V oblasti nových energetických vozidel (EV, PHEV, HEV) je výběr materiálů pro kabely s vysokým napětím zásadní pro bezpečnost, trvanlivost a výkon vozidla. Cross-vázaný polyethylen (XLPE) a silikonová guma jsou dva z nejběžnějších izolačních materiálů, ale mají významné rozdíly ve vysokoteplotním výkonu, izolačním vlastnostech, mechanické pevnosti a další.
Celkově obaXlpeA silikonová guma se široce používají v automobilových interiérových kabelech. Který materiál je tedy vhodnější pro vysoce napěťové kabely v nových energetických vozidlech?
Proč vyžadují vysoce napěťové kabely pro nová energetická vozidla vysoce výkonná izolační materiály?
Vysokopěťové kabely v nových energetických vozidlech se používají hlavně pro baterii, motorový, elektronický řídicí systém a nabíjecí systém, přičemž provozní napětí v rozmezí od 600 V do 1500 V nebo dokonce vyšší.
To vyžaduje, aby kabely měly:
1) Vynikající výkon izolace, aby se zabránilo elektrickému rozpadu a zajistila bezpečnost.
2) Vynikající odolnost s vysokou teplotou, která odolává tvrdému provoznímu prostředí a zabrání degradaci izolace.
3) Silná odolnost vůči mechanickému napětí, ohýbání, vibracím a opotřebení.
4) Dobrá odolnost proti chemické korozi se přizpůsobí složitým prostředí a prodloužení životnosti.
Izolační vrstvy vysokopěťových kabelů v nových energetických vozidlech v současné době používají primárně XLPE nebo silikonové gumy. Níže provedeme podrobné srovnání těchto dvou materiálů.
Z tabulky je vidět, že XLPE funguje lépe, pokud jde o odolnost proti napětí, mechanickou pevnost, odolnost proti stárnutí a kontrolu nákladů, zatímco silikonová guma má výhody vysoké teploty a flexibility.
Proč je XLPE preferovaným materiálem pro kabely s vysokým napětím v nových energetických vozidlech?
1) Silnější výkon izolace:XlpeMá vyšší dielektrickou pevnost (≥ 30 kV/mm), což zlepší odolávání rizik elektrického rozpadu v prostředích s vysokým napětím ve srovnání s silikonovou gumou. Kromě toho má XLPE nízkou dielektrickou ztrátu, což zajišťuje stabilní dlouhodobý výkon, což je vhodné pro nové energetické energetické systémy.
2) Lepší mechanické vlastnosti: Během řízení mohou vibrace z tělesa vozidla ukládat mechanické napětí na kabely. XLPE má vyšší pevnost v tahu, lepší odolnost proti opotřebení a lepší odolnost proti řezu, díky čemuž je vhodnější pro dlouhodobé používání a snížení nákladů na údržbu ve srovnání s silikonovou gumou.
3) Lepší odolnost proti stárnutí: XLPE má vynikající odolnost vůči stárnutí vody, což zajišťuje, že kabel zůstává stabilní ve vysoké vlhkosti a prostředí s vysokým elektrickým polem. To je zásadní pro nová energetická vozidla, zejména v aplikacích s vysokým zatížením, jako jsou vysokopěťové baterie a systémy rychlého nabití.
4) Mírná flexibilita pro splnění požadavků na zapojení: XLPE ve srovnání s silikonovou gumou nabízí mírnou flexibilitu, vyvážení flexibility zapojení a mechanickou sílu. Vystupuje skvěle v aplikacích, jako jsou vysokopěťové postroje ve vozidle, ovládací linky motoru a připojení baterie.
5) Efektivnější nákladově efektivnější: XLPE je nákladově efektivnější než silikonová guma, což podporuje hromadnou výrobu. Stal se mainstreamovým materiálem pro vysoce napěťové kabely v nových energetických vozidlech.
Analýza scénářů aplikací: XLPE vs silikonová guma
XLPE s vynikajícím odporem napětí, mechanickou pevností a nákladů je konkurenceschopnější při použití vysokopěťových kabelů pro nová energetická vozidla.
Vzhledem k tomu, že nová technologie energetických vozidel pokračuje v postupu, materiály XLPE jsou také upgradovány tak, aby splňovaly vyšší požadavky v aplikačních scénářích:
1) XLPE (150 ℃ -200 ℃): Vhodný pro vysoce účinné elektrické pohonné systémy nové generace.
2) Polyethylen s nízkým množstvím nulového halogenu (LSZH): splňuje environmentální standardy pro nová energetická vozidla.
3) Optimalizovaná vrstva stínění: Zvyšuje odolnost vůči elektromagnetickému rušení (EMI) a zlepšuje celkovou elektromagnetickou kompatibilitu (EMC) vozidla.
Celkově XLPE zaujímá dominantní postavení v odvětví vysokopěťového kabelu pro nová energetická vozidla kvůli jeho vynikajícímu izolačnímu výkonu, odporu napětí, mechanické pevnosti a nákladů. Zatímco silikonová guma je vhodná pro extrémní vysokoteplotní prostředí, její vyšší náklady jsou vhodné pro zvláštní potřeby. U hlavních vysoce napěťových kabelů v nových energetických vozidlech je XLPE nejlepší volbou a lze jej široce aplikovat v klíčových oblastech, jako jsou kabely s vysokým napětím motoru a rychlé nabíjení kabelů.
V souvislosti s rychlým rozvojem nového průmyslu energetických vozidel by společnosti měly zvážit faktory, jako jsou scénáře aplikací, požadavky na odpor teploty a rozpočty na náklady při výběru vysokopěťových kabelových materiálů, aby se zajistila bezpečnost a trvanlivost kabelů.
Čas příspěvku: 28.-20. února