Inom området för nya energifordon (EV, PHEV, HEV) är materialvalet för högspänningskablar avgörande för fordonets säkerhet, hållbarhet och prestanda. Tvärbunden polyeten (XLPE) och silikongummi är två av de vanligaste isoleringsmaterialen, men de har betydande skillnader i högtemperaturprestanda, isoleringsegenskaper, mekanisk hållfasthet med mera.
Sammantaget, bådaXLPE-plastoch silikongummi används flitigt i bilkablar. Så, vilket material är bäst lämpat för högspänningskablar i nya energifordon?
Varför kräver högspänningskablar för nya energifordon högpresterande isoleringsmaterial?
Högspänningskablar i nya energifordon används huvudsakligen för batteripaket, motor, elektroniskt styrsystem och laddningssystem, med driftsspänningar från 600 V till 1500 V, eller ännu högre.
Detta kräver att kablarna har:
1) Utmärkt isoleringsprestanda för att förhindra elektriska haverier och säkerställa säkerhet.
2) Enastående högtemperaturbeständighet för att motstå tuffa driftsmiljöer och förhindra isoleringsnedbrytning.
3) Stark motståndskraft mot mekaniska påfrestningar, böjning, vibrationer och slitage.
4) God kemisk korrosionsbeständighet för att anpassa sig till komplexa miljöer och förlänga livslängden.
För närvarande används isoleringslagren i högspänningskablar i nya energifordon främst av XLPE eller silikongummi. Nedan kommer vi att göra en detaljerad jämförelse av dessa två material.
Av tabellen framgår att XLPE presterar bättre när det gäller spänningsbeständighet, mekanisk hållfasthet, åldringsbeständighet och kostnadskontroll, medan silikongummi har fördelar vad gäller högtemperaturbeständighet och flexibilitet.
Varför är XLPE det föredragna materialet för högspänningskablar i nya energifordon?
1) Starkare isoleringsprestanda: XLPE-isoleringsmaterial har en högre dielektrisk hållfasthet (≥30 kV/mm), vilket gör det bättre på att motstå risker för elektriska genombrott i högspänningsmiljöer jämfört med silikongummi. Dessutom har XLPE-isoleringsmaterial en låg dielektrisk förlust, vilket säkerställer stabil långsiktig prestanda och gör det lämpligt för nya kraftsystem för fordon.
2) Bättre mekaniska egenskaper: Under körning kan vibrationer från fordonskarossen utsätta kablarna för mekanisk belastning. XLPE har högre draghållfasthet, bättre slitstyrka och överlägsen skärmotståndskraft, vilket gör den mer lämplig för långvarig användning och minskar underhållskostnaderna jämfört med silikongummi.
3) Bättre åldringsbeständighet: XLPE-isoleringsmaterialet har utmärkt motståndskraft mot vattenträdåldring, vilket säkerställer att kabeln förblir stabil i miljöer med hög luftfuktighet och starka elektriska fält. Detta är avgörande för nya energifordon, särskilt i högbelastade applikationer som högspänningsbatteripaket och snabbladdningssystem.
4) Måttlig flexibilitet för att uppfylla ledningskrav: Jämfört med silikongummi erbjuder XLPE måttlig flexibilitet och balanserar ledningsflexibilitet och mekanisk hållfasthet. Den fungerar utmärkt i applikationer som högspänningskablage i fordon, motorstyrledningar och batteripaketanslutningar.
5) Mer kostnadseffektivt: XLPE är mer kostnadseffektivt än silikongummi och stöder massproduktion. Det har blivit det vanligaste materialet för högspänningskablar i nya energifordon.
Analys av applikationsscenarier: XLPE vs silikongummi
XLPE, med sin utmärkta spänningsbeständighet, mekaniska hållfasthet och kostnadsfördelar, är mer konkurrenskraftig vid tillämpning av högspänningskablar för nya energifordon.
I takt med att ny teknik för energifordon fortsätter att utvecklas uppgraderas även XLPE-material för att möta högre krav i olika tillämpningsscenarier:
1) Högtemperaturbeständig XLPE (150℃–200℃): Lämplig för nästa generations högeffektiva elektriska drivsystem.
2) Rökfattig, halogenfri tvärbunden polyeten (LSZH): Uppfyller miljöstandarder för nya energifordon.
3) Optimerat skärmskikt: Förbättrar motståndskraften mot elektromagnetisk störning (EMI) och förbättrar fordonets övergripande elektromagnetiska kompatibilitet (EMC).
Sammantaget har XLPE en dominerande position inom högspänningskablar för nya energifordon på grund av dess utmärkta isoleringsprestanda, spänningsmotstånd, mekaniska hållfasthet och kostnadsfördelar. Medan silikongummi är lämpligt för extrema högtemperaturmiljöer, gör dess högre kostnad det lämpligt för speciella behov. För vanliga högspänningskablar i nya energifordon är XLPE det bästa valet och kan användas i stor utsträckning inom viktiga områden som batterikablar, högspänningskablar för motorer och snabbladdningskablar.
Mot bakgrund av den snabba utvecklingen av den nya energifordonsindustrin bör företag beakta faktorer som applikationsscenarier, temperaturbeständighetskrav och kostnadsbudgetar när de väljer högspänningskablar för att säkerställa kablarnas säkerhet och hållbarhet.
Publiceringstid: 28 februari 2025