一、使用環境發生了變化
1、高電壓高電流(車載)
可達600/300A,而傳統燃油車電池電壓一般為12V,對應的導線耐壓等級小于60V。
2、大線徑、線纜數量多(車載)
高壓電池逆變器度變壓器/低壓電池/空調壓縮機/電加熱/電源分配單元…眾多的用電結構使用線纜進行連接,導致在有限的空間內需排布數量龐大的線纜。
3、暴露空間(非車載)
充電槍部分的線纜長時間處于暴露空間,其耐候性、耐磨性、耐彎折、抗撕裂……有著嚴格要求。
二、車內高壓線束由于具有大電壓/大電流、大線徑導線數量多等特點,線束的設計面臨著布線、安全、屏蔽、重量及成本等挑戰。
新能源線纜選材及要求
因為新能源車內高壓大電流且空間有限,充電樁線纜則長期暴露在室外,使用環境的特殊性對線纜材料的性能提出非常嚴格的要求。新能源汽車線纜需要具備耐高低溫、耐油耐水、阻燃、抗撕裂、絕緣、抗UV老化等性能。常用材料有TPE、TPU、XLPO、NBR+PVC、氯丁橡膠、硅橡膠等。
1、TPU應用于充電樁電纜聚氨酯護套材料
優點:柔韌、耐碾壓,耐電壓,耐高溫壓力、耐老化、耐酸堿、耐鹽霧、防水。具有卓越的高張力、高拉力、強韌和耐老化特性,材料環保。
缺點:目前國內加工困難,成本較高。
工作溫度:耐寒-40度;耐溫150度以內。
2、TPE目前使用的大部分是指SEBS為基材的彈性體,應用于充電槍線纜
優點:加工工藝簡單,密度小,價格適中,整體電纜非常柔軟,能滿足現有各標準要求。
缺點:大多含有不飽和鍵,溫定性差;耐油效果低,特別是汽油;耐候性較差。
工作溫度:耐寒-50度;耐溫120度以內。
3、聚氯乙烯彈性體
優點:阻燃和絕緣、耐酸、耐油、易加工改性、便宜。
缺點:燃燒時會有黑煙和HCl氣體。
工作溫度:耐寒-40度;耐溫105度以內。
4、硅橡膠
優點:耐熱性、耐寒性和耐候性,防水,柔軟性好,易于安裝。
缺點:不耐油,抗撕裂能力差,價格較貴。
工作溫度:耐寒-40度;耐溫200度以內。
5、XLPE
優點:較高的交聯性,柔性較好,絕緣性好,結構輕便,安裝方便,便宜。
缺點:耐熱性差,批次間色差難控制。
工作溫度:耐寒-50度;耐溫100度以內。
TPV一般指的是PP+EPDM的共混體系。是塑料與橡膠性能完美結合的典范。其中的PP相為連續相,提供TPV材料加工需要的熱可塑性。EPDM橡膠相是硫化后的橡膠微粒,提供給材料橡膠彈性。橡膠相一般呈海島狀或微粒狀分布。硫化結構的橡膠相使得TPV材料具有優良的耐老化、耐酸堿、耐氣候、耐高溫、耐油性能。
TPV一般為淡黃色或乳白色的顆粒,粒子有或濃或淡的氣味。共混時采用的相關助劑的不同,決定了材料氣味和顏色的差異。
硬度
TPV一般可提供50~100A的硬度范圍。一些低硬度(40A以下)的所謂TPV,往往是物理共混的,沒有經過硫化交聯處理。
拉伸強度
一般在3~8MPa之間,硬度越高,材料的拉伸強度越好。
斷裂伸長率
一般在200~400%之間,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,其拉伸強度等物性甚至會得以提升。
耐酸堿性能
TPV在98%的硫酸中浸泡24~168小時,主要物性不會出現大的下降。
永久變形
TPV具有良好的耐永久變形性能。在溫度23度,70度測試,TPV的耐永久變形性能在10~30%之間。
交聯程度
TPV最適合的加工工藝為擠出成型,注塑成型相對較少。交聯的橡膠相降低了TPV材料的流動性。交聯程度越高,除加工性能外,TPV的各項性能都會得以提升。