Berita - Inovasi dalam Kabel Elektrik Kereta: Apa yang baru di pasaran?

Dengan industri automotif yang pesat berkembang, kabel elektrik telah menjadi komponen kritikal dalam kenderaan moden. Berikut adalah beberapa inovasi terkini dalam kabel elektrik kereta:

1. kabel voltan tinggi untuk EV

Kabel voltan tinggi untuk kenderaan elektrik adalah komponen utama yang digunakan dalam kenderaan elektrik untuk menghubungkan bateri voltan tinggi, inverter, pemampat penghawa dingin, penjana tiga fasa dan motor elektrik untuk merealisasikan penghantaran tenaga elektrik kuasa. Berbanding dengan kabel yang digunakan dalam kenderaan bahan api tradisional, kabel voltan tinggi kenderaan elektrik mempunyai ciri dan keperluan berikut:

Voltan tinggi dan arus tinggi: Kabel voltan tinggi EV direka untuk mengendalikan voltan sehingga 600VAC/900VDC (kereta penumpang) atau 1000VAC/1500VDC (kenderaan komersial) dan arus dari 250A hingga 450A atau lebih tinggi. Ini jauh lebih tinggi daripada sistem 12V yang biasanya digunakan dalam kenderaan bahan api konvensional.

Bahan konduktor: Konduktor biasanya dibina daripada dawai tembaga lembut atau dawai tembaga tin untuk kekonduksian dan rintangan kakisan yang lebih baik. Kabel tembaga bebas oksigen (mengandungi kurang daripada 0.001% oksigen dan lebih daripada 99.99% kesucian) digunakan secara meluas dalam kabel voltan tinggi EV kerana ciri-ciri kesucian dan tidak rapuh yang tinggi.

Bahan penebat dan sarung: Untuk memenuhi keperluan voltan tinggi dan arus tinggi, kabel voltan tinggi adalah terlindung dengan bahan-bahan penebat dengan ketebalan dinding yang tinggi, seperti getah silikon, polietilena silang atau poliolefin silang, yang mempunyai rintangan haba yang baik dan kesan retardan.

Perlindungan dan Perlindungan: Kabel voltan tinggi memerlukan pelindung elektromagnet untuk mengurangkan bunyi medan elektromagnet dan gangguan elektromagnet, manakala bahan pelindung (seperti tiub penebat haba dan tiub yang disusun) dan cincin pengedap pada lapisan luar

Reka bentuk dan pendawaian: Reka bentuk kabel voltan tinggi untuk kenderaan elektrik perlu mengambil kira kekangan ruang pendawaian, keperluan keselamatan (misalnya, jarak minimum 100 milimeter atau lebih antara konduktor voltan tinggi dan rendah), berat badan dan kos. Radius lenturan kabel, jarak ke titik penetapan dan persekitaran di mana ia digunakan (contohnya di dalam atau di luar kenderaan) juga akan mempengaruhi reka bentuk dan pemilihannya.

Piawaian dan spesifikasi: Reka bentuk dan pembuatan kabel voltan tinggi untuk kenderaan elektrik mengikuti beberapa siri piawaian industri, seperti standard industri automotif QC-T1037 untuk kabel voltan tinggi untuk kenderaan jalan raya dan kabel voltan tinggi TCAS 356-2019 untuk kenderaan tenaga baru. Piawaian ini mengemukakan keperluan khusus untuk prestasi elektrik, prestasi mekanikal dan kesesuaian kabel kabel.

Aplikasi: Kabel voltan tinggi untuk kenderaan elektrik bukan sahaja digunakan untuk sambungan dalam kenderaan, tetapi juga untuk sambungan antara pelabuhan pengecasan dan bateri, di dalam bateri, antara bateri dan enjin dan komponen lain, serta peranti penyimpanan tenaga bateri dan medan lain. Kabel ini mesti dapat menahan keadaan keras seperti persekitaran suhu tinggi dan rendah, semburan garam, medan elektromagnet, minyak dan bahan kimia.

Pembangunan dan penggunaan kabel voltan tinggi untuk kenderaan elektrik adalah salah satu faktor utama dalam mempromosikan masa depan yang mampan dan mesra iklim untuk mobiliti elektrik. Memandangkan teknologi kenderaan elektrik terus maju, prestasi dan piawaian kabel voltan tinggi terus dioptimumkan untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk keperluan penghantaran dan keselamatan kuasa.

2. Kabel aluminium ringan

Penggunaan kabel automotif aluminium ringan adalah salah satu trend penting dalam industri automotif, terutama dalam industri automotif tenaga baru, dalam mengejar kecekapan tenaga ringan, tenaga dan jangkauan. Berikut adalah analisis terperinci mengenai kabel automotif aluminium ringan:

Latar belakang dan trend

Permintaan ringan automotif: Dengan perkembangan pesat kenderaan tenaga baru, permintaan untuk reka bentuk ringan automotif dipertingkatkan lagi. Kawat dan kabel, sebagai komponen utama penghantaran kuasa automotif, secara tradisinya direka untuk menggunakan tembaga sebagai konduktor, tetapi kabel teras tembaga mahal dan berat dalam kualiti. Oleh itu, perkembangan wayar konduktor aluminium yang berkualiti rendah, murah dan kabel untuk kereta telah menjadi pilihan yang diperlukan untuk reka bentuk ringan automotif.

Kelebihan kabel aluminium: Industri kuasa tradisional mempunyai sejarah yang panjang menggunakan kabel aluminium, kabel aluminium, kos rendah, berat ringan, hayat perkhidmatan yang panjang, terutamanya sesuai untuk penghantaran kuasa jarak jauh voltan tinggi. China kaya dengan sumber aluminium, turun naik harga bahan, kestabilan kos dan mudah dikawal. Dalam industri kenderaan tenaga baru, penggunaan kabel aluminium dan bukannya kabel tembaga adalah penyelesaian yang ideal untuk mengurangkan berat badan dan kos.

Kes Aplikasi Produk Kawat Aluminium

Model bas: Pek bateri aluminium aluminium kimpalan dalaman dan luaran, penggunaan wayar yang menghubungkan kuasa diameter besar, kelebihan menggunakan dawai aluminium adalah jelas.

Kereta penumpang: DC Busbar mengamalkan kabel aluminium 50mm2, yang telah berjaya dihasilkan secara besar-besaran. Penggunaan kimpalan ultrasonik secara berkesan meningkatkan prestasi hubungan elektrik sendi dan berkesan mengurangkan kualiti abah pendawaian berbanding dengan wayar tembaga.

Pistol Pengecas AC: Menggunakan Kawat Alloy Aluminium Lenturan Tinggi Lenturan, Light Light, Prestasi Stabil dalam Ujian Penuaan, secara beransur-ansur memulakan pengeluaran besar-besaran; DC pengecasan dawai pelabuhan untuk kereta penumpang menggunakan wayar aluminium untuk meningkatkan pelesapan haba, dan kimpalan ultrasonik digunakan dalam terminal pelabuhan pengecasan bulat, yang meningkatkan prestasi hubungan elektrik dengan ketara, mengurangkan jumlah haba yang dihasilkan, dan meningkatkan hayat perkhidmatan.

Perbezaan prestasi antara tembaga dan aluminium

Resistivity dan kekonduksian: Disebabkan oleh resistiviti aluminium dan tembaga yang berlainan, kekonduksian konduktor aluminium adalah 62% IACs. Apabila kawasan keratan rentas aluminium adalah 1.6 kali dari tembaga, prestasi elektriknya adalah sama dengan tembaga.

Nisbah massa: Graviti spesifik aluminium adalah 2.7kg/m3, graviti spesifik tembaga adalah 8.89kg/m3, jadi nisbah jisim kedua adalah (2.7 × 160%)/(8.89 × 1) ≈50%. Ini bermakna bahawa di bawah prestasi elektrik yang sama, jisim konduktor aluminium hanya 1/2 dari badan tembaga.

Ruang dan prospek pasaran

Kadar Pertumbuhan Tahunan: Berdasarkan analisis pasaran, kadar pertumbuhan tahunan aluminium yang dilancarkan dan bahan tersemperit akan menjadi kira -kira 30% menjelang 2025, menunjukkan potensi besar aluminium dalam bidang ringan automotif.

Analisis Ketidakpastian

Faktor Kos: Walaupun kabel aluminium mempunyai kelebihan kos, terdapat faktor negatif peningkatan kos aluminium dan bukannya keluli dalam industri automotif, yang mungkin mempengaruhi kelajuan populasi kabel aluminium.

Cabaran Teknikal: Penggunaan kabel aluminium dalam kereta masih menghadapi cabaran teknikal, seperti peningkatan prestasi hubungan elektrik sendi dan pengoptimuman pelesapan haba, yang perlu diselesaikan melalui inovasi teknologi.

Penggunaan kabel automotif aluminium ringan adalah trend yang tidak dapat dielakkan bagi industri automotif untuk meneruskan pengurangan tenaga dan pengurangan pelepasan, dan meningkatkan julat. Dengan kemajuan teknologi yang berterusan dan pengoptimuman kos selanjutnya, penggunaan kabel aluminium dalam industri automotif akan lebih luas, memberikan sumbangan penting kepada pengurangan ringan dan penjimatan tenaga automotif dan pengurangan pelepasan.

3. Kabel terlindung untuk pengurangan EMI

Gangguan elektromagnet (EMI) dalam kereta adalah masalah yang rumit, terutamanya dalam kenderaan elektrik dan hibrid kerana penggunaan intensif peranti elektronik berkuasa tinggi. Sebagai salah satu penyumbang utama kepada EMI, reka bentuk dan pemilihan bahan pendawaian automotif adalah penting untuk meminimumkan EMI. Berikut adalah beberapa perkara penting mengenai cara mengurangkan EMI dalam kereta melalui penggunaan kabel yang dilindungi:

Bagaimana kabel yang dilindungi berfungsi: kabel yang dilindungi berfungsi dengan menambahkan lapisan jalinan logam atau kerajang di sekeliling konduktor. Perisai ini mencerminkan dan menyerap gelombang elektromagnet, dengan itu mengurangkan EMI.

Jenis Perisai: Terdapat dua jenis utama perisai: pelindung logam braided dan perisai kerajang. Perisai logam braided memberikan kekuatan dan fleksibiliti mekanikal yang lebih baik, manakala perisai kerajang memberikan perisai yang lebih baik pada frekuensi yang lebih rendah. Dalam aplikasi automotif, adalah perkara biasa untuk menggunakan gabungan kedua -dua jenis pelindung ini untuk perisai optimum.

GROUNING THE SHIELD: Agar kabel yang dilindungi menjadi berkesan, perisai mesti dibina dengan betul. Sekiranya perisai tidak berasas, ia boleh menjadi antena dan meningkatkan EMI sebaliknya. Dalam kereta, adalah perkara biasa untuk melampirkan perisai ke bingkai logam kenderaan untuk menyediakan jalan yang baik ke tanah.

Di mana kabel dilindungi digunakan: Dalam kereta, kabel yang dilindungi digunakan terutamanya untuk isyarat kritikal dan garis kawalan yang mudah terdedah kepada EMI atau yang mungkin menjadi sumber EMI sendiri. Sebagai contoh, garisan yang digunakan untuk unit kawalan enjin (ECU), isyarat sensor, rangkaian dalam kenderaan (contohnya, bas CAN), dan sistem hiburan biasanya menggunakan kabel yang dilindungi.

Penggunaan kabel yang dilindungi bersempena dengan kabel yang tidak dicelup: dalam persekitaran automotif di mana ruang adalah terhad, voltan tinggi dan kabel voltan rendah sering diletakkan berdekatan antara satu sama lain. Untuk meminimumkan EMI, kabel voltan tinggi boleh direka bentuk sebagai kabel yang dilindungi, manakala kabel voltan rendah tidak dapat disegarkan. Dengan cara ini, perisai kabel voltan tinggi melindungi kabel voltan rendah dari EMI.

Susun atur dan reka bentuk kabel: Selain menggunakan kabel yang dilindungi, susun atur kabel yang betul juga sangat penting. Pembentukan gelung dalam kabel harus dielakkan, kerana gelung meningkatkan EMI. Di samping itu, kabel harus terletak sejauh mungkin dari sumber EMI, seperti motor dan penukar kuasa.

Penggunaan penapis: Sebagai tambahan kepada kabel yang dilindungi, penapis EMI boleh ditambah di kedua -dua hujung kabel untuk meminimumkan EMI lagi. Penapis boleh menjadi kapasitor atau induktor, yang menapis bunyi dalam julat frekuensi tertentu.

Ringkasnya, dengan menggunakan kabel yang dilindungi dan menggabungkannya dengan susun atur kabel yang betul dan teknik penapisan, EMI dalam kereta dapat dikurangkan dengan ketara, dengan itu meningkatkan kebolehpercayaan dan prestasi peralatan elektronik.

4. Kabel tahan suhu tinggi

Kabel automotif tahan suhu tinggi adalah kabel yang direka untuk industri automotif untuk mengekalkan prestasi yang stabil dalam persekitaran suhu tinggi. Mereka kebanyakannya diperbuat daripada beberapa bahan khas untuk memastikan kebolehpercayaan dan keselamatan di kawasan suhu tinggi seperti petak enjin. Berikut adalah beberapa bahan biasa yang digunakan untuk kabel automotif tahan suhu tinggi:

Bahan TPE: Elastomer termoplastik (elastomer termoplastik), termasuk styrenes, olefin, dienes, vinil klorida, poliester, ester, amida, organofluorin, silikon dan vinil. Pada masa ini, SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer) berasaskan elastomer adalah bahan TPE yang paling banyak digunakan.

Bahan TPU: poliuretana termoplastik (poliuretana termoplastik), struktur molekul dibahagikan kepada jenis poliester dan polyether-jenis, dengan blok tegar dan segmen rantai fleksibel.

Bahan PVC: Polyvinyl chloride (polyvinyl chloride), melalui penambahan jumlah plasticizers yang berlainan untuk mengawal kelembutannya, mengurangkan suhu "peralihan kaca", untuk mempunyai fleksibiliti dan keplastikan yang baik, mudah diproses.

Bahan silikon: Bahan penyerap yang sangat aktif, bahan amorf, getah termoset. Silikon mempunyai haba yang sangat baik dan rintangan sejuk dan pelbagai suhu operasi, dari -60 ° C hingga +180 ° C dan seterusnya.

XLPE Polyethylene berkaitan silang: Melalui penyambungan silang kimia ke elastomer termoset, sifat penebat yang lebih baik, julat rintangan suhu kabel diperluaskan, prestasi telah bertambah baik. Kabel XLPE Setelah pembakaran berlaku, pengeluaran karbon dioksida dan air, agak mesra alam.

Pemilihan dan penggunaan bahan -bahan ini membolehkan kabel automotif tahan suhu tinggi berfungsi dengan stabil untuk jangka masa yang panjang dalam persekitaran suhu tinggi seperti petak enjin dan sistem ekzos berhampiran, memastikan operasi biasa sistem elektrik automotif. Di samping itu, kabel tahan suhu tinggi juga mempunyai kelebihan rintangan minyak, rintangan air, asid dan rintangan alkali, rintangan gas yang menghakis, rintangan penuaan, dan lain-lain. Apabila memilih kabel tahan suhu tinggi, anda perlu memilih model yang betul mengikut senario aplikasi sebenar, persekitaran suhu, tahap voltan dan faktor lain untuk memastikan kabel mempunyai prestasi dan keselamatan yang baik di bawah keadaan suhu tinggi.

5. Kabel pintar dengan sensor bersepadu

Kabel kereta pintar dengan sensor bersepadu adalah sebahagian daripada kereta pintar moden, dan mereka memainkan peranan penting dalam seni bina elektrik dan elektronik kenderaan. Kabel kereta pintar bukan sahaja bertanggungjawab untuk penghantaran kuasa, tetapi lebih penting lagi, mereka membawa isyarat data dan kawalan, menghubungkan unit mikrokontroler (MCU), sensor, penggerak, dan unit kawalan elektronik lain (ECU) di dalam kereta, membentuk "rangkaian saraf" kereta.

Fungsi dan kepentingan kabel kereta pintar

Penghantaran Data: Kabel kereta pintar bertanggungjawab untuk menghantar data dari sensor ke MCU dan arahan dari MCU kepada penggerak. Data ini termasuk, tetapi tidak terhad kepada, kelajuan, suhu, tekanan, kedudukan, dan lain -lain, dan penting untuk mencapai kawalan yang tepat terhadap kenderaan.
Pengagihan Kuasa: Kabel bukan sahaja menghantar data, tetapi juga bertanggungjawab untuk mengedarkan kuasa ke pelbagai peranti elektronik di dalam kereta untuk memastikan ia berfungsi dengan baik.
Keselamatan dan Keselamatan: Kabel ini direka dengan keselamatan dalam fikiran, seperti penggunaan bahan api dan penetapan perlindungan overcurrent, untuk memastikan litar dapat dipotong dalam masa sekiranya berlaku kerosakan, mengelakkan bahaya keselamatan yang berpotensi.

Keperluan reka bentuk

Reka bentuk kabel kereta pintar mesti memenuhi keperluan berikut:

Kebolehpercayaan: Kabel perlu dapat bekerja dengan pasti dalam pelbagai persekitaran yang keras di dalam kereta, termasuk suhu tinggi, suhu rendah, getaran dan kelembapan.
Ketahanan: Kabel mestilah cukup tahan lama untuk menahan tempoh penggunaan yang panjang tanpa kegagalan.
Keselamatan: Kabel harus terlindung dengan baik untuk mengurangkan risiko litar pintas dan mempunyai mekanisme perlindungan yang diperlukan.
Ringan: Dengan trend ke arah kenderaan ringan, kabel juga perlu menjadi ringan dan nipis yang mungkin untuk mengurangkan berat keseluruhan kenderaan.
Keserasian Elektromagnet: Kabel harus mempunyai prestasi perisai yang baik untuk mengurangkan gangguan isyarat.

Senario aplikasi

Kabel kereta pintar digunakan secara meluas dalam pelbagai sistem kereta, termasuk tetapi tidak terhad kepada:

Sistem Kawalan Enjin: Menghubungkan ECU enjin dengan sensor dan penggerak untuk merealisasikan kawalan tepat enjin.
Sistem Kawalan Badan: Menghubungkan Modul Kawalan Badan (BCM) dengan tingkap, kunci pintu, pencahayaan dan sistem lain.
Sistem Bantuan Pemandu: Menghubungkan pengawal ADAS (Sistem Bantuan Pemandu Lanjutan) dengan sensor seperti kamera dan radar.
Sistem infotainment: Menghubungkan pusat multimedia dengan penceramah audio, sistem navigasi, dll.

Trend masa depan

Oleh kerana seni bina elektronik dan elektrik automotif berkembang, begitu juga dengan kabel kereta pintar. Trend masa depan termasuk:

Senibina berpusat: Sebagai seni bina elektronik automotif beralih dari yang diedarkan kepada kerumitan dan panjang kabel berpusat, mungkin berkurangan, membantu mengurangkan berat kenderaan dan meningkatkan kecekapan aliran maklumat.
Pengurusan Pintar: Kabel akan mengintegrasikan komponen yang lebih pintar, seperti sensor terbina dalam dan penyambung pintar, membolehkan diagnostik diri dan pelaporan status.
Penggunaan bahan -bahan baru: Untuk mengurangkan berat badan dan meningkatkan prestasi, kabel boleh dibuat daripada bahan ringan baru.

Kabel kereta pintar adalah komponen utama yang menghubungkan sistem elektronik automotif, dan reka bentuk dan prestasi mereka adalah penting untuk memastikan keselamatan dan kebolehpercayaan kereta. Oleh kerana kemajuan teknologi dan elektronik automotif mempercepatkan, kabel kereta pintar akan terus berkembang untuk memenuhi keperluan untuk prestasi yang lebih tinggi.

6. kabel biodegradable dan mesra alam

Terhadap latar belakang mengejar perlindungan alam sekitar dan pembangunan lestari, kabel automotif yang boleh terbiodegradasi dan mesra alam menjadi topik hangat dalam industri pembuatan automotif. Kabel ini bukan sahaja memenuhi keperluan industri automotif dari segi prestasi, tetapi juga menunjukkan kelebihan yang ketara dari segi perlindungan alam sekitar.

Kabel terlindung biodegradable

Kabel terlindung biodegradable diperbuat daripada bahan penebat biodegradable, yang, di bawah keadaan persekitaran tertentu, boleh secara beransur -ansur diuraikan melalui metabolisme mikroorganisma dan akhirnya ditukar menjadi molekul kecil yang mesra alam, seperti karbon dioksida dan air. Proses ini biasanya memerlukan masa tertentu dan keadaan persekitaran yang sesuai. Penggunaan kabel biodegradable adalah selaras dengan prinsip pembangunan hijau dan mampan. Ia memastikan prestasi kabel sambil meminimumkan kesan ke atas alam sekitar dan menggalakkan pembangunan industri kabel hijau.

Kabel dengan varnis penebat yang tidak mencemarkan

Varnis penebat yang tidak mencemarkan untuk kabel menggunakan varnis penebat yang tidak berbahaya untuk menggantikan bahan penebat yang mengandungi bahan-bahan berbahaya dalam kabel tradisional. Inovasi ini bukan sahaja mengurangkan pencemaran alam sekitar, tetapi juga meningkatkan keselamatan dan kebolehpercayaan kabel.

Bahan berasaskan bio dalam kabel automotif

Bahan-bahan berasaskan bio, terutamanya gentian asid polylactic (PLA), komposit dan nilon, mempunyai potensi besar untuk aplikasi dalam industri automotif kerana biodegradability mereka, pengeluaran dan pemprosesan mesra alam, pelbagai sumber bahan mentah, bau rendah, dan kandungan sebatian organik yang tidak menentu (VOC). Dengan peningkatan kapasiti pengeluaran yang besar, asid polilaktik PLA (PLA), sebagai polimer berasaskan bio yang diperolehi daripada sumber semula jadi, juga telah melihat perkembangannya yang luar biasa. PLA disintesis secara kimia dari jagung semula jadi. Bahan ini boleh diuraikan ke dalam CO2 dan H2O oleh mikroorganisma selepas dibuang, tanpa menyebabkan pencemaran terhadap alam sekitar, dan diiktiraf sebagai bahan eko baru yang hijau dan mampan pada abad ke-21.

Penggunaan bahan TPU dalam kabel automotif

Bahan poliuretana termoplastik (TPU) bukan sahaja menawarkan prestasi yang sangat baik, tetapi juga biodegradable (3-5 tahun) dan boleh dikitar semula.

Cabaran dan pandangan

Walaupun kabel automotif yang biodegradable dan mesra alam mempamerkan banyak kelebihan, permohonan mereka menghadapi beberapa cabaran dan batasan. Sebagai contoh, kelajuan dan keberkesanan degradasi dipengaruhi oleh keadaan persekitaran, yang memerlukan penilaian yang teliti dan pemilihan senario aplikasi. Pada masa yang sama, prestasi dan kestabilan bahan -bahan penebat degradasi perlu diperbaiki dan diuji secara berterusan untuk memastikan kebolehpercayaan dan keselamatan mereka. Pada masa akan datang, apabila teknologi terus maju dan peningkatan kesedaran alam sekitar, kabel automotif yang boleh terbiodegradasi dan mesra alam dijangka memainkan peranan yang lebih besar dalam industri automotif, memacu seluruh industri dalam arah yang lebih mesra alam dan mampan.