹性体,国内厂家也有开发,品质接近。

1.4 EN/IEC充电线材料要求及开发现状

   标准基本等同,未定稿,以EN50620为主介绍•由于GB一般采用IEC标准,IEC一般采用EN标准,有可能未来以此为基础设定GB•绝缘材质电性能要求高,采用TPE或交联弹性体•护套采用TPU或交联弹性体,有很高的耐油要求ASTM2#•要求低烟无卤•抗撕裂有要求•目前护套一般采用巴斯夫的TPU,绝缘采用国内的•我司绝缘和护套材料都有开发好,目前处于国内领先.尤其TPU护套,pH和电导率都OK.

1.5 高压线材料要求及开发现状

   汽车线束厂家称标准一般采用ISO6722,也有厂家采用机车线标准GB/T12528•我们认为12528的XLPE材料由于难以同时达到柔软,抗撕抗开裂,耐油,高绝缘阻抗的要求,不适合于做EV高压线材料•目前满足6722的材料为TPE或XLPE材质,难点为125度耐热等级,耐汽油,耐撕裂,耐热切通,柔软等指标的同时实现•目前我司满足6722的材料已经广大客户使用,较为成熟。


二、EV线缆材料开发中易出现的问题

   由于EV采用的高压电系统,对线缆材料提出了很高的要求,选用不当会造成严重后果 

2.1不抗撕裂易开裂由于EV内部空间有限,线缆的弯曲半径较小,加上大电流高电压导致温度升到很多

   目前的阻燃TPE材料由于一般都含有聚苯醚成分,耐应力开裂性和耐缺口增长性都很差•电线材料如果不耐开裂,会造成电线短路,严重时导致电池失火,电车烧毁。

2.2不耐油

   由于现在的新能源车很多都是混动的,充电站也大多建在加油站边上,因此对高压线材料和充电站线缆材料都有耐汽油。

柴油,机油的要求。如果材料不耐油,未来在使用时有受油污染后失效的隐患。

   2.3 不耐磨

   2.4 不耐碾压

   2.5 硬度偏高不易施工

   2.6 析出喷霜

   2.7 线材鼓肚子

   2.8 电性能不良

   2.9 阻燃不好

   2.10 不耐热切通

   2.11 耐水耐候不良

   2.12 不耐高温

   2.13 低温硬化


三、问题对应的解决方案

抗开裂问题•原因: 

   1.撕裂强度太低,在应力和受热的情况下容易造成线缆纵向开裂 

     解决办法:提高撕裂强度到15KN/M以上

   2.高温开裂热冲击NG 热切通NG 老化NG等

     解决办法:通过抗氧剂的配合,基材的选择提高材料耐热性

   3.低温开裂冷弯,冷冲NG•   

解决方案:提高耐寒性能,加耐寒

   4.遇化学品或油污开裂•  

     解决方案:提高材料的耐油耐酸碱腐蚀性能

   5.耐候耐臭氧开裂等

     解决方案:从结构上选用抗UV抗臭氧的材料,加助剂,TPE配方一定要调好!

   6.阻燃NG采用高效阻燃体系,如ADP+成碳树脂CR1800等耐油NG

•  解决方案:

   1.基材采用 耐油胶种,如氢化丁腈胶,丙烯酸酯橡胶

   2.采用高结晶材料,通过IPN结构调整材料的软硬度和耐油的平衡

   3.使材料微交联,提高耐油性

7.析出喷霜•

   选用不易水解和析出的阻燃剂,采用高效量少的抗氧剂和润滑剂

8.鼓肚子

   提高材料硬度和弹性,采用挤压模,使外被和芯线充实

9.耐水耐候耐高低温不良

   汽车线束厂家称采用不易水解的阻燃剂,耐高温的基材,加抗UV助剂,耐寒剂等。


四、EV线缆材料发展方向

   1.环保低烟无卤特斯拉要求无卤UL62线•

   2.耐高低温  -55_150°C的高压线料,125°C的快充充电线料

   3.为提高对短路温度的冲击,绝缘采用耐高温的XLPE或交联弹性体•

   4.柔软 65A的护套, 80A的大平方高压线料

   5.抗撕抗开裂要求抗撕大于40•

   6.高阻燃  成束阻燃 ICE60332-3C

   7.耐磨耐碾压•

   8.薄壁高强度,以减轻线缆的重量

   9.弹弓线,以利于充电线位置的摆放•

   10.发光线缆,在夜间可以起到警示作用

汽车线束厂家

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