Порівняння матеріалів високовольтних кабелів для транспортних засобів на нових джерелах енергії: XLPE проти силіконової гуми

У сфері транспортних засобів на нових джерелах енергії (EV, PHEV, HEV) вибір матеріалів для високовольтних кабелів має вирішальне значення для безпеки, довговічності та продуктивності транспортного засобу. Зшитий поліетилен (XLPE) та силіконова гума є двома найпоширенішими ізоляційними матеріалами, але вони мають суттєві відмінності у високотемпературних характеристиках, ізоляційних властивостях, механічній міцності тощо.

Загалом, обидваXLPEа силіконова гума широко використовується в кабелях для салону автомобілів. Отже, який матеріал краще підходить для високовольтних кабелів у транспортних засобах на нових джерелах енергії?

Чому високовольтні кабелі для транспортних засобів на нових джерелах енергії потребують високоефективних ізоляційних матеріалів?

Високовольтні кабелі в транспортних засобах на нових джерелах енергії в основному використовуються для акумуляторної батареї, двигуна, електронної системи керування та системи заряджання, з робочою напругою від 600 В до 1500 В або навіть вище.

Це вимагає, щоб кабелі мали:
1) Відмінні ізоляційні характеристики для запобігання електричному пробою та забезпечення безпеки.
2) Видатна стійкість до високих температур, що дозволяє витримувати суворі умови експлуатації та запобігати деградації ізоляції.
3) Висока стійкість до механічних навантажень, вигину, вібрації та зносу.
4) Гарна хімічна стійкість до корозії для адаптації до складних середовищ та подовження терміну служби.

Наразі для ізоляційних шарів високовольтних кабелів у транспортних засобах на нових джерелах енергії переважно використовується XLPE або силіконовий каучук. Нижче ми проведемо детальне порівняння цих двох матеріалів.

З таблиці видно, що XLPE має кращі показники стійкості до напруги, механічної міцності, стійкості до старіння та контролю вартості, тоді як силіконова гума має переваги у стійкості до високих температур та гнучкості.

Чому XLPE є кращим матеріалом для високовольтних кабелів у транспортних засобах на нових джерелах енергії?

1) Покращена ізоляція:XLPEмає вищу діелектричну міцність (≥30 кВ/мм), що робить його кращим за стійкість до ризиків електричних пробоїв у середовищах високої напруги порівняно з силіконовою гумою. Крім того, XLPE має низькі діелектричні втрати, що забезпечує стабільну довготривалу роботу, що робить його придатним для нових систем живлення транспортних засобів.
2) Кращі механічні властивості: Під час руху вібрації від кузова транспортного засобу можуть створювати механічне навантаження на кабелі. XLPE має вищу міцність на розрив, кращу зносостійкість та чудову стійкість до порізів, що робить його більш придатним для тривалого використання та знижує витрати на обслуговування порівняно з силіконовою гумою.
3) Краща стійкість до старіння: XLPE має чудову стійкість до старіння під впливом водяного дерева, що забезпечує стабільність кабелю в умовах високої вологості та високого електричного поля. Це має вирішальне значення для транспортних засобів на нових джерелах енергії, особливо у високонавантажених системах, таких як високовольтні акумуляторні блоки та системи швидкої зарядки.
4) Помірна гнучкість для задоволення вимог до проводки: Порівняно з силіконовою гумою, XLPE пропонує помірну гнучкість, балансуючи між гнучкістю проводки та механічною міцністю. Він чудово підходить для таких застосувань, як високовольтні джгути в автомобілях, лінії керування двигуном та з'єднання акумуляторних батарей.
5) Більш економічно ефективний: XLPE є більш економічно ефективним, ніж силіконова гума, що підтримує масове виробництво. Він став основним матеріалом для високовольтних кабелів у транспортних засобах на нових джерелах енергії.

Аналіз сценаріїв застосування: XLPE проти силіконової гуми

XLPE, завдяки своїй чудовій стійкості до напруги, механічній міцності та перевагам у вартості, є більш конкурентоспроможним у застосуванні високовольтних кабелів для транспортних засобів на нових джерелах енергії.

Оскільки технології розвитку транспортних засобів на нових джерелах енергії продовжують розвиватися, матеріали з поліетилену з високим вмістом з'єднання (XPE) також модернізуються, щоб відповідати вищим вимогам у різних сценаріях застосування:

1) Стійкий до високих температур XLPE (150℃-200℃): підходить для високоефективних електроприводних систем наступного покоління.
2) Зшитий поліетилен з низьким вмістом диму та нульовим вмістом галогенів (LSZH): відповідає екологічним стандартам для транспортних засобів на нових джерелах енергії.
3) Оптимізований захисний шар: підвищує стійкість до електромагнітних перешкод (EMI) та покращує загальну електромагнітну сумісність (EMC) транспортного засобу.

Загалом, XLPE займає домінуюче становище в секторі високовольтних кабелів для транспортних засобів на нових джерелах енергії завдяки своїм чудовим ізоляційним характеристикам, стійкості до напруги, механічній міцності та перевагам у вартості. Хоча силіконовий каучук підходить для екстремально високих температур, його вища вартість робить його придатним для особливих потреб. Для основних високовольтних кабелів у транспортних засобах на нових джерелах енергії XLPE є найкращим вибором і може широко застосовуватися в таких ключових областях, як джгути акумуляторів, високовольтні кабелі двигунів та кабелі швидкої зарядки.

У контексті швидкого розвитку індустрії транспортних засобів на нових джерелах енергії, компанії повинні враховувати такі фактори, як сценарії застосування, вимоги до термостійкості та бюджет витрат, під час вибору матеріалів для високовольтних кабелів, щоб забезпечити безпеку та довговічність кабелів.