Στον τομέα των νέων ενεργειακών οχημάτων (EV, PHEV, HEV), η επιλογή των υλικών για καλώδια υψηλής τάσης είναι ζωτικής σημασίας για την ασφάλεια, την ανθεκτικότητα και την απόδοση του οχήματος. Το πολυαιθυλενίου διασταυρούμενης συνδεδεμένης (XLPE) και το καουτσούκ σιλικόνης είναι δύο από τα πιο κοινά υλικά μόνωσης, αλλά έχουν σημαντικές διαφορές στην απόδοση υψηλής θερμοκρασίας, τις ιδιότητες μόνωσης, τη μηχανική αντοχή και πολλά άλλα.
Συνολικά, και τα δύοXLPEκαι το καουτσούκ σιλικόνης χρησιμοποιούνται ευρέως στα εσωτερικά καλώδια αυτοκινήτων. Έτσι, ποιο υλικό είναι καλύτερα κατάλληλο για καλώδια υψηλής τάσης σε νέα ενεργειακά οχήματα;
Γιατί τα καλώδια υψηλής τάσης για νέα ενεργειακά οχήματα απαιτούν μόνωση υψηλής απόδοσης;
Τα καλώδια υψηλής τάσης σε νέα ενεργειακά οχήματα χρησιμοποιούνται κυρίως για το πακέτο μπαταρίας, τον κινητήρα, το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου και το σύστημα φόρτισης, με τάσεις λειτουργίας που κυμαίνονται από 600V έως 1500V ή ακόμη υψηλότερα.
Αυτό απαιτεί τα καλώδια να έχουν:
1) Εξαιρετική απόδοση μόνωσης για την πρόληψη της ηλεκτρικής βλάβης και την εξασφάλιση της ασφάλειας.
2) Εξαιρετική αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία για να αντέχει σε σκληρά περιβάλλοντα λειτουργίας και να αποτρέψει την υποβάθμιση της μόνωσης.
3) Ισχυρή αντίσταση στις μηχανικές καταπονήσεις, κάμψη, δόνηση και φθορά.
4) Καλή χημική αντοχή στη διάβρωση για να προσαρμοστεί σε σύνθετα περιβάλλοντα και να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής.
Επί του παρόντος, τα στρώματα μόνωσης των καλωδίων υψηλής τάσης σε νέα ενεργειακά οχήματα χρησιμοποιούν κυρίως XLPE ή καουτσούκ σιλικόνης. Παρακάτω, θα κάνουμε μια λεπτομερή σύγκριση αυτών των δύο υλικών.
Από τον πίνακα, μπορεί να φανεί ότι το XLPE αποδίδει καλύτερα όσον αφορά την αντίσταση στην τάση, τη μηχανική αντοχή, την αντίσταση στη γήρανση και τον έλεγχο του κόστους, ενώ το καουτσούκ σιλικόνης έχει πλεονεκτήματα σε αντοχή και ευελιξία υψηλής θερμοκρασίας.
Γιατί το XLPE είναι το προτιμώμενο υλικό για καλώδια υψηλής τάσης σε νέα ενεργειακά οχήματα;
1) Ισχυρότερη απόδοση μόνωσης:XLPEέχει υψηλότερη διηλεκτρική αντοχή (≥30kV/mm), γεγονός που το καθιστά καλύτερο να αντισταθεί σε κίνδυνο ηλεκτρικής βλάβης σε περιβάλλοντα υψηλής τάσης σε σύγκριση με το καουτσούκ σιλικόνης. Επιπλέον, το XLPE έχει χαμηλή διηλεκτρική απώλεια, εξασφαλίζοντας σταθερές μακροπρόθεσμες επιδόσεις, καθιστώντας την κατάλληλη για νέα συστήματα ενέργειας ενέργειας.
2) Καλύτερες μηχανικές ιδιότητες: Κατά τη διάρκεια της οδήγησης, οι δονήσεις από το σώμα του οχήματος μπορούν να επιβάλλουν μηχανική τάση στα καλώδια. Το XLPE έχει υψηλότερη αντοχή εφελκυσμού, καλύτερη αντοχή στη φθορά και ανώτερη αντίσταση κοπής, καθιστώντας την πιο κατάλληλη για μακροχρόνια χρήση και μείωση του κόστους συντήρησης σε σύγκριση με το καουτσούκ σιλικόνης.
3) Καλύτερη αντίσταση γήρανσης: Το XLPE έχει εξαιρετική αντίσταση στη γήρανση των δένδρων του νερού, εξασφαλίζοντας ότι το καλώδιο παραμένει σταθερό σε υψηλή υγρασία και υψηλά περιβάλλοντα ηλεκτρικού πεδίου. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για νέα ενεργειακά οχήματα, ειδικά σε εφαρμογές υψηλής φόρτωσης, όπως πακέτα μπαταριών υψηλής τάσης και συστήματα γρήγορης φόρτισης.
4) Μέτρια ευελιξία για την κάλυψη των απαιτήσεων καλωδίωσης: Σε σύγκριση με το καουτσούκ σιλικόνης, το XLPE προσφέρει μέτρια ευελιξία, εξισορρόπηση της ευελιξίας των καλωδίων και της μηχανικής αντοχής. Εκτελεί άριστα σε εφαρμογές, όπως οι ιμάντες υψηλής τάσης εντός του οχήματος, οι γραμμές ελέγχου κινητήρα και οι συνδέσεις πακέτων μπαταριών.
5) Πιο οικονομικά αποδοτική: Το XLPE είναι πιο οικονομικά αποδοτικό από το καουτσούκ σιλικόνης, υποστηρίζοντας τη μαζική παραγωγή. Έχει γίνει το κύριο υλικό για καλώδια υψηλής τάσης σε νέα ενεργειακά οχήματα.
Ανάλυση σεναρίων εφαρμογής: XLPE vs Silicone Rubber
Το XLPE, με την εξαιρετική αντοχή της τάσης, τη μηχανική αντοχή και τα πλεονεκτήματα του κόστους, είναι πιο ανταγωνιστική στην εφαρμογή καλωδίων υψηλής τάσης για νέα ενεργειακά οχήματα.
Καθώς η νέα τεχνολογία ενεργειακών οχημάτων συνεχίζει να προχωρά, τα υλικά XLPE αναβαθμίζονται επίσης για να ανταποκριθούν σε υψηλότερες απαιτήσεις σε σενάρια εφαρμογής:
1) ανθεκτικό σε υψηλής θερμοκρασίας XLPE (150 ℃ -200 ℃): Κατάλληλο για τα ηλεκτρικά συστήματα κίνησης υψηλής απόδοσης επόμενης γενιάς.
2) Χαμηλό-ημι-μηδενικό μισό-μισό-διασυνδεδεμένο πολυαιθυλενίου (LSZH): συμμορφώνεται με περιβαλλοντικά πρότυπα για νέα ενεργειακά οχήματα.
3) Βελτιστοποιημένη στρώση θωράκισης: Ενισχύει την αντίσταση στην ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή (EMI) και βελτιώνει τη συνολική ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMC) του οχήματος.
Συνολικά, το XLPE καταλαμβάνει μια κυρίαρχη θέση στον τομέα των καλωδίων υψηλής τάσης για νέα ενεργειακά οχήματα λόγω της εξαιρετικής απόδοσης της μόνωσης, της αντοχής στην τάση, της μηχανικής αντοχής και των πλεονεκτημάτων κόστους. Ενώ το καουτσούκ σιλικόνης είναι κατάλληλο για ακραία περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, το υψηλότερο κόστος του καθιστά κατάλληλο για ειδικές ανάγκες. Για τα κύρια καλώδια υψηλής τάσης σε νέα ενεργειακά οχήματα, το XLPE είναι η καλύτερη επιλογή και μπορεί να εφαρμοστεί ευρέως σε βασικές περιοχές όπως οι ιμάντες μπαταρίας, τα καλώδια κινητήρα υψηλής τάσης και τα καλώδια ταχείας φόρτισης.
Στο πλαίσιο της ταχείας ανάπτυξης της νέας βιομηχανίας ενεργειακών οχημάτων, οι εταιρείες θα πρέπει να εξετάσουν παράγοντες όπως τα σενάρια εφαρμογής, τις απαιτήσεις αντοχής στη θερμοκρασία και τους προϋπολογισμούς κόστους κατά την επιλογή υλικών καλωδίων υψηλής τάσης για να εξασφαλίσουν την ασφάλεια και την ανθεκτικότητα των καλωδίων.
Χρόνος δημοσίευσης: Φεβ-28-2025