Вести - Иновации во електрични кабли за автомобили: Што има ново на пазарот?

Со тоа што автомобилската индустрија брзо се развива, електричните кабли станаа критични компоненти во современите возила. Еве некои од најновите иновации во електричните кабли за автомобили:

1. кабли со висок напон за ЕВ

Кабли со висок напон за електрични возила се клучни компоненти што се користат во електрични возила за да се поврзат батериите со висок напон, инвертерите, компресорите за климатизација, трифазните генератори и електричните мотори за да се реализира преносот на електрична енергија. Во споредба со каблите што се користат во традиционалните возила за гориво, кабли со високо-напон на електрични возила ги имаат следниве карактеристики и барања:

Висок напон и висока струја: EV кабли со висок напон се дизајнирани да ракуваат со напони до 600VAC/900VDC (патнички автомобили) или 1000VAC/1500VDC (комерцијални возила) и струи од 250A до 450A или дури и повисоки. Ова е многу повисоко од системите 12V што обично се користат во конвенционалните возила за гориво.

Материјал за проводник: Проводниците обично се конструираат од annealed мека бакарна жица или затемнета бакарна жица за подобрена спроводливост и отпорност на корозија. Бакарни жици без кислород (кои содржат помалку од 0,001% кислород и повеќе од 99,99% чистота) се користат во кабли со висок напон на ЕВ заради нивната висока чистота и не-кршливи карактеристики.

Изолација и материјали за обвивка: Со цел да се исполнат барањата на високи напони и висока струја, кабли со висок напон се изолирани со изолациони материјали со висока дебелина на wallидот, како што се силиконска гума, вкрстено поврзан полиетилен или вкрстено поврзан полиолефин, кои имаат добар отпорност на топлина и ретардантен ефект на пламен, и можат да издржат високи температури на повеќе од 150 ℃.

Заштита и заштита: Каблите со високо напон бараат електромагнетно заштитување за да се намали електромагнетното поле и електромагнетното мешање, додека заштитните материјали (како што се цевки за изолација на топлина и составени цевки) и запечатување прстени на надворешните слоеви на каблите обезбедуваат дека кабините се водоотпорни, прашини за прашина и абрација на околината.

Дизајн и жици: Дизајнот на високо-напонски кабли за електрични возила треба да ги земе предвид ограничувањата на жиците, безбедносните барања (на пр., Минимално растојание од 100 милиметри или повеќе помеѓу проводниците со високо-напон и нисконапон), тежина и цена. Радиусот на свиткување на кабелот, растојанието до точката на фиксирање и околината во која се користи (на пр. Внатре или надвор од возилото), исто така, ќе влијае на неговиот дизајн и селекција.

Стандарди и спецификации: Дизајн и производство на високо-напонски кабли за електрични возила следат серија стандарди во индустријата, како што се QC-T1037 автомобилска индустрија стандард за високонапонски кабли за патни возила и TCAS 356-2019 кабли со висок напон за нови енергетски возила. Овие стандарди даваат специфични барања за електричните перформанси, механичките перформанси и прилагодливоста на животната средина на каблите.

Апликации: Кабли со високонапонски напон за електрични возила не се користат само за врски во возилото, туку и за врски помеѓу портата за полнење и батеријата, во внатрешноста на батеријата, помеѓу батеријата и моторот и другите компоненти, како и уредите за складирање на енергија и други полиња. Каблите мора да бидат во можност да издржат груби услови како што се високи и ниски температурни средини, спреј со сол, електромагнетни полиња, масло и хемикалии.

Развојот и примената на високо-напонски кабли за електрични возила е еден од клучните фактори за промовирање на одржлива и климатска иднина за електрична мобилност. Бидејќи технологијата на електрично возило продолжува да напредува, перформансите и стандардите на високонапонските кабли продолжуваат да се оптимизираат за да се задоволи зголемената побарувачка за пренесување на електрична енергија и барања за безбедност.

2 лесни кабли на алуминиум

Усвојувањето на лесни алуминиумски автомобилски кабли е еден од важните трендови во автомобилската индустрија, особено во новата енергетска автомобилска индустрија, во потрага по лесна, енергетска ефикасност и опсег. Следното е детална анализа на лесни алуминиумски автомобилски кабли:

Позадина и тренд

Автомобилска лесна побарувачка: Со брз развој на нови енергетски возила, побарувачката за автомобилски лесен дизајн е дополнително подобрена. Wireицата и кабелот, како главни компоненти на автомобилската моќност, традиционално се дизајнирани да користат бакар како спроводник, но каблите за бакарно јадро се скапи и тешки по квалитет. Затоа, развојот на лесен квалитет, ниска цена на алуминиумска жица и кабел за автомобили стана неопходен избор за автомобилски лесен дизајн.

Алуминиумска предност на кабелот: Традиционалната енергетска индустрија има долга историја на користење на алуминиумски кабли, алуминиумски кабли, ниска цена, мала тежина, долг животен век на услугата, особено погодна за високо-напон за пренесување на електрична енергија. Кина е богата со алуминиумски ресурси, флуктуации на материјална цена, стабилност на трошоците и лесна за контрола. Во новата индустрија за енергетски возила, употребата на алуминиумски кабли наместо бакарни кабли е идеално решение за намалување на тежината и цената.

Случаи за апликација на алуминиумски жици

Модел на автобус: Очигледна е внатрешна и надворешна ултразвучна заварување алуминиумска жица, употреба на жица за поврзување со голем дијаметар, предноста на користењето на алуминиумска жица е очигледна.

Патнички автомобил: DC Busbar усвои кабел од алуминиум 50 mm2, кој е успешно масовно произведен. Употребата на ултразвучно заварување ефикасно ги подобрува електричните перформанси на контакт на зглобовите и ефикасно го намалува квалитетот на жицата за жици во споредба со бакарните жици.

Пиштол за полнење на наизменична струја: Користење на жица со алуминиумска легура со висока јачина на виткање, мала тежина, стабилна изведба во тестот за стареење, постепено започна со масовно производство; DC Port Wire за полнење со патнички автомобили користи алуминиумска жица за подобрување на дисипацијата на топлина, а ултразвучното заварување се користи во терминалот на портата за полнење на пристаништето, што значително ги подобрува перформансите на електричен контакт, ја намалува количината на генерирана топлина и го подобрува услужниот век на услугата.

Разлики во перформансите помеѓу бакар и алуминиум

Отпорност и спроводливост: Поради различната отпорност на алуминиум и бакар, спроводливоста на алуминиумскиот спроводник е 62% IAC. Кога пресек на подрачјето на алуминиумскиот спроводник е 1,6 пати поголема од бакарот, неговите електрични перформанси се исти како онаа на бакарот.

Масовен однос: Специфичната тежина на алуминиумот е 2,7 кг/м3, специфичната тежина на бакар е 8,89 кг/м3, така што масовниот однос на двете е (2,7 × 160%)/(8,89 × 1) ≈50%. Ова значи дека под истите електрични перформанси, масата на алуминиумски спроводник е само 1/2 од онаа на бакарното тело.

Простор на пазарот и перспектива

Годишна стапка на раст: Врз основа на анализата на пазарот, годишната стапка на раст на валани лим и екструдиран материјал ќе биде околу 30% до 2025 година, покажувајќи го огромниот потенцијал на алуминиум во областа на автомобилската светлина.

Анализа на неизвесност

Фактори на трошоците: Иако алуминиумските кабли имаат предности на трошоците, постои негативен фактор за зголемување на цената на алуминиумот наместо челик во автомобилската индустрија, што може да влијае на брзината на популаризација на алуминиумските кабли.

Технички предизвици: Примената на алуминиумските кабли во автомобилите сè уште се соочува со технички предизвици, како што е подобрување на електричните перформанси на контакт на зглобовите и оптимизацијата на дисипацијата на топлина, кои треба да се решат преку технолошка иновација.

Усвојувањето на лесни алуминиумски автомобилски кабли е неизбежен тренд за автомобилската индустрија да изврши заштеда на енергија и намалување на емисијата и да го подобри опсегот. Со континуиран напредок на технологијата и понатамошно оптимизирање на трошоците, примената на алуминиумските кабли во автомобилската индустрија ќе биде пообемна, што ќе даде важен придонес во автомобилската лесна и заштеда на енергија и намалување на емисијата.

3 Заштитени кабли за намалување на ЕМИ

Електромагнетното мешање (ЕМИ) во автомобилите е комплексен проблем, особено кај електрични и хибридни возила заради интензивна употреба на електронски уреди со голема моќност. Како еден од најголемите соработници на ЕМИ, изборот на дизајн и материјал на автомобилски жици за жици е клучна за минимизирање на ЕМИ. Еве неколку клучни точки за тоа како да се намали ЕМИ во автомобилите преку употреба на заштитени кабли:

Како функционираат заштитните кабли: Заштитените кабли работат со додавање на слој метална плетенка или фолија околу проводниците. Ова заштитување ги рефлектира и апсорбира електромагнетните бранови, со што се намалува ЕМИ.

Видови на заштитени: Постојат два главни типа на заштитени: плетенка метал и заштитен фолија. Заштита на метали со метал обезбедува подобра механичка јачина и флексибилност, додека заштитниот фолија обезбедува подобро заштитување на пониски фреквенции. Во автомобилските апликации, вообичаено е да се користи комбинација од овие два типа на заштити за оптимално заштитување.

Заземјување на штитот: За да може заштитниот кабел да биде ефикасен, штитот мора да биде правилно заземјен. Ако штитот не е правилно заземјен, тој може да стане антена и наместо тоа да го зголеми ЕМИ. Во автомобили, вообичаено е да се закачи штитот на металната рамка на возилото за да се обезбеди добра патека до земја.

Онаму каде што се користат заштитни кабли: Во автомобилите, заштитните кабли главно се користат за критички сигнални и контролни линии кои се подложни на ЕМИ или кои можат самите да станат извори на ЕМИ. На пример, линиите што се користат за единиците за контрола на моторот (ECU), сигнали на сензори, мрежи во возилото (на пр.

Употреба на заштитени кабли во врска со незаштитени кабли: во автомобилски средини каде просторот е ограничен, кабли со висок напон и низок напон често се ставаат во близина на едни со други. За да се минимизира ЕМИ, кабелот со висок напон може да биде дизајниран како заштитен кабел, додека кабелот со низок напон може да биде незаштитено. На овој начин, штитот на кабелот со висок напон го штити кабелот со низок напон од ЕМИ.

Распоред и дизајн на кабел: Покрај користењето на заштитни кабли, правилниот распоред на кабел е исто така многу важен. Треба да се избегне формирање на јамки во каблите, бидејќи јамките ја зголемуваат ЕМИ. Покрај тоа, каблите треба да бидат лоцирани што е можно подалеку од изворите на ЕМИ, како што се мотори и конвертори на електрична енергија.

Употреба на филтри: Покрај заштитените кабли, филтрите за ЕМИ можат да се додадат на двата краја на кабелот за понатамошно минимизирање на ЕМИ. Филтрите можат да бидат кондензатори или индуктори, кои го филтрираат бучавата во специфичен опсег на фреквенција.

Накратко, со употреба на заштитени кабли и комбинирање на нив со вистинскиот распоред на кабел и техники за филтрирање, ЕМИ во автомобили може значително да се намали, со што се подобрува сигурноста и перформансите на електронската опрема.

4. Кабли отпорни на висока температура

Кабли кои се отпорни на висока температура се кабли дизајнирани за автомобилската индустрија да одржуваат стабилни перформанси во околини со висока температура. Тие главно се направени од неколку специјални материјали за да се обезбеди сигурност и безбедност во области со висока температура, како што се прегради за мотори. Еве неколку вообичаени материјали што се користат за автомобилски кабли отпорни на висока температура:

ТПЕ материјали: Термопластични еластомери (термопластични еластомери), вклучувајќи стиренни, олефини, диени, винил хлорид, полиестери, естери, амиди, органофлуорини, силикони и винили. Во моментов, еластомерите засновани на еластомерите засновани на SEB (стирен-етилен-бутилен-стирен) се најчесто користените материјали за TPE.

Материјали на TPU: Термопластичен полиуретан (термопластичен полиуретан), молекуларната структура е поделена на полиестер-тип и полиетер-тип, со ригиден блок и флексибилна сегменти на ланец.

ПВЦ материјал: Поливинил хлорид (поливинил хлорид), преку додавање на различни количини на пластификатори за регулирање на нејзината мекост, да ја намали својата „стаклена транзиција“ температура, за да има добра флексибилност и пластичност, лесно да се обработи обликување.

Силиконски материјал: Високо активен adsorbent материјал, аморфна супстанција, термосетирање гума. Силиконот има одлична отпорност на топлина и ладно и широк спектар на работни температури, од -60 ° C до +180 ° C и пошироко.

XLPE вкрстено поврзан полиетилен: Преку хемиско вкрстено поврзување во еластомерите на термосетирање, подобрените својства на изолацијата, опсегот на отпорност на температурата на кабелот е проширен, перформансите се подобрени. XLPE кабел Откако ќе се појави согорување, производство на јаглерод диоксид и вода, релативно еколошки.

Изборот и употребата на овие материјали им овозможуваат на автомобилските кабли отпорни на висока температура да работат стабилно подолг период на време во околини со висока температура, како што се прегради за мотори и во близина на системи за издувни гасови, обезбедувајќи нормално функционирање на автомобилските електрични системи. Покрај тоа, кабли отпорни на висока температура, исто така, имаат предности на отпорност на нафта, отпорност на вода, отпорност на киселина и алкали, отпорност на корозивна гас, отпорност на стареење, итн. Тие се погодни за металургија, електрична енергија, петрохемикалии, возврат, енергија, железо и челик, електрични машини и други полиња. При изборот на кабли отпорни на висока температура, треба да го изберете вистинскиот модел според вистинското сценарио за примена, температурното опкружување, нивото на напон и другите фактори за да се осигурате дека кабелот има добри перформанси и безбедност во услови на висока температура.

5. Паметни кабли со интегрирани сензори

Каблите за паметни автомобили со интегрирани сензори се составен дел на современите паметни автомобили и тие играат клучна улога во електричната и електронската архитектура на возилото. Каблите за паметни автомобили не се одговорни само за пренесување на моќност, туку уште поважно, тие носат податоци и контролни сигнали, поврзувајќи ги единиците за микроконтролер (MCU), сензори, активатори и други електронски контролни единици (ECU) во автомобилот, формирајќи ја „нервната мрежа на автомобилот“.

Функцијата и важноста на каблите за паметни автомобили

Пренесување на податоци: Каблите за паметни автомобили се одговорни за пренесување на податоци од сензори на MCU и команди од MCU до активатори. Овие податоци вклучуваат, но не се ограничени на, брзината, температурата, притисокот, позицијата, итн., И се клучни за постигнување на прецизна контрола на возилото.
Дистрибуција на моќност: Кабелот не само што пренесува податоци, туку е и одговорен за дистрибуција на моќност на различните електронски уреди во автомобилот за да се обезбеди дека тие работат правилно.
Безбедност и безбедност: Кабелот е дизајниран со безбедност во умот, како што е употребата на огноотпорни материјали и поставувањето на прекумерна заштита, за да се обезбеди дека колото може да се прекине навреме во случај на дефект, избегнувајќи потенцијални безбедносни опасности.

Барања за дизајн

Дизајнот на кабли за паметни автомобили мора да ги исполни следниве барања:

Сигурност: Каблите треба да можат да работат со сигурност во различни груби околини во автомобилот, вклучувајќи висока температура, ниска температура, вибрации и влажност.
Издржливост: Каблите мора да бидат доволно издржливи за да издржат долги периоди на употреба без неуспех.
Безбедност: Каблите треба да бидат добро изолирани за да го намалат ризикот од кратки кола и да ги имаат потребните механизми за заштита.
Лесен: Со трендот кон лесни возила, каблите исто така треба да бидат што е можно повесни и тенки за да се намали целокупната тежина на возилото.
Електромагнетна компатибилност: Каблите треба да имаат добри заштитни перформанси за да го намалат мешањето на сигналот.

Сценарио за апликација

Каблите за паметни автомобили се користат во различни системи на автомобили, вклучително и, но не ограничувајќи се на:

Систем за контрола на моторот: Поврзување на моторот ECU со сензори и активатори за реализација на прецизна контрола на моторот.
Систем за контрола на телото: Поврзување на модулот за контрола на телото (BCM) со прозорци, брави на вратите, осветлување и други системи.
Систем за помош на возачот: го поврзува контролорот ADAS (Напредни системи за помош на возачот) со сензори како што се камера и радар.
Инфозабавен систем: го поврзува мултимедијалниот центар со аудио звучници, систем за навигација, итн.

Идни трендови

Како што се развиваат автомобилските електронски и електрични архитектури, исто така и паметните кабли за автомобили. Идните трендови вклучуваат:

Централизирана архитектура: Бидејќи автомобилските електронски архитектури се префрлаат од дистрибуирани во централизирана, кабелска сложеност и должина веројатно ќе се намалат, помагајќи да се намали тежината на возилото и да се подобри ефикасноста на протокот на информации.
Интелигентно управување: Каблите ќе интегрираат поинтелигентни компоненти, како што се вградени сензори и паметни конектори, овозможувајќи само-дијагностика и известување за статусот.
Примена на нови материјали: За понатамошно намалување на тежината и подобрување на перформансите, може да се направат кабли од нови лесни материјали.

Каблите за паметни автомобили се клучни компоненти што ги поврзуваат автомобилските електронски системи, а нивниот дизајн и перформанси се клучни за да се обезбеди безбедност и сигурност на автомобилите. Како што забрзуваат напредокот на технологијата и автомобилската електроника, паметните кабли за автомобили ќе продолжат да се развиваат за да ја задоволат потребата за повисоки перформанси.

6. биоразградливи и еколошки кабли

Наспроти позадината на потрагата по заштита на животната средина и одржлив развој, биоразградливите и еколошки автомобилски кабли стануваат жешка тема во индустријата за производство на автомобили. Овие кабли не само што ги задоволуваат потребите на автомобилската индустрија во однос на перформансите, туку исто така покажуваат значителни предности во однос на заштитата на животната средина.

Биоразградливи изолирани кабли

Биоразградливите изолирани кабли се изработени од биоразградливи изолациони материјали, кои, под одредени услови на животната средина, можат постепено да се распаѓаат преку метаболизмот на микроорганизмите и на крајот да се претворат во еколошки мали молекули, како што се јаглерод диоксид и вода. Овој процес обично бара одредено време и соодветни услови на животната средина. Употребата на биоразградливи кабли е во согласност со принципите на зелен и одржлив развој. Обезбедува перформанси на кабли додека го минимизира влијанието врз животната средина и го промовира развојот на индустријата за зелени кабел.

Кабели со не-загадувачки изолациски лак

Не-загадувачки изолациски лак за кабли користи не-опасен изолационен лак за да ги замени изолационите материјали што содржат опасни состојки во традиционалните кабли. Оваа иновација не само што го намалува загадувањето на животната средина, туку и ја подобрува безбедноста и сигурноста на каблите.

Материјали засновани на био во автомобилски кабли

Материјалите засновани на био, особено влакна на полилактична киселина (PLA), композити и најлон, имаат голем потенцијал за примена во автомобилската индустрија заради нивната биоразградливост, еколошко производство и обработка, широк спектар на извори на суровини, низок мирис и ниска нестабилна органска соединенија (VOC) содржина. Со значителното зголемување на производниот капацитет, PLA полилактичката киселина (PLA), како био-базиран полимер добиен од природни ресурси, исто така го забележа неговиот огромен развој. PLA е хемиски синтетизиран од природно пченка. Овој материјал може да се распадне во CO2 и H2O со микроорганизми откако ќе биде отфрлен, без да предизвика загадување во околината и е признат како нов еко-материјал кој е зелен и одржлив во 21 век.

Примена на материјали за TPU во автомобилски кабли

Термопластичните полиуретански (TPU) материјали не само што нудат одлични перформанси, туку се и биоразградливи (3-5 години) и може да се рециклираат. Одржливите и еколошки својства на материјалите TPU нудат нова опција за автомобилски кабли, што помага да се намали влијанието врз животната средина.

Предизвици и изгледи

Иако биоразградливи и еколошки автомобилски кабли покажуваат многу предности, нивната апликација се соочува со некои предизвици и ограничувања. На пример, брзината и ефективноста на деградацијата се под влијание на условите на животната средина, што бара внимателна проценка и избор на сценарија за примена. Во исто време, перформансите и стабилноста на деградибилните изолациони материјали треба постојано да се подобруваат и тестираат за да се обезбеди нивната сигурност и безбедност. Во иднина, бидејќи технологијата продолжува да напредува и се зголемува свеста за животната средина, се очекува биоразградливи и еколошки автомобилски кабли да играат поголема улога во автомобилската индустрија, да ја водат целата индустрија во повеќе еколошки и одржлива насока.