Новини - Иновации в електрическите кабели на автомобили: Какво е новото на пазара?

С бързо развиващата се автомобилна индустрия електрическите кабели се превърнаха в критични компоненти в съвременните превозни средства. Ето някои от най -новите иновации в електрическите кабели на автомобила:

1. Високо напрежение кабели за EVS

Кабелите с високо напрежение за електрически превозни средства са ключови компоненти, използвани в електрическите превозни средства за свързване на батерии с високо напрежение, инвертори, климатични компресори, трифазни генератори и електрически двигатели, за да се реализира предаването на електрическата енергия. В сравнение с кабелите, използвани в традиционните горивни превозни средства, кабелите с високо напрежение на електрически превозни средства имат следните характеристики и изисквания:

Високо напрежение и висок ток: EV кабелите за високо напрежение са проектирани да обработват напрежения до 600VAC/900VDC (леки автомобили) или 1000VAC/1500VDC (търговски превозни средства) и токове от 250A до 450A или дори по -високи. Това е много по -високо от 12V системите, които обикновено се използват в конвенционалните горивни превозни средства.

Проводник Материал: Проводниците обикновено са конструирани от отгрята мека медна тел или консервирана медна тел за подобрена проводимост и устойчивост на корозия. Медните проводници без кислород (съдържащи по-малко от 0,001% кислород и повече от 99,99% чистота) се използват широко в EV високо напрежение кабели поради високата им чистота и не-крехките характеристики.

Изолация и материали за обвиване: За да се отговори на изискванията на високо напрежение и висок ток, високо напрежение се изолират с изолационни материали с висока дебелина на стената, като силиконов каучук, омрежен полиетилен или омрежен полиолефин, които имат добра топлинна устойчивост и пламък, който се отправя и може да издържа на високи температури от повече от 150 ℃.

Защита и защита: Кабелите с високо напрежение изискват електромагнитно екраниране за намаляване на шума от електромагнитно поле и електромагнитни смущения, докато защитните материали (като тръби за топлинна изолация и съставени тръби) и уплътняващи пръстени върху външния слой на кабелите гарантират, че кабелите са водоустойчиви, прахови, изпъстрени, и абразия-устойчиви в остри среди.

Дизайн и окабеляване: Дизайнът на кабели с високо напрежение за електрически превозни средства трябва да се вземат предвид ограниченията на пространството за окабеляване, изискванията за безопасност (напр. Минимално разстояние от 100 милиметра или повече между проводниците с високо напрежение и ниско напрежение), тегло и цена. Радиусът на огъване на кабела, разстоянието до точката на фиксиране и средата, в която се използва (например вътре или извън превозното средство), също ще повлияят на неговия дизайн и избор.

Стандарти и спецификации: Проектирането и производството на кабели с високо напрежение за електрически превозни средства следва поредица от индустриални стандарти, като QC-T1037 стандарт за автомобилна индустрия за кабели с високо напрежение за пътни превозни средства и TCAS 356-2019 Кабели с високо напрежение за нови енергийни превозни средства. Тези стандарти излагат специфични изисквания за електрическите характеристики, механичните характеристики и адаптивността на околната среда на кабелите.

Приложения: Кабелите с високо напрежение за електрически превозни средства се използват не само за връзки в превоз на превозни средства, но и за връзки между зареждащия порт и батерията, вътре в батерията, между батерията и двигателя и други компоненти, както и устройства за съхранение на енергия и други полета. Кабелите трябва да могат да издържат на тежки условия като високо и ниско температурна среда, солен спрей, електромагнитни находища, масло и химикали.

Разработването и прилагането на кабели с високо напрежение за електрически превозни средства е един от ключовите фактори за насърчаване на устойчиво и удобно за климата бъдеще за електрическа мобилност. Тъй като технологията на електрическите превозни средства продължава да напредва, производителността и стандартите на кабелите с високо напрежение продължават да бъдат оптимизирани, за да отговорят на нарастващото търсене на изисквания за предаване на енергия и безопасност.

2. Леки алуминиеви кабели

Приемането на леки алуминиеви автомобилни кабели е една от важните тенденции в автомобилната индустрия, особено в новата енергийна автомобилна индустрия, в стремежа към лека, енергийна ефективност и обхват. По -долу е подробен анализ на леки алуминиеви автомобилни кабели:

Предистория и тенденция

Автомобилно търсене на леко тегло: С бързото развитие на нови енергийни превозни средства търсенето на автомобилен лек дизайн е допълнително подобрено. Тел и кабел, като основни компоненти на автомобилната трансмисия на мощност, традиционно са проектирани да използват медта като проводник, но кабелите на медното сърцевина са скъпи и тежки по качество. Следователно разработването на тел и кабел за алуминиеви проводника на ниска цена и кабел за автомобили се превърна в необходим избор за автомобилен лек дизайн.

Предимство на алуминиевия кабел: Традиционната енергийна индустрия има дълга история на използване на алуминиеви кабели, алуминиеви кабели, нискота цена, леко тегло, дълъг експлоатационен живот, особено подходящ за предаване на мощност на дълги разстояния с високо напрежение. Китай е богат на алуминиеви ресурси, колебания на цените на материалите, стабилност на разходите и лесен за контрол. В индустрията на новите енергийни превозни средства използването на алуминиеви кабели вместо медни кабели е идеално решение за намаляване на теглото и разходите.

Случаи за приложение на алуминиев проводник

Модел на шината: Вътрешен и външен ултразвуков алуминиев проводник на батерията, алуминиев проводник с голям диаметър, предимството на използването на алуминиев проводник е очевидно.

Пътнически автомобил: DC Busbar приема алуминиев кабел 50 mm2, който е успешно произведен масово. Използването на ултразвуково заваряване ефективно подобрява ефективността на електрически контакт на фугите и ефективно намалява качеството на окабеляването в сравнение с медните проводници.

Пистолет за зареждане на променлив ток: Използване на високоякостна устойчива на алуминиева сплав проводник, леко тегло, стабилна характеристика при тест за стареене, постепенно е започнало масово производство; DC зареждащ пристанищна проводник за пътнически автомобили използва алуминиев тел за подобряване на разсейването на топлината, а ултразвуковото заваряване се използва в терминала за зареждане на кръгли зареждания, което значително подобрява ефективността на електрически контакт, намалява количеството генерирана топлина и подобрява експлоатационния живот.

Разлики в производителността между мед и алуминий

Съпротивление и проводимост: Поради различното съпротивление на алуминий и мед, проводимостта на алуминиевия проводник е 62% IACS. Когато площта на напречното сечение на алуминиевия проводник е 1,6 пъти по-голяма от тази на медта, електрическата му характеристика е същата като тази на медта.

Съотношение на масата: Специфичната тежест на алуминия е 2,7 кг/м3, специфичната тежест на медта е 8,89 кг/м3, така че съотношението на масата на двете е (2,7 × 160%)/(8,89 × 1) ≈50%. Това означава, че при същите електрически характеристики масата на алуминиевия проводник е само 1/2 от тази на медното тяло.

Пазарно пространство и перспектива

Годишен темп на растеж: Въз основа на анализ на пазара годишният темп на растеж на алуминиевия валцуван лист и екструдиран материал ще бъде около 30% до 2025 г., показвайки огромния потенциал на алуминий в областта на автомобилното леко тегло.

Анализ на несигурността

Фактори на разходите: Въпреки че алуминиевите кабели имат предимства на разходите, има отрицателен фактор за увеличаване на цената на алуминия вместо стомана в автомобилната индустрия, което може да повлияе на скоростта на популяризиране на алуминиевите кабели.

Технически предизвикателства: Прилагането на алуминиеви кабели в автомобилите все още е изправено пред технически предизвикателства, като подобряване на електрическите контактни характеристики на фугите и оптимизирането на разсейването на топлината, които трябва да бъдат решени чрез технологични иновации.

Приемането на леки алуминиеви автомобилни кабели е неизбежна тенденция за автомобилната индустрия да преследва икономия на енергия и намаляване на емисиите и да подобри обхвата. С непрекъснатия напредък на технологиите и по -нататъшното оптимизиране на разходите, прилагането на алуминиеви кабели в автомобилната индустрия ще бъде по -широко, което ще даде важен принос за автомобилните леки и енергийни спестявания и намаляване на емисиите.

3. Закрити кабели за намаляване на EMI

Електромагнитните смущения (EMI) в автомобилите са сложен проблем, особено при електрически и хибридни превозни средства поради интензивното използване на електронни устройства с висока мощност. Като един от основните участници в EMI, изборът на дизайн и материали на автомобилни кабелни сбруи е от решаващо значение за минимизиране на EMI. Ето някои ключови точки за това как да намалите EMI в автомобилите чрез използването на екранирани кабели:

Как работи екраните кабели: Закритите кабели работят, като добавят слой метална плитка или фолио около проводниците. Това екраниране отразява и абсорбира електромагнитните вълни, като по този начин се намалява EMI. Защитата е свързана към земята, което насочва уловената електромагнитна енергия към земята и предотвратява интерфериране на други електронно устройства.

Видове екраниране: Има два основни типа екраниране: сплетено метално екраниране и екраниране на фолио. Планът на металното екраниране осигурява по -добра механична якост и гъвкавост, докато екранирането на фолио осигурява по -добро екраниране при по -ниски честоти. В автомобилните приложения е обичайно да се използва комбинация от тези два типа екраниране за оптимално екраниране.

Заземяване на щита: За да бъде ефективен екраниран кабел, щитът трябва да бъде правилно заземен. Ако щитът не е правилно заземен, той може да се превърне в антена и вместо това да увеличи EMI. В автомобилите, обичайно е да се прикрепи щита към металната рамка на автомобила, за да осигури добър път към земята.

Когато се използват екранирани кабели: В автомобилите са защитени кабели за критични и контролни линии, които са податливи на EMI или които могат да станат източници на EMI. Например, линии, използвани за управление на двигателя (ECU), сензорни сигнали, мрежи в превоз на превозни средства (напр. CAN шини) и развлекателни системи обикновено използват екранирани кабели.

Използване на екранирани кабели във връзка с неекранирани кабели: в автомобилни среди, където пространството е ограничено, кабелите с високо напрежение и ниско напрежение често се поставят в непосредствена близост един до друг. За да се сведе до минимум EMI, кабелът с високо напрежение може да бъде проектиран като екраниран кабел, докато кабелът с ниско напрежение може да бъде безпроблемен. По този начин щитът на кабела с високо напрежение предпазва кабела с ниско напрежение от EMI.

Оформление и дизайн на кабела: В допълнение към използването на екранирани кабели, правилното оформление на кабела също е много важно. Образуването на бримки в кабели трябва да се избягва, тъй като контурите увеличават EMI. В допълнение, кабелите трябва да бъдат разположени възможно най -далеч от източници на EMI, като двигатели и преобразуватели на мощност.

Използване на филтри: В допълнение към екранираните кабели, EMI филтрите могат да се добавят в двата края на кабела, за да се сведе до минимум EMI. Филтрите могат да бъдат кондензатори или индуктори, които филтрират шума в определен честотен диапазон.

В обобщение, чрез използване на екранирани кабели и комбинирането им с правилното оформление на кабела и техники за филтриране, EMI в автомобилите може да бъде значително намалено, като по този начин подобрява надеждността и работата на електронно оборудване.

4. Високотемпературни кабели

Високотемпературните автомобилни кабели са кабели, предназначени за автомобилната индустрия да поддържа стабилна производителност във високотемпературни среди. Те са изработени главно от няколко специални материали, за да се гарантира надеждността и безопасността в зони с висока температура, като например двигателни отделения. Ето няколко често срещани материали, използвани за устойчиви на високо температура автомобилни кабела:

TPE материали: Термопластични еластомери (термопластични еластомери), включително стири, олефини, диени, винилхлорид, полиестери, естери, амиди, органофлуорини, силикони и винили. Понастоящем SEBS (стирен-етилен-бутилен-стирен блок кополимер) еластомерите на базата на базата на това са най-широко използваните TPE материали.

TPU Материали: Термопластичен полиуретан (термопластичен полиуретан), молекулната структура е разделена на полиестер и полиетер от твърд блок и гъвкави сегменти на веригата. ТПУ материали в процеса на обработка на инжекционното формоване представлява повече от 40% от екстузионното формоване е около 35% или така, с добра елтичност и устойчивост на износване.

PVC материал: Поливинил хлорид (поливинилхлорид), чрез добавяне на различни количества пластификатори за регулиране на неговата мекота, намаляване на температурата на „стъкления преход“, така че да има добра гъвкавост и пластичност, лесна за преработка на формоване.

Силиконов материал: Силно активен адсорбентен материал, аморфно вещество, термореактивна каучук. Силиконът има отлична устойчивост на топлина и студ и широк диапазон от работни температури, от -60 ° C до +180 ° C и след това.

XLPE кръстосано омрежен полиетилен: Чрез химическо омрежване в термореактивни еластомери, подобрени изолационни свойства, диапазонът на съпротивление на температурата на кабела се разширява, ефективността е подобрена. XLPE кабел След като се случи горенето, производството на въглероден диоксид и вода, сравнително екологично чист.

Изборът и използването на тези материали дават възможност на устойчиви на високо температура автомобилни кабели да работят стабилно за дълги периоди от време в високотемпературни среди, като например двигателни отделения и близо до изпускателни системи, като гарантират нормалната работа на автомобилните електрически системи. В допълнение, високотемпературните кабели също имат предимствата на устойчивостта на маслото, водоустойчивостта, киселинната и алкалната устойчивост, корозивната газова устойчивост, устойчивостта на стареене и др. Те са подходящи за металургия, електрическа мощност, нефтохимикали, подвижен състав, енергия, желязо и стомана, електрически машини и други нива. Когато избирате високотемпературни кабели, трябва да изберете правилния модел според действителния сценарий на приложение, температурната среда, нивото на напрежението и други фактори, за да гарантирате, че кабелът има добри характеристики и безопасност при условия на висока температура.

5. Умни кабели с интегрирани сензори

Кабелите за интелигентни автомобили с интегрирани сензори са неразделна част от съвременните интелигентни автомобили и те играят ключова роля в електрическата и електронната архитектура на автомобила. Кабелите за интелигентни автомобили са не само отговорни за предаването на мощност, но по -важното е, че носят данни и контролни сигнали, свързват микроконтролер (MCU), сензори, задвижващи механизми и други електронни контролни единици (ECU) в колата, образувайки „невронната мрежа“ на автомобила.

Функцията и значението на интелигентните автомобилни кабели

Предаване на данни: Кабелите на интелигентните автомобили са отговорни за предаването на данни от сензори към MCU и команди от MCU на задействащи механизми. Тези данни включват, но не се ограничават до скорост, температура, налягане, позиция и т.н., и са от решаващо значение за постигането на прецизен контрол на автомобила.
Разпределение на мощността: Кабелът не само предава данни, но също така е отговорен за разпределението на мощността на различните електронни устройства в автомобила, за да гарантира, че те работят правилно.
Безопасност и сигурност: Кабелът е проектиран с предвид безопасността, като използването на огнеупорни материали и настройката на защита от свръхток, за да се гарантира, че веригата може да бъде отрязана навреме в случай на неизправност, като се избягва потенциалните опасности за безопасността.

Изисквания за проектиране

Дизайнът на кабелите за интелигентни автомобили трябва да отговаря на следните изисквания:

Надеждност: Кабелите трябва да могат да работят надеждно в различни тежки среди в автомобила, включително висока температура, ниска температура, вибрации и влажност.
Издръжливост: Кабелите трябва да са достатъчно издръжливи, за да издържат на дълги периоди на използване без неуспех.
Безопасност: Кабелите трябва да са добре изолирани, за да намалят риска от късо съединение и да имат необходимите защитни механизми.
Лек: С тенденцията към леки превозни средства, кабелите също трябва да бъдат максимално леки и тънки, за да намалят общото тегло на автомобила.
Електромагнитна съвместимост: Кабелите трябва да имат добра екранираща производителност, за да намалят смущения в сигнала.

Сценарий на кандидатстване

Кабелите за интелигентни автомобили се използват широко в различни системи от автомобили, включително, но не само:

Система за управление на двигателя: Свързване на ECU на двигателя със сензори и задействащи механизми за реализиране на прецизно управление на двигателя.
Система за управление на тялото: свързващ модул за управление на тялото (BCM) с прозорци, ключалки на вратите, осветление и други системи.
Система за подпомагане на водача: Свързва контролера на ADAS (Advanced Driver Assistance) със сензори като камера и радар.
Информационно -развлекателна система: Свързва мултимедийния център с аудио високоговорители, навигационна система и т.н.

Бъдещи тенденции

С развитието на автомобилните електронни и електрически архитектури, така и интелигентните кабели за автомобили. Бъдещите тенденции включват:

Централизирана архитектура: Тъй като автомобилните електронни архитектури се прехвърлят от разпределени към централизирана, сложността и дължината на кабела вероятно ще намалеят, като спомагат за намаляване на теглото на превозното средство и подобряване на ефективността на информационния поток.
Интелигентно управление: Кабелите ще интегрират по-интелигентни компоненти, като вградени сензори и интелигентни конектори, което ще даде възможност за самодиагностика и отчитане на състоянието.
Прилагане на нови материали: За по -нататъшно намаляване на теглото и подобряване на производителността могат да бъдат направени от нови леки материали.

Кабелите за интелигентни автомобили са ключови компоненти, свързващи автомобилните електронни системи, и техният дизайн и производителност са от решаващо значение за осигуряване на безопасността и надеждността на автомобилите. Тъй като напредъка на технологиите и автомобилната електроника се ускоряват, кабелите за интелигентни автомобили ще продължат да се развиват, за да отговорят на необходимостта от по -висока производителност.

6. Биоразградими и екологични кабели

На фона на преследването на опазването на околната среда и устойчивото развитие, биоразградимите и екологичните автомобилни кабели се превръщат в гореща тема в автомобилната индустрия за производство. Тези кабели не само отговарят на нуждите на автомобилната индустрия по отношение на производителността, но и показват значителни предимства по отношение на опазването на околната среда.

Биоразградими изолирани кабели

Биоразградимите изолирани кабели са изработени от биоразградими изолационни материали, които при определени условия на околната среда могат постепенно да се разлагат чрез метаболизма на микроорганизмите и в крайна сметка да бъдат превърнати в екологични малки молекули, като въглероден диоксид и вода. Този процес обикновено изисква определено време и подходящи условия на околната среда. Използването на биоразградими кабели е в съответствие с принципите на зелено и устойчиво развитие. Той гарантира работата на кабелите, като същевременно свежда до минимум въздействието върху околната среда и насърчава развитието на зелената кабелна индустрия.

Кабели с непулсиращ изолационен лак

Незаключващият изолационен лак за кабели използва неопасен изолационен лак, за да замени изолационните материали, които съдържат опасни съставки в традиционните кабели. Тази иновация не само намалява замърсяването на околната среда, но също така подобрява безопасността и надеждността на кабелите.

Био базирани материали в автомобилни кабели

Материалите на биологичната основа, особено влакната на полилактичната киселина (PLA), композитите и найлонът, имат голям потенциал за приложение в автомобилната индустрия поради тяхната биоразградимост, екологично производство и обработка, широк спектър от източници на суровини, ниска миризма и ниско летливи органични съединения (ЛОС) съдържание. Със значително увеличаване на производствения капацитет PLA полилактична киселина (PLA), като биологичен полимер, получен от природни ресурси, също се наблюдава огромно развитие. PLA се синтезира химически от естествената царевица. Този материал може да бъде разложен на CO2 и H2O чрез микроорганизми след изхвърляне, без да причинява замърсяване на околната среда и е признат като нов екоматериал, който е зелен и устойчив през 21 век.

Прилагане на TPU материали в автомобилни кабели

Термопластичните полиуретанови (TPU) материали не само предлагат отлични характеристики, но и са биоразградими (3-5 години) и рециклируват. Устойчивите и екологични свойства на TPU материали предлагат нова опция за автомобилни кабели, което помага да се намали въздействието върху околната среда.

Предизвикателства и перспективи

Въпреки че биоразградимите и екологичните автомобилни кабели проявяват много предимства, приложението им е изправено пред някои предизвикателства и ограничения. Например, скоростта и ефективността на деградацията са повлияни от условията на околната среда, като се изисква внимателна оценка и подбор на сценарии на приложение. В същото време работата и стабилността на разградимите изолационни материали трябва да бъдат непрекъснато подобрени и тествани, за да се гарантира тяхната надеждност и безопасност. В бъдеще, тъй като технологията продължава да напредва и се очаква информираността за околната среда, се очаква биоразградимите и екологичните автомобилни кабели да играят по-голяма роля в автомобилната индустрия, като водят цялата индустрия в по-екологична и устойчива посока.