Hírek - Innovációk az autó elektromos kábeleiben: Mi újdonság a piacon?

Mivel az autóipar gyorsan fejlődik, az elektromos kábelek kritikus alkatrészekké váltak a modern járművekben. Íme néhány a legújabb innovációk közül az autó elektromos kábeleiben:

1. High-feszültségkábelek az EV-khez

Az elektromos járművek nagyfeszültségű kábelei kulcsfontosságú alkatrészek az elektromos járművekben a nagyfeszültségű akkumulátorok, inverterek, légkondicionáló kompresszorok, háromfázisú generátorok és elektromos motorok csatlakoztatásához, hogy megvalósítsák az elektromos energia átvitelét. A hagyományos üzemanyag-járművekben használt kábelekkel összehasonlítva az elektromos járművek nagyfeszültségű kábelei a következő jellemzőkkel és követelményekkel rendelkeznek:

Nagyfeszültségű és nagy áramú: EV nagyfeszültségű kábeleket úgy terveztek, hogy a feszültségeket 600 VAC/900VDC (személygépkocsik) vagy 1000VAC/1500VDC (haszongépjárművek) és 250A -tól 450A -ig, vagy még magasabb áramig. Ez sokkal magasabb, mint a hagyományos üzemanyag -járművekben általában használt 12 V -os rendszerek.

Vezetői anyag: A vezetők általában lágyított lágy rézhuzalból vagy konzervált rézhuzalból készülnek, hogy javítsák a vezetőképességet és a korrózióállóságot. Az oxigénmentes rézhuzalokat (amely kevesebb, mint 0,001% oxigént és több mint 99,99% tisztaságot tartalmaz) széles körben használják az EV nagyfeszültségű kábelekben, nagy tisztaságuk és nem törékeny tulajdonságaik miatt.

Szigetelés és hüvelyi anyagok: A nagy feszültség és a nagy áramú, a nagyfeszültségű kábeleket nagy falvastagságú szigetelőanyagokkal, például szilikongumi, térhálósított polietilén vagy térhálósított poliolefinnel szigeteljük, amelyek jó hőállósággal és lángretardáló hatásúak, és több mint 150-nél nagyobb hőmérsékleten állhatnak.

Árnyékolás és védelem: A nagyfeszültségű kábelek elektromágneses árnyékoláshoz szükségesek az elektromágneses mező zajának és az elektromágneses interferenciáknak a csökkentése érdekében, míg a védőanyagok (például hőszigetelő csövek és összeállított csövek) és a kábelek külső rétegén lezáró gyűrűk biztosítják, hogy a kábelek vízállóak, porszigetelő és kopás-ellenálló jellegűek.

Tervezés és huzalozás: Az elektromos járművek nagyfeszültségű kábeleinek tervezésének figyelembe kell vennie a huzalozási hely korlátozásait, a biztonsági követelményeket (pl. A nagyfeszültség és az alacsony feszültségű vezetők közötti 100 milliméter minimális távolságát), a súly és a költségek között. A kábel hajlítási sugara, a rögzítési ponttól és a környezetben (pl. A jármű belsejében vagy kívül) való távolság szintén befolyásolja annak kialakítását és kiválasztását.

Szabványok és specifikációk: Az elektromos járművek nagyfeszültségű kábeleinek megtervezése és gyártása ipari szabványok sorozatát követi, például a QC-T1037 autóipar szabványát a közúti járművek nagyfeszültségű kábeleire és a TCAS 356-2019 nagyfeszültségű kábelek új energiájú járművek számára. Ezek a szabványok konkrét követelményeket tettek a kábelek elektromos teljesítményére, mechanikai teljesítményére és környezeti alkalmazkodóképességére.

Alkalmazások: Az elektromos járművek nagyfeszültségű kábeleit nemcsak a járműben lévő csatlakozásokhoz használják, hanem a töltőport és az akkumulátor, az akkumulátor belsejében, az akkumulátor és más alkatrészek, valamint az akkumulátor energiatároló eszközei és egyéb mezők között. A kábeleknek képesnek kell lenniük arra, hogy ellenálljon a szigorú körülményeknek, például a magas és alacsony hőmérsékletű környezetnek, só spray -nek, elektromágneses mezőknek, olajnak és vegyi anyagoknak.

A nagyfeszültségű kábelek fejlesztése és alkalmazása az elektromos járművek számára az egyik kulcsfontosságú tényező az elektromos mobilitás fenntartható és éghajlat-barát jövőjének előmozdításában. Ahogy az elektromos járművek technológiája tovább halad, a nagyfeszültségű kábelek teljesítményét és szabványait továbbra is optimalizálják, hogy megfeleljenek az energiaátvitel és a biztonsági követelmények növekvő igényének.

2. Könnyű alumínium kábelek

A könnyű alumínium autó kábelek elfogadása az autóipar egyik fontos tendenciája, különösen az új energia autóiparban, a könnyű, energiahatékonyság és tartomány elérése érdekében. Az alábbiakban bemutatjuk a könnyű alumínium kábelek részletes elemzését:

Háttér és trend

Autóipari könnyű kereslet: Az új energia járművek gyors fejlesztésével az autóipari könnyű kialakítás iránti igény tovább javul. A huzal és a kábel, mint az autóipar sebességváltó fő alkotóelemei, hagyományosan úgy tervezték, hogy rézként használják a vezetőt, de a rézmag -kábelek drágák és nehézek. Ezért a világos minőségű, alacsony árú alumínium vezeték és kábelek fejlesztése az autók számára szükséges választássá vált az autóipari könnyű kialakításhoz.

Alumínium kábel előnye: A hagyományos energiaipar hosszú története alumínium kábelek, alumínium kábelek, olcsó, könnyű, hosszú élettartamú élettartamot használ, különös tekintettel a nagyfeszültségű hosszú távú energiaátvitelre. Kína gazdag alumínium erőforrásokban, anyagi áringadozásokban, költségstabilitásban és könnyen ellenőrizhető. Az új energia járművek iparában az alumínium kábelek rézkábelek helyett az ideális megoldás a súly és a költségek csökkentésére.

Alumínium huzaltermék alkalmazási tokok

Buszmodell: Az akkumulátorcsomag belső és külső ultrahangos hegesztő alumínium huzal, nagy átmérőjű energiacsatlakozó huzalhasználat, az alumíniumhuzal használatának előnye nyilvánvaló.

PASSZERÉKOK: A DC Busbar 50 mm2 alumínium kábelt fogad el, amelyet sikeresen előállítottak. Az ultrahangos hegesztés használata hatékonyan javítja az ízületek elektromos érintkezési teljesítményét, és hatékonyan csökkenti a vezetékköteg minőségét a rézhuzalokhoz képest.

AC töltőpisztoly: A nagy szilárdságú, hajlító-rezisztens alumíniumötvözet huzal, könnyű, stabil teljesítmény az öregedési tesztben fokozatosan megkezdte a tömegtermelést; A személygépkocsik DC töltő kikötőhuzala alumíniumhuzalt használ a hőeloszlás javítására, és az ultrahangos hegesztést a kerek töltőport -terminálon használják, amely jelentősen javítja az elektromos érintkezési teljesítményt, csökkenti a létrehozott hőmennyiséget és javítja a szerviz élettartamát.

Teljesítménybeli különbségek a réz és az alumínium között

Ellenállás és vezetőképesség: Az alumínium és a réz eltérő ellenállása miatt az alumínium vezető vezetőképessége 62% IACS. Ha az alumíniumvezető keresztmetszeti területe 1,6-szoros a réz, az elektromos teljesítménye megegyezik a rézével.

Tömeg arány: Az alumínium fajsúlya 2,7 kg/m3, a réz fajlagos gravitációja 8,89 kg/m3, tehát a kettő tömeg aránya (2,7 × 160%)/(8,89 × 1) ≈50%. Ez azt jelenti, hogy ugyanabban az elektromos teljesítményben az alumínium vezető tömege csak 1/2 a réztestéből.

Piaci tér és kilátás

Éves növekedési ütem: A piaci elemzés alapján az alumínium hengerelt lapok és az extrudált anyagok évesított növekedési üteme 2025 -re körülbelül 30% lesz, megmutatva az alumínium hatalmas potenciálját az autóipari könnyűsúlyú területen.

Bizonytalansági elemzés

Költségi tényezők: Noha az alumínium kábelek költségelőnyökkel bírnak, negatív tényező van az alumínium költségeinek növelésére az acél helyett az autóiparban, ami befolyásolhatja az alumínium kábelek népszerűsítésének sebességét.

Műszaki kihívások: Az alumínium kábelek alkalmazása az autókban továbbra is technikai kihívásokkal néz szembe, például az ízületek elektromos érintkezési teljesítményének javításával és a hőeloszlás optimalizálásával, amelyeket a technológiai innováció révén kell megoldani.

A könnyű alumínium autó kábelek elfogadhatatlan tendenciája az autóipar számára elkerülhetetlen tendencia az energiamegtakarítás és a kibocsátás csökkentése és a tartomány javítása érdekében. A technológia folyamatos előrehaladásával és a költségek további optimalizálásával az alumínium kábelek alkalmazása az autóiparban szélesebb körű lesz, ami fontos hozzájárulást jelent az autóipari könnyűsúlyú és energiatakarékosság és a kibocsátás csökkentéséhez.

3. Árnyékolt kábelek az EMI redukcióhoz

A gépjárművekben az elektromágneses interferencia (EMI) összetett probléma, különösen az elektromos és hibrid járművekben a nagy teljesítményű elektronikus eszközök intenzív használata miatt. Az EMI egyik fő hozzájárulójaként az autóipari vezetékek kialakítása és anyagválasztása kritikus fontosságú az EMI minimalizálása szempontjából. Íme néhány kulcsfontosságú pont az EMI csökkentésére az autókban árnyékolt kábelek használatával:

Hogyan működik az árnyékolt kábelek: Az árnyékolt kábelek úgy működnek, hogy egy réteg fémfonatot vagy fóliát adnak a vezetők körül. Ez az árnyékolás az elektromágneses hullámokat tükrözi és felszívja, ezáltal csökkentve az EMI -t. Az árnyékolás a talajhoz kapcsolódik, amely a rögzített elektromágneses energiát a földre irányítja a földre a földre.

Árnyékolás típusai: Az árnyékolásnak két fő típusa van: fonott fém árnyékolás és fólia árnyékolás. A fonott fém árnyékolás jobb mechanikai szilárdságot és rugalmasságot biztosít, míg a fólia árnyékolása jobb árnyékolást biztosít alacsonyabb frekvenciákon. Autóipari alkalmazásokban gyakori, hogy e két árnyékoló típus kombinációját használja az optimális árnyékoláshoz.

A pajzs földelése: Annak érdekében, hogy az árnyékolt kábel hatékony legyen, a pajzsot megfelelően meg kell őrizni. Ha a pajzs nincs megfelelően földelve, akkor antennává válhat, és inkább az EMI -t növelheti.

Ahol árnyékolt kábeleket használnak: Autókban az árnyékolt kábeleket elsősorban kritikus jel- és vezérlővezetékekhez használják, amelyek érzékenyek az EMI -re, vagy amelyek maguk is az EMI forrásokká válhatnak. Például a motorvezérlő egységek (ECU), az érzékelő jelek, a járműben lévő hálózatok (pl. CAN buszok) és a szórakoztató rendszerekhez használt vonalak és a szórakoztató rendszerek általában árnyékolt kábeleket használnak.

Az árnyékolt kábelek használata árnyékolt kábelekkel együtt: autóipari környezetben, ahol a hely korlátozott, a nagyfeszültségű és az alacsony feszültségű kábeleket gyakran egymáshoz közel helyezik el. Az EMI minimalizálása érdekében a nagyfeszültségű kábelt árnyékolt kábelként lehet megtervezni, míg az alacsony feszültségű kábel árnyékolható. Ilyen módon a nagyfeszültségű kábel pajzsa megvédi az alacsony feszültségű kábelt az EMI -től.

Kábel elrendezése és kialakítása: Az árnyékolt kábelek használata mellett a megfelelő kábelelrendezés is nagyon fontos. Kerülni kell a hurkok képződését a kábelekben, mivel a hurkok növelik az EMI -t. Ezenkívül a kábeleket a lehető legtávolabb kell elhelyezni az EMI forrásokból, például a motorok és az energiaátalakítók.

Szűrők használata: Az árnyékolt kábelek mellett az EMI szűrők hozzáadhatók a kábel mindkét végén az EMI további minimalizálása érdekében. A szűrők lehetnek kondenzátorok vagy induktorok, amelyek kiszűrik a zajt egy adott frekvenciatartományban.

Összefoglalva: az árnyékolt kábelek használatával és a megfelelő kábelelrendezéssel és szűrési technikákkal való kombinációval az Automobile EMI jelentősen csökkenthető, ezáltal javítva az elektronikus berendezések megbízhatóságát és teljesítményét.

4. Magas hőmérsékletű ellenálló kábelek

A magas hőmérsékleten ellenálló autó kábelek olyan kábelek, amelyeket az autóipar számára terveztek, hogy fenntartsák a stabil teljesítményt a magas hőmérsékletű környezetben. Elsősorban számos speciális anyagból készülnek, hogy biztosítsák a megbízhatóságot és a biztonságot a magas hőmérsékletű területeken, például a motorrekeszekben. Íme néhány általános anyag, amelyet a magas hőmérsékleten ellenálló autó kábelekhez használnak:

TPE anyagok: hőre lágyuló elasztomerek (hőre lágyuló elasztomerek), beleértve a sztiréneket, olefineket, diének, vinil -kloridot, poliésztereket, észtereket, amidokat, organofluorinokat, szilikonokat és vinileket. Jelenleg a SEB-k (sztirol-etilén-butilén-sztirol blokk-kopolimer) alapú elasztomerek a legszélesebb körben alkalmazott TPE anyagok.

TPU ANYAGOK: Hőprocolikus poliuretán (hőre lágyuló poliuretán), a molekuláris szerkezetet poliészter-típusú és poliéter-típusra osztják, a merev blokk és a rugalmas láncszegmensek.

PVC anyag: polivinil -klorid (polivinil -klorid), különböző mennyiségű lágyítókkal történő hozzáadásával, hogy szabályozzák lágyságát, csökkentsék annak „üvegátmenete” hőmérsékletét, hogy jó rugalmasság és plaszticitás legyen, könnyen feldolgozható formázás.

Szilikon anyag: nagyon aktív adszorbens anyag, amorf anyag, hőre keményedő gumi. A szilikon kiváló hő- és hidegállósággal, valamint működési hőmérsékletek széles tartományával, -60 ° C -tól +180 ° C -ig és azon túl is.

XLPE térhálósított polietilén: A hőre keményedő elasztomerekkel való kémiai keresztkötéssel, a jobb szigetelési tulajdonságokkal, a kábelhőmérsékleti ellenállás tartományát kibővítik, a teljesítmény javult. XLPE kábel Az égés után a szén -dioxid és a víz előállítása viszonylag környezetbarát.

Ezen anyagok kiválasztása és használata lehetővé teszi, hogy a magas hőmérsékleten ellenálló autó kábelek hosszú ideig stabilan működjenek magas hőmérsékletű környezetben, például a motorrekeszekben és a közelben lévő kipufogó rendszerekben, biztosítva az autóipari elektromos rendszerek normál működését. Ezenkívül a magas hőmérsékletű ellenálló kábeleknek az olajállóság, a vízállóság, a sav- és lúgos ellenállás, a korrozív gázállóság, az öregedési ellenállás stb. Előnyei is vannak. A magas hőmérsékletű ellenálló kábelek kiválasztásakor a megfelelő modellt a tényleges alkalmazás forgatókönyve, a hőmérsékleti környezet, a feszültségszint és más tényezők szerint kell választania annak biztosítása érdekében, hogy a kábel jó teljesítményt és biztonságot biztosítson magas hőmérsékleti körülmények között.

5. intelligens kábelek integrált érzékelőkkel

Az integrált érzékelőkkel rendelkező intelligens autókábelek a modern intelligens autók szerves részét képezik, és kulcsszerepet játszanak a jármű elektromos és elektronikus architektúrájában. Az intelligens autókábelek nemcsak az energiaátvitelért felelősek, hanem ennél is fontosabb, hogy adat- és vezérlőjeleket hordoznak, összekötő mikrovezérlő egységek (MCU), érzékelők, hajtóművek és egyéb elektronikus vezérlőegység (EC) az autóban, és képezik az autó „ideghálózatát”.

Az intelligens autókábelek funkciója és fontossága

Adatátvitel: Az intelligens autókábelek felelősek az adatok átadásáért az érzékelőkről az MCU -ra, és az MCU -tól a működtetőkre. Ezek az adatok magukban foglalják, de nem korlátozódnak, a sebesség, a hőmérséklet, a nyomás, a helyzet stb., És kritikus jelentőségű a jármű pontos ellenőrzéséhez.
Teljesítmény -eloszlás: A kábel nemcsak adatokat továbbít, hanem felelős az energia elosztásáról az autó különféle elektronikus eszközeire, hogy azok megfelelően működjenek.
Biztonság és biztonság: A kábelt a biztonság szem előtt tartásával tervezték, például a tűzálló anyagok felhasználását és a túláram -védelem kialakulását annak biztosítása érdekében, hogy az áramkör idővel megszakítható legyen, elkerülve a potenciális biztonsági veszélyeket.

Tervezési követelmények

Az intelligens autókábelek kialakításának meg kell felelnie a következő követelményeknek:

Megbízhatóság: A kábeleknek képesnek kell lenniük arra, hogy megbízhatóan dolgozzanak az autó különféle durva környezetében, beleértve a magas hőmérsékletet, az alacsony hőmérsékletet, a rezgést és a páratartalmat.
Tartósság: A kábeleknek elég tartósnak kell lenniük, hogy meghibásodás nélkül ellenálljanak a hosszú használati időtartamnak.
Biztonság: A kábeleket jól kell szigetelni a rövidzárlat kockázatának csökkentése és a szükséges védelmi mechanizmusokkal.
Könnyű: A könnyű járművek felé mutató tendenciával a kábeleknek a jármű teljes súlyának csökkentése érdekében a lehető legkönnyebbnek és vékonyabbnak kell lenniük.
Elektromágneses kompatibilitás: A kábeleknek jó árnyékolási teljesítménygel kell rendelkezniük a jel interferencia csökkentése érdekében.

Alkalmazási forgatókönyv

Az intelligens autókábeleket széles körben használják a gépjárművek különféle rendszereiben, ideértve, de nem kizárólag:

Motorvezérlő rendszer: A motor ECU csatlakoztatása érzékelőkkel és működtetőkkel a motor pontos vezérlése érdekében.
Testvezérlő rendszer: Csatlakozó testvezérlő modul (BCM) ablakokkal, ajtózárakkal, világítással és más rendszerekkel.
Vezetőeszköz -segítségnyújtási rendszer: Az ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) vezérlőt összeköti az olyan érzékelőkkel, mint a kamera és a radar.
Infotainment rendszer: Összekapcsolja a multimédiás központot audio hangszórókkal, navigációs rendszerrel stb.

A jövőbeli trendek

Amint az autóipari elektronikus és elektromos architektúrák fejlődnek, tehát végezzen intelligens autókábeleket. A jövőbeli trendek között szerepel:

Centralizált architektúra: Mivel az autóipari elektronikus architektúrák az eloszlásról a központosítottra váltak, a kábel komplexitása és hossza valószínűleg csökken, elősegíti a jármű súlyának csökkentését és javítja az információáramlás hatékonyságát.
Intelligens menedzsment: A kábelek intelligensebb alkatrészeket integrálnak, például beépített érzékelőket és intelligens csatlakozókat, lehetővé téve az öndiagnosztikát és az állapotjelentést.
Új anyagok alkalmazása: A súly további csökkentése és a teljesítmény javítása érdekében kábeleket készíthet új, könnyű anyagokból.

Az intelligens autókábelek kulcsfontosságú alkatrészek, amelyek összekötik az autóipari elektronikus rendszereket, és kialakításuk és teljesítményük kritikus fontosságú az autók biztonságának és megbízhatóságának biztosításához. Ahogy a technológiai fejlődés és az autóipari elektronika felgyorsul, az intelligens autókábelek tovább fejlődnek, hogy kielégítsék a magasabb teljesítmény szükségességét.

6. Biológiailag lebontható és környezetbarát kábelek

A környezetvédelem és a fenntartható fejlődés keresésének hátterében a biológiailag lebontható és környezetbarát autó kábelek forró témává válnak az autóiparban. Ezek a kábelek nemcsak a teljesítmény szempontjából kielégítik az autóipar igényeit, hanem jelentős előnyöket mutatnak a környezetvédelem szempontjából.

Biológiailag lebontható szigetelt kábelek

A biológiailag lebontható szigetelt kábelek biológiailag lebontható szigetelő anyagokból készülnek, amelyek bizonyos környezeti körülmények között fokozatosan bonthatók a mikroorganizmusok metabolizmusán keresztül, és végül környezetbarát kis molekulákká, például szén -dioxiddá és vízré alakíthatók. Ez a folyamat általában bizonyos időt és megfelelő környezeti feltételeket igényel. A biológiailag lebontható kábelek használata összhangban áll a zöld és a fenntartható fejlődés alapelveivel. Biztosítja a kábelek teljesítményét, miközben minimalizálja a környezetre gyakorolt hatást, és elősegíti a zöld kábelipar fejlődését.

Kábelek nem szennyeződéses szigetelő lakkkal

A nem szennyeződés szigetelő lakk kábelekhez nem veszélyes szigetelő lakkot használ a szigetelő anyagok cseréjéhez, amelyek veszélyes összetevőket tartalmaznak a hagyományos kábelekben. Ez az innováció nemcsak csökkenti a környezetszennyezést, hanem javítja a kábelek biztonságát és megbízhatóságát is.

Bio-alapú anyagok autóipari kábelekben

A bio-alapú anyagok, különösen a polilaktinsav (PLA) szálak, kompozitok és nylon, nagy potenciállal bírnak az autóiparban, biológiailag lebonthatóságuk, környezetbarát gyártásuk és feldolgozásuk, a nyersanyag-források széles skálája, az alacsony szag és az alacsony illékony szerves vegyületek (VOC) tartalma miatt. A termelési kapacitás jelentős növekedésével a PLA-polilaktinsav (PLA), mint a természeti erőforrásokból származó bio-alapú polimer, szintén óriási fejlődését látta. A PLA -t kémiailag szintetizálják a természetes kukoricából. Ezt az anyagot a mikroorganizmusok által a CO2-re és a H2O-ba bonthatják el, anélkül, hogy szennyezést okoznának a környezetre, és új öko-anyagként ismerik el, amely zöld és fenntartható a 21. században.

TPU anyagok alkalmazása autóipari kábelekben

A hőre lágyuló poliuretán (TPU) anyagok nemcsak kiváló teljesítményt nyújtanak, hanem biológiailag lebonthatók (3-5 év) és újrahasznosíthatók.

Kihívások és kilátások

Noha a biológiailag lebontható és környezetbarát autó kábelek számos előnyt mutatnak, alkalmazásuk néhány kihívással és korlátozással néz szembe. Például a lebomlás sebességét és hatékonyságát a környezeti feltételek befolyásolják, és gondos értékelést és alkalmazási forgatókönyveket kell igénybe venni. Ugyanakkor a degradálható szigetelő anyagok teljesítményét és stabilitását folyamatosan javítani és tesztelni kell annak megbízhatóságának és biztonságának biztosítása érdekében. A jövőben, mivel a technológia tovább halad és a környezeti tudatosság növekszik, a biológiailag lebontható és környezetbarát autó kábelek várhatóan nagyobb szerepet játszanak az autóiparban, és az egész iparág környezetbarátabb és fenntarthatóbb irányba vezetnek.