新能源汽车线缆与普通汽车线缆存在一定差别
一、使用环境发生了变化
1、高电压高电流(车载)
可达600/300A,而传统燃油车电池电压一般为12V,对应的导线耐压等级小于60V。
2、大线径、线缆数量多(车载)
高压电池逆变器度变压器/低压电池/空调压缩机/电加热/电源分配单元…众多的用电结构使用线缆进行连接,导致在有限的空间内需排布数量庞大的线缆。
3、暴露空间(非车载)
充电枪部分的线缆长时间处于暴露空间,其耐候性、耐磨性、耐弯折、抗撕裂……有着严格要求。
二、车内高压线束由于具有大电压/大电流、大线径导线数量多等特点,线束的设计面临着布线、安全、屏蔽、重量及成本等挑战。
新能源线缆选材及要求
因为新能源车内高压大电流且空间有限,充电桩线缆则长期暴露在室外,使用环境的特殊性对线缆材料的性能提出非常严格的要求。新能源汽车线缆需要具备耐高低温、耐油耐水、阻燃、抗撕裂、绝缘、抗UV老化等性能。常用材料有TPE、TPU、XLPO、NBR+PVC、氯丁橡胶、硅橡胶等。
1、TPU应用于充电桩电缆聚氨酯护套材料
优点:柔韧、耐碾压,耐电压,耐高温压力、耐老化、耐酸碱、耐盐雾、防水。具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化特性,材料环保。
缺点:目前国内加工困难,成本较高。
工作温度:耐寒-40度;耐温150度以内。
2、TPE目前使用的大部分是指SEBS为基材的弹性体,应用于充电枪线缆
优点:加工工艺简单,密度小,价格适中,整体电缆非常柔软,能满足现有各标准要求。
缺点:大多含有不饱和键,温定性差;耐油效果低,特别是汽油;耐候性较差。
工作温度:耐寒-50度;耐温120度以内。
3、聚氯乙烯弹性体
优点:阻燃和绝缘、耐酸、耐油、易加工改性、便宜。
缺点:燃烧时会有黑烟和HCl气体。
工作温度:耐寒-40度;耐温105度以内。
4、硅橡胶
优点:耐热性、耐寒性和耐候性,防水,柔软性好,易于安装。
缺点:不耐油,抗撕裂能力差,价格较贵。
工作温度:耐寒-40度;耐温200度以内。
5、XLPE
优点:较高的交联性,柔性较好,绝缘性好,结构轻便,安装方便,便宜。
缺点:耐热性差,批次间色差难控制。
工作温度:耐寒-50度;耐温100度以内。
TPV一般指的是PP+EPDM的共混体系。是塑料与橡胶性能完美结合的典范。其中的PP相为连续相,提供TPV材料加工需要的热可塑性。EPDM橡胶相是硫化后的橡胶微粒,提供给材料橡胶弹性。橡胶相一般呈海岛状或微粒状分布。硫化结构的橡胶相使得TPV材料具有优良的耐老化、耐酸碱、耐气候、耐高温、耐油性能。
TPV一般为淡黄色或乳白色的颗粒,粒子有或浓或淡的气味。共混时采用的相关助剂的不同,决定了材料气味和颜色的差异。
硬度
TPV一般可提供50~100A的硬度范围。一些低硬度(40A以下)的所谓TPV,往往是物理共混的,没有经过硫化交联处理。
拉伸强度
一般在3~8MPa之间,硬度越高,材料的拉伸强度越好。
断裂伸长率
一般在200~400%之间,硫化的EPDM微粒分散相,不具有很高的拉伸性能。
耐油性
TPV具有良好的耐汽油性能,某些TPV在浸泡汽油后,其拉伸强度等物性甚至会得以提升。
耐酸碱性能
TPV在98%的硫酸中浸泡24~168小时,主要物性不会出现大的下降。
永久变形
TPV具有良好的耐永久变形性能。在温度23度,70度测试,TPV的耐永久变形性能在10~30%之间。
交联程度
TPV最适合的加工工艺为挤出成型,注塑成型相对较少。交联的橡胶相降低了TPV材料的流动性。交联程度越高,除加工性能外,TPV的各项性能都会得以提升。