Nieuws - Innovaties in elektrische kabels voor auto's: wat is er nieuw op de markt?

Nu de auto -industrie zich snel ontwikkelt, zijn elektrische kabels kritische componenten geworden in moderne voertuigen. Hier zijn enkele van de nieuwste innovaties in elektrische kabels voor auto's:

1. Hoge spanningskabels voor EV's

Hoogspanningskabels voor elektrische voertuigen zijn belangrijke componenten die in elektrische voertuigen worden gebruikt om hoogspanningsbatterijen, omvormers, airconditioningcompressoren, driefasige generatoren en elektrische motoren te verbinden om de overdracht van elektrische energie van stroom te realiseren. Vergeleken met de kabels die worden gebruikt in traditionele brandstofvoertuigen, hebben hoogspanningskabels met elektrische voertuigen de volgende kenmerken en vereisten:

Hoogspanning en hoge stroom: EV Hoogspanningskabels zijn ontworpen om spanningen te verwerken tot 600VAC/900VDC (personenauto's) of 1000VAC/1500VDC (handelsvoertuigen) en stromen van 250A tot 450A of zelfs hoger. Dit is veel hoger dan de 12V -systemen die meestal worden gebruikt in conventionele brandstofvoertuigen.

Geleidingsmateriaal: geleiders worden meestal geconstrueerd uit gegloeid zachte koperdraad of gekoppelde koperdraad voor verbeterde geleidbaarheid en corrosieweerstand. Zuurstofvrije koperen draden (met minder dan 0,001% zuurstof en meer dan 99,99% zuiverheid) worden veel gebruikt in EV hoogspanningskabels vanwege hun hoge zuiverheid en niet-brosse eigenschappen.

Isolatie- en schede-materialen: om te voldoen aan de vereisten van hoge spanning en hoge stroom, worden hoogspanningskabels geïsoleerd met isolatiematerialen met een hoge wanddikte, zoals siliconenrubber, verknoopt polyethyleen of verknoopte polyolefine, die een goede warmtebestendigheid en vlamvertragend effect hebben en hoge temperaturen van meer dan 150 ℃.

Afscherming en bescherming: Kabels met een hoogspanningskabels vereisen elektromagnetische afscherming om elektromagnetische veldruis en elektromagnetische interferentie te verminderen, terwijl beschermende materialen (zoals warmtisolatiebuizen en gecompileerde buizen) en afdichtringen op de buitenste laag van de kabels ervoor zorgen dat de kabels waterdicht, stofveilig en abrasisistent in harde omgevingen zijn.

Ontwerp en bedrading: het ontwerp van hoogspanningskabels voor elektrische voertuigen moet rekening houden met bedradingsperatebeperkingen, veiligheidseisen (bijv. Minimale afstand van 100 millimeter of meer tussen hoogspannings- en laagspanningsgeleiders), gewicht en kosten. De buigradius van de kabel, de afstand tot het fixeerpunt en de omgeving waarin het wordt gebruikt (bijv. Binnen of buiten het voertuig) zal ook invloed hebben op het ontwerp en de selectie.

Normen en specificaties: het ontwerp en de productie van hoogspanningskabels voor elektrische voertuigen volgen een reeks industriële normen, zoals QC-T1037 Automotive Industry Standard voor hoogspanningskabels voor wegvoertuigen en TCAS 356-2019 hoogspanningskabels voor nieuwe energievoertuigen. Deze normen stellen specifieke vereisten voor de elektrische prestaties, mechanische prestaties en het aanpassingsvermogen van het milieu van kabels voor.

Toepassingen: Kabels met hoge spanning voor elektrische voertuigen worden niet alleen gebruikt voor verbindingen in het voertuig, maar ook voor verbindingen tussen de oplaadpoort en de batterij, in de batterij, tussen de batterij en de motor en andere componenten, evenals opslagapparaten voor batterijenergie en andere velden. De kabels moeten in staat zijn om zware omstandigheden te weerstaan, zoals omgevingen met hoge en lage temperatuur, zoutspray, elektromagnetische velden, olie en chemicaliën.

De ontwikkeling en toepassing van hoogspanningskabels voor elektrische voertuigen is een van de belangrijkste factoren bij het bevorderen van een duurzame en klimaatvriendelijke toekomst voor elektrische mobiliteit. Naarmate de technologie van elektrische voertuigen verder gaan, worden de prestaties en normen van hoogspanningskabels geoptimaliseerd om te voldoen aan de groeiende vraag naar stroomoverdracht en veiligheidseisen.

2. Lichtgewicht aluminium kabels

De acceptatie van lichtgewicht aluminium automotive kabels is een van de belangrijke trends in de auto -industrie, vooral in de nieuwe energie -automobielindustrie, bij het nastreven van lichtgewicht, energie -efficiëntie en bereik. Het volgende is een gedetailleerde analyse van lichtgewicht aluminium automotive kabels:

Achtergrond en trend

Automotive lichtgewicht vraag: met de snelle ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen wordt de vraag naar lichtgewicht ontwerp van het automotive verder verbeterd. Draad en kabel, als de belangrijkste componenten van automobielkrachttransmissie, zijn traditioneel ontworpen om koper als geleider te gebruiken, maar koperen kernkabels zijn duur en zwaar van kwaliteit. Daarom is de ontwikkeling van lichtkwaliteit, goedkope aluminium geleiderdraad en kabel voor auto's een noodzakelijke keuze geworden voor het ontwerp van de automotive lichtgewicht ontwerp.

Voordeel van aluminium kabel: de traditionele krachtindustrie heeft een lange geschiedenis van het gebruik van aluminium kabels, aluminiumkabels, lage kosten, lichtgewicht, lange levensduur, vooral geschikt voor hoogspanningsverzamelingstransmissie. China is rijk aan aluminium bronnen, materiële prijsschommelingen, kostenstabiliteit en gemakkelijk te controleren. In de nieuwe industrie voor energievoeriën is het gebruik van aluminium kabels in plaats van koperen kabels een ideale oplossing om gewicht en kosten te verminderen.

Cases voor aluminium draadproducten

Busmodel: interne en externe ultrasone lasaluminiumdraad van de batterij en externe ultrasone las, het gebruik van de grote diameter van de diameter, het voordeel van het gebruik van aluminiumdraad is duidelijk.

Passagiersauto: DC Busbar neemt een aluminiumkabel van 50 mm2 aan, die met succes in massa is geproduceerd. Het gebruik van ultrasoon lassen verbetert effectief de elektrische contactprestaties van de gewrichten en vermindert effectief de kwaliteit van de kabelboom in vergelijking met koperen draden.

AC-oplaadpistool: met behulp van hoogwaardig buigbestendige aluminiumlegeringsdraad, lichtgewicht, stabiele prestaties in verouderingstest, zijn geleidelijk begonnen met massaproductie; DC -oplaadhavendraad voor personenauto's maakt gebruik van aluminium draad om de warmtedissipatie te verbeteren, en ultrasoon lassen wordt gebruikt in de ronde laadpoortaansluiting, die de elektrische contactprestaties aanzienlijk verbetert, de hoeveelheid gegenereerde warmte vermindert en de levensduur verbetert.

Prestatieverschillen tussen koper en aluminium

Weerstand en geleidbaarheid: vanwege de verschillende weerstand van aluminium en koper is de geleidbaarheid van aluminium geleider 62% IAC's. Wanneer het dwarsdoorsnedeoppervlak van aluminium geleider 1,6 keer dat van koper is, is de elektrische prestaties dezelfde als die van koper.

Massaverhouding: het soortelijk gewicht van aluminium is 2,7 kg/m3, het soortelijk gewicht van koper is 8,89 kg/m3, dus de massaverhouding van de twee is (2,7 x 160%)/(8,89 x 1) ≈50%. Dit betekent dat onder dezelfde elektrische prestaties de massa aluminium geleider slechts 1/2 van die van koperen lichaam is.

Marktruimte en prospect

Jaarmatig groeipercentage: op basis van marktanalyse zal het jaarlijkse groeipercentage van aluminium -gerold blad en geëxtrudeerd materiaal tegen 2025 ongeveer 30% bedragen, wat het enorme potentieel van aluminium op het gebied van lichtgewicht van de automobiels toont.

Onzekerheidsanalyse

Kostenfactoren: hoewel aluminium kabels kostenvoordelen hebben, is er een negatieve factor voor het verhogen van aluminiumkosten in plaats van staal in de auto -industrie, die de snelheid van popularisatie van aluminiumkabels kunnen beïnvloeden.

Technische uitdagingen: de toepassing van aluminiumkabels in auto's staat nog steeds voor technische uitdagingen, zoals de verbetering van de elektrische contactprestaties van gewrichten en de optimalisatie van warmtedissipatie, die moeten worden opgelost door technologische innovatie.

De acceptatie van lichtgewicht aluminium automotive kabels is een onvermijdelijke trend voor de auto -industrie om energiebesparing en emissiereductie na te streven en het bereik te verbeteren. Met de voortdurende voortgang van de technologie en de verdere optimalisatie van de kosten, zal de toepassing van aluminium kabels in de auto -industrie uitgebreider zijn, waardoor een belangrijke bijdrage wordt geleverd aan de lichtgewicht van de automobiels en energiebesparing en emissiereductie.

3. Afgeschermde kabels voor EMI -reductie

Elektromagnetische interferentie (EMI) in auto's is een complex probleem, vooral in elektrische en hybride voertuigen vanwege het intensieve gebruik van krachtige elektronische apparaten. Als een van de belangrijkste bijdragers aan EMI is de ontwerp- en materiaalselectie van kabelbanen van automotive cruciaal voor het minimaliseren van EMI. Hier zijn enkele belangrijke punten om EMI in auto's te verminderen door het gebruik van afgeschermde kabels:

Hoe afgeschermde kabels werken: afgeschermde kabels werken door een laag metalen vlecht of folie rond de geleiders toe te voegen. Deze afscherming reflecteert en absorbeert elektromagnetische golven, waardoor EMI wordt verminderd.

Soorten afscherming: er zijn twee hoofdtypen afscherming: gevlochten metalen afscherming en folieafscherming. Gevlochten metaalafscherming biedt een betere mechanische sterkte en flexibiliteit, terwijl folieafscherming een betere afscherming biedt bij lagere frequenties. In autotoepassingen is het gebruikelijk om een combinatie van deze twee afschermingstypen te gebruiken voor optimale afscherming.

Het schild van het schild: om een afgeschermde kabel effectief te laten zijn, moet het schild correct zijn geaard. Als het schild niet goed is geaard, kan het een antenne worden en in plaats daarvan EMI verhogen. In auto's is het gebruikelijk om het schild aan het metalen frame van het voertuig te bevestigen om een goed pad naar de grond te bieden.

Waar afgeschermde kabels worden gebruikt: in auto's worden afgeschermde kabels voornamelijk gebruikt voor kritisch signaal- en controlelijnen die vatbaar zijn voor EMI of die zelf EMI -bronnen kunnen worden. Bijvoorbeeld, lijnen die worden gebruikt voor motorbesturingseenheden (ECU's), sensorsignalen, in-voertuignetwerken (bijv. Bussen) en entertainmentsystemen gebruiken meestal afgeschermde kabels.

Gebruik van afgeschermde kabels in combinatie met niet-afgeschermde kabels: in auto-omgevingen waar de ruimte beperkt is, hoogspanning en laagspanningskabels worden vaak in de nabijheid van elkaar geplaatst. Om EMI te minimaliseren, kan de hoogspanningskabel worden ontworpen als een afgeschermde kabel, terwijl de laagspanningskabel niet kan worden afgeschermd. Op deze manier beschermt het schild van de hoogspanningskabel de laagspanningskabel tegen EMI.

Kabelindeling en ontwerp: naast het gebruik van afgeschermde kabels is de juiste kabelindeling ook erg belangrijk. De vorming van lussen in kabels moet worden vermeden, omdat lussen EMI verhogen. Bovendien moeten kabels zo ver mogelijk weg zijn van EMI -bronnen, zoals motoren en stroomomzetters.

Gebruik van filters: naast afgeschermde kabels kunnen EMI -filters aan beide uiteinden van de kabel worden toegevoegd om EMI verder te minimaliseren. Filters kunnen condensatoren of inductoren zijn, die ruis in een specifiek frequentiebereik filteren.

Samenvattend, door gebruik te maken van afgeschermde kabels en ze te combineren met de juiste kabelindeling en filtertechnieken, kan EMI in auto's aanzienlijk worden verminderd, waardoor de betrouwbaarheid en prestaties van elektronische apparatuur worden verbeterd.

4. Resistente kabels op hoge temperatuur

Hoge temperatuur resistente automotive kabels zijn kabels die zijn ontworpen voor de auto-industrie om stabiele prestaties in omgevingen bij hoge temperatuur te behouden. Ze zijn voornamelijk gemaakt van verschillende speciale materialen om betrouwbaarheid en veiligheid te waarborgen in gebieden op hoge temperatuur zoals motorcompartimenten. Hier zijn een paar veel voorkomende materialen die worden gebruikt voor hoge temperatuurbestendige autokabels:

TPE -materialen: thermoplastische elastomeren (thermoplastische elastomeren), inclusief styrenes, olefines, dorenen, vinylchloride, polyesters, esters, amiden, organofluorines, siliconen en vinyls. Momenteel zijn SEB's (styreen-ethyleen-butyleen-styreenblokcopolymeer) elastomeren de meest gebruikte TPE-materialen.

TPU-materialen: thermoplastisch polyurethaan (thermoplastisch polyurethaan), de moleculaire structuur wordt verdeeld in polyester-type en polyether-type, door het stijve blok en flexibele kettingsegmenten. TPU-materialen in het verwerkingsproces van spuitgieten die meer dan 40% van het extrusievorming zijn, is ongeveer 35% of dit, met een goed elasticiteit en slijtvastheid.

PVC -materiaal: polyvinylchloride (polyvinylchloride), door de toevoeging van verschillende hoeveelheden weekmakers om de zachtheid ervan te reguleren, de temperatuur van de "glasovergang" te verlagen, om goede flexibiliteit en plasticiteit te hebben, gemakkelijk te verwerken golven.

Siliconenmateriaal: een zeer actief adsorberend materiaal, amorfe stof, thermohardende rubber. Siliconen heeft uitstekende warmte- en koude weerstand en een breed scala van bedrijfstemperaturen, van -60 ° C tot +180 ° C en daarna.

XLPE verknoopt polyethyleen: door chemische verknoping in thermohardende elastomeren, verbeterde isolatie-eigenschappen, het kabeltemperatuurweerstandsbereik is uitgebreid, de prestaties zijn verbeterd. XLPE -kabel Zodra de verbranding optreedt, de productie van koolstofdioxide en water, relatief milieuvriendelijk.

Door de selectie en het gebruik van deze materialen kunnen hoge temperatuurweerstanden kabels stabiel werken gedurende lange tijd in omgevingen op hoge temperatuur zoals motorcompartimenten en bijna uitlaatsystemen, waardoor de normale werking van elektrische systemen voor auto's wordt gewaarborgd. Bovendien hebben de resistente kabels met hoge temperatuur ook de voordelen van olieresistentie, waterbestendigheid, zuur- en alkali-weerstand, corrosieve gasweerstand, verouderingsweerstand, enz. Ze zijn geschikt voor metallurgie, elektrische stroom, petrochemicaliën, rollende bureaus, energie, ijzer en staal, elektrische machines en andere velden. Bij het kiezen van resistente kabels op hoge temperatuur, moet u het juiste model kiezen volgens het werkelijke toepassingsscenario, temperatuuromgeving, spanningsniveau en andere factoren om ervoor te zorgen dat de kabel goede prestaties en veiligheid heeft onder hoge temperatuuromstandigheden.

5. Slimme kabels met geïntegreerde sensoren

Slimme autokabels met geïntegreerde sensoren zijn een integraal onderdeel van moderne slimme auto's en ze spelen een sleutelrol in de elektrische en elektronische architectuur van het voertuig. Slimme autokabels zijn niet alleen verantwoordelijk voor de overdracht van stroom, maar nog belangrijker, ze dragen gegevens en bedieningssignalen, verbindt microcontroller -eenheden (MCU's), sensoren, actuatoren en andere elektronische besturingseenheden (ECU's) in de auto, waardoor het "neurale netwerk" van de auto wordt gevormd.

De functie en het belang van slimme autokabels

Gegevensoverdracht: Smart Car -kabels zijn verantwoordelijk voor het verzenden van gegevens van sensoren naar de MCU en commando's van de MCU naar actuatoren. Deze gegevens omvatten, maar zijn niet beperkt tot, snelheid, temperatuur, druk, positie, enz., En is van cruciaal belang voor het bereiken van precieze controle van het voertuig.
Krachtverdeling: de kabel verzendt niet alleen gegevens, maar is ook verantwoordelijk voor het verspreiden van stroom naar de verschillende elektronische apparaten in de auto om ervoor te zorgen dat ze goed werken.
Veiligheid en beveiliging: de kabel is ontworpen met veiligheid in gedachten, zoals het gebruik van brandwerende materialen en de instelling van overstroombeveiliging, om ervoor te zorgen dat het circuit op tijd kan worden afgesneden in het geval van een storing, waardoor potentiële veiligheidsrisico's worden vermeden.

Ontwerpvereisten

Het ontwerp van slimme autokabels moet voldoen aan de volgende vereisten:

Betrouwbaarheid: kabels moeten betrouwbaar kunnen werken in verschillende harde omgevingen in de auto, waaronder hoge temperatuur, lage temperatuur, trillingen en vochtigheid.
Duurzaamheid: kabels moeten duurzaam genoeg zijn om lange perioden van gebruik zonder falen te weerstaan.
Veiligheid: kabels moeten goed geïsoleerd zijn om het risico op kort circuits te verminderen en de nodige beschermingsmechanismen te hebben.
Lichtgewicht: met de trend naar lichtgewicht voertuigen moeten kabels ook zo licht en dun mogelijk zijn om het totale gewicht van het voertuig te verminderen.
Elektromagnetische compatibiliteit: kabels moeten goede afschermingsprestaties hebben om signaalinterferentie te verminderen.

Toepassingsscenario

Slimme autokabels worden veel gebruikt in verschillende systemen van auto's, waaronder maar niet beperkt tot:

Motorbesturingssysteem: Motor -ECU verbinden met sensoren en actuatoren om precieze controle over de motor te realiseren.
Lichaamscontrolesysteem: Connection Body Control Module (BCM) met ramen, deursloten, verlichting en andere systemen.
Driver Assistance System: verbindt de ADAS -controller (Advanced Driver Assistance Systems) met sensoren zoals camera en radar.
Infotainmentsysteem: verbindt het multimedia -centrum met audioprucks, navigatiesysteem, enz.

Toekomstige trends

Naarmate elektronische en elektrische architecturen van auto's evolueren, doen ze ook slimme autokabels. Toekomstige trends zijn onder meer:

Gecentraliseerde architectuur: naarmate de elektronische architecturen van de auto verschuiven van gedistribueerde naar gecentraliseerde, zal de kabelcomplexiteit en lengte waarschijnlijk afnemen, waardoor het voertuiggewicht wordt verminderd en de efficiëntie van de informatiestroom wordt verbeterd.
Intelligent management: kabels integreren meer intelligente componenten, zoals ingebouwde sensoren en slimme connectoren, waardoor zelfdiagnostici en statusrapportage mogelijk worden.
Toepassing van nieuwe materialen: om het gewicht verder te verminderen en de prestaties te verbeteren, kunnen kabels worden gemaakt van nieuwe lichtgewicht materialen.

Slimme autokabels zijn belangrijke componenten die elektronische systemen van auto's verbinden, en hun ontwerp en prestaties zijn van cruciaal belang om de veiligheid en betrouwbaarheid van auto's te waarborgen. Naarmate de technologie vooruitgang en automobielelektronica versnellen, zullen slimme autokabels blijven evolueren om te voldoen aan de behoefte aan hogere prestaties.

6. Biologisch afbreekbare en milieuvriendelijke kabels

Tegen de achtergrond van het nastreven van milieubescherming en duurzame ontwikkeling, worden biologisch afbreekbare en milieuvriendelijke autokabels een hot topic in de auto -industrie. Deze kabels voldoen niet alleen aan de behoeften van de auto -industrie in termen van prestaties, maar vertonen ook aanzienlijke voordelen op het gebied van milieubescherming.

Biologisch afbreekbare geïsoleerde kabels

Biologisch afbreekbare geïsoleerde kabels zijn gemaakt van biologisch afbreekbare isolatiematerialen, die, onder bepaalde omgevingsomstandigheden, geleidelijk kunnen worden ontleed door het metabolisme van micro -organismen en uiteindelijk worden omgezet in milieuvriendelijke kleine moleculen, zoals koolstofdioxide en water. Dit proces vereist meestal een bepaalde hoeveelheid tijd en geschikte omgevingscondities. Het gebruik van biologisch afbreekbare kabels is in lijn met de principes van groene en duurzame ontwikkeling. Het zorgt voor de prestaties van kabels, terwijl het de impact op het milieu minimaliseert en bevordert de ontwikkeling van de groene kabelindustrie.

Kabels met niet-vervuilende isolerende vernis

Niet-vervuilende isolerende vernis voor kabels maakt gebruik van niet-zware isolerende vernis om de isolerende materialen te vervangen die gevaarlijke ingrediënten in traditionele kabels bevatten. Deze innovatie vermindert niet alleen milieuvervuiling, maar verbetert ook de veiligheid en betrouwbaarheid van kabels.

Bio-gebaseerde materialen in automotive kabels

Op bio gebaseerde materialen, met name polylactinezuur (PLA) vezels, composieten en nylon, hebben een groot potentieel voor toepassing in de auto-industrie vanwege hun biologisch afbreekbaarheid, milieuvriendelijke productie en verwerking, breed scala aan grondstofbronnen, lage geur en lage vluchtige organische verbindingen (VOC) inhoud. Met de substantiële toename van de productiecapaciteit heeft PLA polylactinezuur (PLA), als een op bio gebaseerd polymeer dat is afgeleid van natuurlijke hulpbronnen, ook zijn enorme ontwikkeling gezien. PLA wordt chemisch gesynthetiseerd door natuurlijke maïs. Dit materiaal kan worden ontleed in CO2 en H2O door micro-organismen na weggegooid, zonder vervuiling te veroorzaken in het milieu en wordt erkend als een nieuw eco-materiaal dat groen en duurzaam is in de 21e eeuw.

Toepassing van TPU -materialen in autokabels

Thermoplastische polyurethaan (TPU) materialen bieden niet alleen uitstekende prestaties, maar zijn ook biologisch afbreekbaar (3-5 jaar) en recyclebaar. De duurzame en milieuvriendelijke eigenschappen van TPU-materialen bieden een nieuwe optie voor automobielkabels, wat helpt om de impact op het milieu te verminderen.

Uitdagingen en vooruitzichten

Hoewel biologisch afbreekbare en milieuvriendelijke autokabels veel voordelen vertonen, staat hun toepassing voor enkele uitdagingen en beperkingen. De snelheid en effectiviteit van afbraak worden bijvoorbeeld beïnvloed door omgevingscondities, die een zorgvuldige evaluatie en selectie van toepassingsscenario's vereisen. Tegelijkertijd moeten de prestaties en stabiliteit van afbreekbare isolatiematerialen continu worden verbeterd en getest om hun betrouwbaarheid en veiligheid te waarborgen. In de toekomst, naarmate de technologie verder gaat en het milieubewustzijn toeneemt, wordt verwacht dat biologisch afbreekbare en milieuvriendelijke autokabels een grotere rol zullen spelen in de auto-industrie, waardoor de hele industrie in een meer milieuvriendelijke en duurzame richting drijft.