U oblasti vozila na nove energetske pogone (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: XLPE izolacijski materijal ima 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 izolacijski materijal 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 izolacijski materijal 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.