В сфере транспортных средств на новых источниках энергии (электромобили, гибридные электромобили и гибридные электромобили) выбор материалов для высоковольтных кабелей имеет решающее значение для безопасности, долговечности и производительности транспортного средства. Сшитый полиэтилен (XLPE) и силиконовый каучук — два наиболее распространённых изоляционных материала, но они существенно различаются по своим высокотемпературным характеристикам, изоляционным свойствам, механической прочности и другим параметрам.
В целом, обаСшитый полиэтилени силиконовая резина широко используются в автомобильных кабелях. Итак, какой материал лучше всего подходит для высоковольтных кабелей в автомобилях на новых источниках энергии?
Почему высоковольтные кабели для транспортных средств на новых источниках энергии требуют использования высокоэффективных изоляционных материалов?
Высоковольтные кабели в новых транспортных средствах на энергии в основном используются для аккумуляторной батареи, двигателя, электронной системы управления и системы зарядки, при этом рабочее напряжение составляет от 600 В до 1500 В и даже выше.
Для этого необходимо, чтобы кабели имели:
1) Отличные изоляционные характеристики, предотвращающие пробой электричества и обеспечивающие безопасность.
2) Исключительная стойкость к высоким температурам, позволяющая выдерживать суровые условия эксплуатации и предотвращать ухудшение изоляции.
3) Высокая устойчивость к механическим нагрузкам, изгибу, вибрации и износу.
4) Хорошая стойкость к химической коррозии, что позволяет адаптироваться к сложным условиям и продлить срок службы.
В настоящее время для изоляции высоковольтных кабелей в новых энергетических автомобилях в основном используется сшитый полиэтилен (XLPE) или силиконовая резина. Ниже мы подробно сравним эти два материала.
Из таблицы видно, что сшитый полиэтилен (XLPE) демонстрирует лучшие показатели по сопротивлению напряжению, механической прочности, стойкости к старению и контролю затрат, в то время как силиконовый каучук имеет преимущества по стойкости к высоким температурам и гибкости.
Почему XLPE является предпочтительным материалом для высоковольтных кабелей в транспортных средствах на новых источниках энергии?
1) Более прочная изоляция: изоляционный материал из сшитого полиэтилена (XLPE) обладает более высокой диэлектрической прочностью (≥30 кВ/мм), что повышает его устойчивость к пробоям в условиях высокого напряжения по сравнению с силиконовым каучуком. Кроме того, изоляционный материал из сшитого полиэтилена обладает низкими диэлектрическими потерями, что обеспечивает стабильные эксплуатационные характеристики в течение длительного времени и делает его пригодным для использования в силовых системах транспортных средств на новых источниках энергии.
2) Улучшенные механические свойства: Вибрации кузова автомобиля во время движения могут создавать механическую нагрузку на кабели. XLPE обладает более высокой прочностью на разрыв, лучшей износостойкостью и превосходной устойчивостью к порезам, что делает его более подходящим для длительного использования и снижает затраты на обслуживание по сравнению с силиконовой резиной.
3) Повышенная стойкость к старению: изоляционный материал из сшитого полиэтилена обладает превосходной стойкостью к старению под воздействием воды, что обеспечивает стабильность кабеля в условиях высокой влажности и сильного электрического поля. Это критически важно для новых транспортных средств на энергии, особенно в условиях высокой нагрузки, таких как высоковольтные аккумуляторные батареи и системы быстрой зарядки.
4) Умеренная гибкость, соответствующая требованиям к электропроводке: по сравнению с силиконовым каучуком, сшитый полиэтилен (XLPE) обладает умеренной гибкостью, обеспечивая баланс между гибкостью электропроводки и механической прочностью. Он отлично подходит для применения в таких областях, как высоковольтные жгуты электропроводки в автомобилях, линии управления двигателями и соединения аккумуляторных батарей.
5) Более экономичный: XLPE более экономичен, чем силиконовая резина, что способствует массовому производству. Он стал основным материалом для высоковольтных кабелей в транспортных средствах на новых источниках энергии.
Анализ сценариев применения: сшитый полиэтилен против силиконовой резины
Благодаря своей превосходной стойкости к напряжению, механической прочности и ценовым преимуществам XLPE становится более конкурентоспособным при использовании в высоковольтных кабелях для транспортных средств на новых источниках энергии.
По мере дальнейшего развития технологий транспортных средств на новых источниках энергии материалы из сшитого полиэтилена также модернизируются для удовлетворения более высоких требований в различных сценариях применения:
1) Устойчивый к высоким температурам сшитый полиэтилен (150–200 °C): подходит для высокоэффективных систем электропривода следующего поколения.
2) Малодымный сшитый полиэтилен без галогенов (LSZH): соответствует экологическим стандартам для транспортных средств на новых источниках энергии.
3) Оптимизированный экранирующий слой: повышает устойчивость к электромагнитным помехам (ЭМП) и улучшает общую электромагнитную совместимость (ЭМС) транспортного средства.
В целом, XLPE занимает доминирующее положение в секторе высоковольтных кабелей для транспортных средств на новых источниках энергии благодаря своим превосходным изоляционным свойствам, сопротивлению напряжению, механической прочности и экономичности. Хотя силиконовый каучук подходит для экстремально высоких температур, его более высокая стоимость делает его пригодным для особых условий. Для основных высоковольтных кабелей в транспортных средствах на новых источниках энергии XLPE является оптимальным выбором и может широко применяться в таких ключевых областях, как жгуты аккумуляторных батарей, высоковольтные кабели для двигателей и кабели для быстрой зарядки.
В условиях стремительного развития отрасли транспортных средств на новых источниках энергии при выборе материалов для высоковольтных кабелей компаниям следует учитывать такие факторы, как условия применения, требования к термостойкости и бюджет затрат, чтобы гарантировать безопасность и долговечность кабелей.
Время публикации: 28 февраля 2025 г.