В областта на превозните средства с нова енергия (EV, PHEV, HEV), изборът на материали за високоволтови кабели е от решаващо значение за безопасността, издръжливостта и производителността на превозното средство. Омреженият полиетилен (XLPE) и силиконовият каучук са два от най-разпространените изолационни материали, но те имат значителни разлики по отношение на устойчивостта на високи температури, изолационните свойства, механичната якост и други.
Като цяло, и дветеXLPEи силиконовият каучук се използват широко в кабелите за интериор на автомобили. И така, кой материал е по-подходящ за кабели за високо напрежение в превозни средства с нова енергия?
Защо кабелите за високо напрежение за превозни средства с нова енергия изискват високоефективни изолационни материали?
Високоволтовите кабели в превозните средства с нова енергия се използват главно за батерийния пакет, двигателя, електронната система за управление и системата за зареждане, с работни напрежения от 600V до 1500V или дори по-високи.
Това изисква кабелите да имат:
1) Отлична изолационна производителност за предотвратяване на електрически повреди и осигуряване на безопасност.
2) Изключителна устойчивост на високи температури, за да издържи на тежки работни условия и да предотврати влошаване на изолацията.
3) Силна устойчивост на механични натоварвания, огъване, вибрации и износване.
4) Добра химическа устойчивост на корозия, която позволява адаптиране към сложни среди и удължаване на експлоатационния живот.
В момента изолационните слоеве на високоволтовите кабели в превозните средства с нова енергия използват предимно XLPE или силиконов каучук. По-долу ще направим подробно сравнение на тези два материала.
От таблицата може да се види, че XLPE се представя по-добре по отношение на устойчивост на напрежение, механична якост, устойчивост на стареене и контрол на разходите, докато силиконовият каучук има предимства по отношение на устойчивост на високи температури и гъвкавост.
Защо XLPE е предпочитаният материал за високоволтови кабели в превозни средства с нова енергия?
1) По-силна изолация:XLPEима по-висока диелектрична якост (≥30kV/mm), което го прави по-устойчив на електрически пробиви в среди с високо напрежение в сравнение със силиконовия каучук. Освен това, XLPE има ниски диелектрични загуби, което осигурява стабилна дългосрочна работа и го прави подходящ за захранващи системи за превозни средства с нова енергия.
2) По-добри механични свойства: По време на шофиране, вибрациите от каросерията на превозното средство могат да окажат механично напрежение върху кабелите. XLPE има по-висока якост на опън, по-добра износоустойчивост и превъзходна устойчивост на срязване, което го прави по-подходящ за дългосрочна употреба и намалява разходите за поддръжка в сравнение със силиконовия каучук.
3) По-добра устойчивост на стареене: XLPE има отлична устойчивост на стареене от типа „водно дърво“, което гарантира, че кабелът остава стабилен в среда с висока влажност и силно електрическо поле. Това е от решаващо значение за превозните средства с нова енергия, особено в приложения с високо натоварване, като например високоволтови батерии и системи за бързо зареждане.
4) Умерена гъвкавост, отговаряща на изискванията за окабеляване: В сравнение със силиконовия каучук, XLPE предлага умерена гъвкавост, балансирайки гъвкавостта на окабеляването и механичната здравина. Той се представя отлично в приложения като високоволтови кабелни снопове в превозни средства, линии за управление на двигатели и връзки за батерийни пакети.
5) По-рентабилно: XLPE е по-рентабилен от силиконовия каучук, което поддържа масово производство. Той се превърна в основен материал за високоволтови кабели в превозни средства с нова енергия.
Анализ на сценарий на приложение: XLPE срещу силиконов каучук
XLPE, с отличната си устойчивост на напрежение, механична якост и предимства по отношение на разходите, е по-конкурентоспособен при прилагането на високоволтови кабели за превозни средства с нова енергия.
С развитието на технологиите за превозни средства с нова енергия, XLPE материалите също се обновяват, за да отговарят на по-високите изисквания в различни сценарии на приложение:
1) Устойчив на висока температура XLPE (150℃-200℃): Подходящ за високоефективни електрически задвижващи системи от следващо поколение.
2) Омрежен полиетилен с ниско съдържание на дим и нулеви халогени (LSZH): Отговаря на екологичните стандарти за превозни средства с нови енергийни източници.
3) Оптимизиран екраниращ слой: Подобрява устойчивостта на електромагнитни смущения (EMI) и подобрява общата електромагнитна съвместимост (EMC) на превозното средство.
Като цяло, XLPE заема доминираща позиция в сектора на високоволтовите кабели за превозни средства с нови енергийни източници, благодарение на отличните си изолационни характеристики, устойчивост на напрежение, механична якост и предимства по отношение на цената. Въпреки че силиконовият каучук е подходящ за екстремно високи температури, по-високата му цена го прави подходящ за специални нужди. За масовите високоволтови кабели в превозните средства с нови енергийни източници, XLPE е най-добрият избор и може да се прилага широко в ключови области като кабелни снопове за батерии, високоволтови кабели за двигатели и кабели за бързо зареждане.
В контекста на бързото развитие на индустрията за превозни средства с нова енергия, компаниите трябва да вземат предвид фактори като сценарии на приложение, изисквания за температурна устойчивост и бюджетни разходи при избора на материали за високоволтови кабели, за да гарантират безопасността и дълготрайността на кабелите.
Време на публикуване: 28 февруари 2025 г.