U oblasti vozila na nove energetske potrebe (EV, PHEV, HEV), izbor materijala za visokonaponske kablove je ključan za sigurnost, trajnost i performanse vozila. Umreženi polietilen (XLPE) i silikonska guma su dva najčešća izolacijska materijala, ali imaju značajne razlike u performansama na visokim temperaturama, izolacijskim svojstvima, mehaničkoj čvrstoći i još mnogo toga.
Sveukupno, obojeXLPEi silikonska guma se široko koriste u kablovima za unutrašnjost automobila. Dakle, koji je materijal bolje prilagođen za visokonaponske kablove u vozilima s novim izvorima energije?
Zašto visokonaponski kablovi za vozila s novim izvorima energije zahtijevaju visokoučinkovite izolacijske materijale?
Visokonaponski kablovi u vozilima s novim izvorima energije uglavnom se koriste za baterijski sklop, motor, elektronski upravljački sistem i sistem punjenja, s radnim naponima u rasponu od 600 V do 1500 V, ili čak i više.
Ovo zahtijeva da kablovi imaju:
1) Odlične izolacijske performanse za sprječavanje električnog kvara i osiguranje sigurnosti.
2) Izvanredna otpornost na visoke temperature kako bi se izdržale teške radne okoline i spriječila degradacija izolacije.
3) Snažna otpornost na mehanička naprezanja, savijanje, vibracije i habanje.
4) Dobra otpornost na hemijsku koroziju omogućava prilagođavanje složenim okruženjima i produženje vijeka trajanja.
Trenutno se za izolacijske slojeve visokonaponskih kablova u vozilima s novim izvorima energije prvenstveno koristi XLPE ili silikonska guma. U nastavku ćemo napraviti detaljnu usporedbu ova dva materijala.
Iz tabele se može vidjeti da XLPE ima bolje performanse u pogledu otpornosti na napon, mehaničke čvrstoće, otpornosti na starenje i kontrole troškova, dok silikonska guma ima prednosti u otpornosti na visoke temperature i fleksibilnosti.
Zašto je XLPE preferirani materijal za visokonaponske kablove u vozilima s novim izvorima energije?
1) Jače izolacijske performanse:XLPEIma veću dielektričnu čvrstoću (≥30kV/mm), što ga čini otpornijim na rizike od električnih proboja u okruženjima visokog napona u poređenju sa silikonskom gumom. Osim toga, XLPE ima niske dielektrične gubitke, što osigurava stabilne dugoročne performanse, što ga čini pogodnim za nove energetske sisteme vozila.
2) Bolja mehanička svojstva: Tokom vožnje, vibracije karoserije vozila mogu izazvati mehaničko naprezanje kablova. XLPE ima veću zateznu čvrstoću, bolju otpornost na habanje i superiorniju otpornost na rezanje, što ga čini pogodnijim za dugotrajnu upotrebu i smanjuje troškove održavanja u poređenju sa silikonskom gumom.
3) Bolja otpornost na starenje: XLPE ima odličnu otpornost na starenje uzrokovano djelovanjem vodenog drveta, osiguravajući stabilnost kabla u okruženjima s visokom vlažnosti i jakim električnim poljem. Ovo je ključno za vozila s novim izvorima energije, posebno u primjenama s visokim opterećenjem kao što su visokonaponske baterije i sistemi za brzo punjenje.
4) Umjerena fleksibilnost za ispunjavanje zahtjeva ožičenja: U poređenju sa silikonskom gumom, XLPE nudi umjerenu fleksibilnost, balansirajući fleksibilnost ožičenja i mehaničku čvrstoću. Odlično se ponaša u primjenama kao što su visokonaponski kablovi u vozilima, kontrolni vodovi motora i priključci baterijskih paketa.
5) Isplativija: XLPE je isplativiji od silikonske gume, što podržava masovnu proizvodnju. Postao je glavni materijal za visokonaponske kablove u vozilima s novim izvorima energije.
Analiza scenarija primjene: XLPE u odnosu na silikonsku gumu
XLPE, sa svojom odličnom otpornošću na napon, mehaničkom čvrstoćom i cjenovnim prednostima, konkurentniji je u primjeni visokonaponskih kablova za vozila s novim izvorima energije.
Kako se tehnologija novih energetskih vozila nastavlja razvijati, XLPE materijali se također unapređuju kako bi zadovoljili veće zahtjeve u scenarijima primjene:
1) XLPE otporan na visoke temperature (150℃-200℃): Pogodan za visokoefikasne električne pogonske sisteme sljedeće generacije.
2) Umreženi polietilen s niskim udjelom dima i nultom količinom halogena (LSZH): U skladu je s ekološkim standardima za vozila na nove energetske pogone.
3) Optimizovani zaštitni sloj: Povećava otpornost na elektromagnetne smetnje (EMI) i poboljšava ukupnu elektromagnetnu kompatibilnost (EMC) vozila.
Sveukupno, XLPE zauzima dominantnu poziciju u sektoru visokonaponskih kablova za vozila s novim energetskim pogonom zbog svojih odličnih izolacijskih performansi, otpornosti na napon, mehaničke čvrstoće i cjenovnih prednosti. Iako je silikonska guma pogodna za ekstremno visoke temperature, njena viša cijena je čini pogodnom za posebne potrebe. Za glavne visokonaponske kablove u vozilima s novim energetskim pogonom, XLPE je najbolji izbor i može se široko primjenjivati u ključnim područjima kao što su kablovi za baterije, visokonaponski kablovi za motore i kablovi za brzo punjenje.
U kontekstu brzog razvoja industrije vozila na nove energetske potrebe, kompanije bi trebale uzeti u obzir faktore kao što su scenariji primjene, zahtjevi za otpornost na temperaturu i budžeti troškova prilikom odabira materijala za visokonaponske kablove kako bi osigurale sigurnost i trajnost kablova.
Vrijeme objave: 28. februar 2025.