Новости - Инновации в автомобильных электрических кабелях: что нового на рынке?

Поскольку автомобильная промышленность быстро развивается, электрические кабели стали критическими компонентами в современных транспортных средствах. Вот некоторые из последних инноваций в электрических кабелях автомобилей:

1. Кабели высокого напряжения для электромобилей

Высоковольные кабели для электромобилей представляют собой ключевые компоненты, используемые в электромобилях для подключения высоковольтных батарей, инверторов, компрессоров кондиционера, трехфазных генераторов и электродвигателей для реализации передачи электроэнергии электроэнергии. По сравнению с кабелями, используемыми в традиционных топливных транспортных средствах, кабели высокого напряжения электромобилей имеют следующие характеристики и требования:

Высокое напряжение и высокий ток: кабели высокого напряжения EV предназначены для обработки напряжений до 600 Вк/900 В постоянного тока (автомобили с пассажирами) или 1000VAC/1500VDC (коммерческие транспортные средства) и токи от 250А до 450A или даже выше. Это намного выше, чем системы 12 В, обычно используемые в обычных топливных транспортных средствах.

Материал проводника: проводники обычно строятся из отожженной мягкой медной проволоки или оловянного медного провода для улучшения проводимости и коррозионной стойкости. Медные провода без кислорода (содержащие менее 0,001% кислорода и более 99,99% чистоты) широко используются в кабелях высоковольтных кабелей EV из-за их высокой чистоты и не блестящих характеристик.

Материалы изоляции и оболочки: для удовлетворения требований высокого напряжения и высокого тока кабели высокого напряжения изолированы изоляционными материалами с высокой толщиной стенкой, такими как силиконовый резина, сшитый полиэтилен или сшитый полиолефин, которые обладают хорошим теплостойким сопротивлением и огнестойким эффектом и могут противостоять высоким температурам более 150 ℃.

Экранирование и защита: кабели высокого напряжения требуют электромагнитного экранирования для уменьшения шума электромагнитного поля и электромагнитных помех, в то время как защитные материалы (такие как теплоизоляционные трубки и скомпилированные трубки) и герметичные кольца на внешнем слое кабелей гарантируют, что кабели являются водонепроницаемыми, защищенными от пыли и уравновешенными в обстоятельствах.

Проектирование и проводка: проектирование высоковольтных кабелей для электромобилей должна учитывать ограничения проводки, требования к безопасности (например, минимальное расстояние в 100 миллиметров или более между высоковольтными и низковольтными проводниками), вес и стоимость. Радиус изгиба кабеля, расстояние до точки фиксации и среда, в которой он используется (например, внутри или снаружи транспортного средства), также будут влиять на его конструкцию и выбор.

Стандарты и спецификации: проектирование и изготовление высоковольтных кабелей для электромобилей следуют за серией отраслевых стандартов, таких как автомобильный стандарт QC-T1037 для высоковольтных кабелей для дорожных транспортных средств и высоковольтных кабелей TCAS 356-2019 для новых энергетических автомобилей. Эти стандарты выдвигают особые требования к электрическим характеристикам, механической производительности и адаптации кабелей.

Применение: Высоковольтные кабели для электромобилей используются не только для соединений в транспортных средствах, но и для соединений между портом зарядки и батареей, внутри аккумулятора, между аккумулятором и двигателем и другими компонентами, а также устройствами для хранения энергии батареи и других полей. Кабели должны быть в состоянии выдерживать суровые условия, такие как высокая и низкая температура, соляные спреи, электромагнитные поля, нефть и химические вещества.

Разработка и применение высоковольтных кабелей для электромобилей является одним из ключевых факторов в стимулировании устойчивого и благоприятного климатического будущего для электрической мобильности. По мере того, как технология электромобилей продолжает продвигаться, производительность и стандарты высоковольтных кабелей продолжают оптимизироваться в соответствии с растущим спросом на требованиях передачи и безопасности электроэнергии.

2. Легкие алюминиевые кабели

Внедрение легких алюминиевых автомобильных кабелей является одной из важных тенденций в автомобильной промышленности, особенно в новой энергетической автомобильной промышленности, в стремлении к легким, энергоэффективности и диапазону. Ниже приведен подробный анализ легких алюминиевых автомобильных кабелей:

Фон и тенденция

Автомобильный легкий спрос. С быстрой разработкой новых энергетических транспортных средств спрос на легкий дизайн автомобиля дополнительно повышается. Провод и кабель, как основные компоненты автомобильной передачи питания, традиционно предназначены для использования медь в качестве проводника, но кабели медного ядра дороги и качественные. Таким образом, разработка светового качества, недорогих алюминиевых проводников и кабеля для автомобилей стала необходимым выбором для автомобильного легкого дизайна.

Преимущество алюминиевого кабеля: традиционная энергетическая индустрия имеет долгую историю использования алюминиевых кабелей, алюминиевых кабелей, недорогой, легкий вес, длительный срок службы, особенно подходящие для высоковольтной передачи электроэнергии. Китай богат алюминиевыми ресурсами, колебаниями материальных цен, стабильности затрат и простым в контроле. В новой индустрии энергетических транспортных средств использование алюминиевых кабелей вместо медных кабелей является идеальным решением для снижения веса и стоимости.

Алюминиевые проводные чехлы применения продукта

Модель шины: Аккумулятор Внутренний и внешний ультразвуковой сварки алюминиевой проволоки, мощность большого диаметра использование провода, преимущество использования алюминиевого провода очевидно.

Пассажирский автомобиль: DC Busbar принимает алюминиевый кабель 50 мм2, который успешно производился. Использование ультразвуковой сварки эффективно улучшает производительность электрического контакта суставов и эффективно снижает качество жгута проводов по сравнению с медными проводами.

Зарядное пистолет переменного тока: использование высокопрочной устойчивой к изгибной сплавной проволоке сплавов, легкий вес, стабильная производительность в испытании старения, постепенно началось массовое производство; Провод порта зарядки постоянного тока для пассажирских автомобилей использует алюминиевую проволоку для улучшения рассеивания тепла, а ультразвуковая сварка используется в терминале круглого зарядного порта, что значительно улучшает производительность электрического контакта, уменьшает количество генерируемого тепла и улучшает срок службы.

Различия в производительности между меди и алюминиевым

Устойчивость и проводимость: из -за различного удельного сопротивления алюминия и меди проводимость алюминиевого проводника составляет 62% IAC. Когда площадь поперечного сечения алюминиевого проводника в 1,6 раза больше, чем в меди, его электрические характеристики совпадают с медной.

Массовое соотношение: удельный вес алюминия составляет 2,7 кг/м3, удельный вес меди составляет 8,89 кг/м3, поэтому массовое соотношение двух составляет (2,7 × 160%)/(8,89 × 1) ≈50%. Это означает, что при той же электрической производительности масса алюминиевого проводника составляет всего 1/2 от массы меди.

Рыночное пространство и перспектива

Годовые темпы роста: Исходя из анализа рынка, годовой темпы роста алюминиевого проката и экструдированного материала к 2025 году составит около 30%, что показывает огромный потенциал алюминия в области легкого веса автомобиля.

Анализ неопределенности

Факторы стоимости: хотя алюминиевые кабели имеют преимущества затрат, существует негативный коэффициент увеличения стоимости алюминия вместо стали в автомобильной промышленности, что может повлиять на скорость популяризации алюминиевых кабелей.

Технические проблемы: применение алюминиевых кабелей в автомобилях по -прежнему сталкивается с техническими проблемами, такими как улучшение производительности электрического контакта суставов и оптимизация рассеивания тепла, которые необходимо решить с помощью технологических инноваций.

Внедрение легких алюминиевых автомобильных кабелей является неизбежной тенденцией для автомобильной промышленности по снижению энергосбережения и сокращению энергетики и улучшению диапазона. Благодаря постоянному прогрессу технологий и дальнейшей оптимизации затрат, применение алюминиевых кабелей в автомобильной промышленности будет более обширным, что внесет важный вклад в легкий вес и снижение энергии и сокращение энергии.

3. экранированные кабели для сокращения EMI

Электромагнитные помехи (EMI) в автомобилях является сложной проблемой, особенно в электрических и гибридных транспортных средствах из-за интенсивного использования мощных электронных устройств. В качестве одного из основных участников EMI дизайн и выбор материалов автомобильных жгутов проводки имеют решающее значение для минимизации EMI. Вот несколько ключевых моментов о том, как уменьшить EMI в автомобилях благодаря использованию экранированных кабелей:

Как работают экранированные кабели: экранированные кабели работают, добавляя слой металлической оплетки или фольгу вокруг проводников. Это экранирование отражает и поглощает электромагнитные волны, тем самым уменьшая эмин.

Типы экранирования: Существует два основных типа экранирования: плетеное металлическое экранирование и экранирование фольги. Плетене металлическое экранирование обеспечивает лучшую механическую прочность и гибкость, в то время как защита фольги обеспечивает лучшее экранирование на более низких частотах. В автомобильных приложениях часто используется комбинация этих двух типов экранирования для оптимального экранирования.

Заземляя щит: для того, чтобы экранированный кабель был эффективным, щит должен быть должным образом заземлен. Если щит не заземлен должным образом, он может стать антенной и вместо этого увеличить EMI. В автомобилях, это обычно прикреплять щит к металлической раме транспортного средства, чтобы обеспечить хороший путь к земле.

Там, где используются экранированные кабели: в автомобилях экранированные кабели в основном используются для критических сигналов и линий управления, которые подвержены EMI или которые могут стать самими источниками EMI. Например, линии, используемые для блоков управления двигателями (ECU), сигналов датчиков, сети в транспортных средствах (например, автобусов CAN), и развлекательные системы обычно используют экранированные кабели.

Использование экранированных кабелей в сочетании с неэкранированными кабелями: в автомобильных средах, где пространство ограничено, высоковольтные и низковольтные кабели часто расположены в непосредственной близости друг от друга. Чтобы минимизировать EMI, кабель высокого напряжения может быть спроектирован как экранированный кабель, в то время как кабель низкого напряжения может быть неэкранирован. Таким образом, щит кабеля высокого напряжения защищает кабель низкого напряжения от EMI.

Расположение и конструкция кабеля: в дополнение к использованию экранированных кабелей, также очень важна надлежащая макет кабеля. Следует избегать формирования петель в кабелях, так как петли увеличивают EMI. Кроме того, кабели должны быть расположены как можно дальше из источников EMI, таких как двигатели и преобразователи мощности.

Использование фильтров: в дополнение к экранированным кабелям, фильтры EMI могут быть добавлены на обоих концах кабеля, чтобы дополнительно минимизировать EMI. Фильтры могут быть конденсаторами или индукторами, которые отфильтровывают шум в определенном диапазоне частот.

Таким образом, используя экранированные кабели и объединив их с помощью правильной компоновки кабеля и фильтрации, EMI в автомобилях может быть значительно снижена, тем самым повышая надежность и производительность электронного оборудования.

4. Высокотемпературные кабели

Высокотемпературные автомобильные кабели-это кабели, предназначенные для автомобильной промышленности, чтобы поддерживать стабильную производительность в высокотемпературных средах. В основном они изготовлены из нескольких специальных материалов для обеспечения надежности и безопасности в высокотемпературных областях, таких как моторные отсеки. Вот несколько общих материалов, используемых для высокотемпературных автомобильных кабелей:

Материалы TPE: термопластичные эластомеры (термопластичные эластомеры), включая стики, олефины, диена, винилхлорид, полиэфиры, эфиры, амиды, органофлюорины, силиконы и винилы. В настоящее время, основанные на SEBS (стирол-этилен-бутилен-стирен-блок-сополимер) эластомеры являются наиболее широко используемыми материалами TPE.

Материалы TPU: термопластичный полиуретан (термопластичный полиуретан), молекулярная структура разделена на полиэфирные и полиэфирные типы, на основе жестких сегментов в цепочке. ТПУ в процессе обработки отдачи от инъекционного литья учет для устойчивости к более чем 40% от экструзионной формования составляет около 35% или около того, с хорошей устойчивостью и устойчивой к сопротивлению.

Материал из ПВХ: поливинилхлорид (поливинилхлорид), путем добавления различных количеств пластификаторов для регулирования ее мягкости, снизить температуру «стеклянного перехода», чтобы иметь хорошую гибкость и пластичность, легко обрабатывая литье.

Силиконовый материал: высокоактивный адсорбентный материал, аморфное вещество, терморетимическая резина. Силикон обладает превосходным теплом и холодным сопротивлением и широким диапазоном рабочих температур, от -60 ° C до +180 ° C и выше.

Сестрикованный полиэтилен XLPE: посредством химического сшивания в терморетинг-эластомерах, улучшенных изоляционных свойств, диапазон температурной стойкости кабеля расширяется, производительность была улучшена. Кабель XLPE после сжигания происходит, производство углекислого газа и воды, относительно экологически чистое.

Выбор и использование этих материалов позволяет высокотемпературным автомобильным кабелям работать в течение длительных периодов времени в высокотемпературных средах, таких как моторные отсеки и близкие выхлопные системы, обеспечивая нормальную работу автомобильных электрических систем. Кроме того, кабели с высокотемпературными устойчивыми к нефтяным устойчивости, устойчивости к воде, устойчивости к кислоте и щелочи, коррозийной газостойкости, устойчивости к старению и т. Д. Они подходят для металлургии, электроэнергии, нефтехимических веществ, калкового бульона, энергии, железа и стали, электрической машины и других поля. При выборе высокотемпературных кабелей вам необходимо выбрать правильную модель в соответствии с фактическим сценарием применения, температурной средой, уровнем напряжения и другими факторами, чтобы гарантировать, что кабель обладает хорошей производительностью и безопасностью в условиях высокой температуры.

5. Умные кабели со встроенными датчиками

Умные автомобильные кабели с интегрированными датчиками являются неотъемлемой частью современных умных автомобилей, и они играют ключевую роль в электрической и электронной архитектуре транспортного средства. Кабели Smart Car несут не только ответственность за передачу мощности, но, что более важно, они несут данные и контрольные сигналы, соединяющие микроконтроллеры (MCU), датчики, приводы и другие электронные управляющие единицы (ECU) в автомобиле, образуя «нейронную сеть автомобиля».

Функция и важность интеллектуальных автомобильных кабелей

Передача данных: Smart Car -кабели отвечают за передачу данных с датчиков в MCU и команды от MCU в приводы. Эти данные включают, но не ограничиваются, скорость, температура, давление, положение и т. Д. И имеют решающее значение для достижения точного контроля автомобиля.
Распределение питания: кабель не только передает данные, но также отвечает за распространение питания на различные электронные устройства в автомобиле, чтобы убедиться, что они работают должным образом.
Безопасность и безопасность: кабель разработан с учетом безопасности, например, использование огнестрельных материалов и установка защиты от перегрузки, чтобы гарантировать, что цепь может быть отключена вовремя в случае неисправности, избегая потенциальных опасностей безопасности.

Проектные требования

Дизайн интеллектуальных автомобильных кабелей должен соответствовать следующим требованиям:

Надежность: кабели должны иметь возможность надежно работать в различных суровых условиях в автомобиле, включая высокую температуру, низкую температуру, вибрацию и влажность.
Долговечность: кабели должны быть достаточно долговечными, чтобы противостоять длительным периодам использования без сбоя.
Безопасность: Кабели должны быть хорошо изолированы, чтобы снизить риск коротких замыканий и иметь необходимые механизмы защиты.
Легкий вес: с тенденцией к легким транспортным средствам, кабели также должны быть максимально легкими и тонкими, чтобы уменьшить общий вес автомобиля.
Электромагнитная совместимость: кабели должны обладать хорошей экранированием, чтобы уменьшить интерференцию сигнала.

Сценарий приложения

Кабели Smart Car широко используются в различных системах автомобилей, включая, помимо прочего:

Система управления двигателем: подключение ECU двигателя с датчиками и приводами для реализации точного управления двигателем.
Система управления телом: соединение модуля управления телом (BCM) с окнами, замками дверей, освещением и другими системами.
Система помощи водителям: подключает контроллер ADAS (Advanced Driver Harder Systems) с такими датчиками, как камера и радар.
Информационно -развлекательная система: подключает мультимедийный центр с аудиодинамиками, навигационной системой и т. Д.

Будущие тенденции

По мере того, как автомобильные электронные и электрические архитектуры развиваются, так же, как и интеллектуальные автомобильные кабели. Будущие тенденции включают:

Централизованная архитектура: По мере того, как автомобильные электронные архитектуры переходят от распределенной к централизованной сложности и длине кабеля, вероятно, уменьшатся, помогая снизить вес автомобиля и повысить эффективность потока информации.
Интеллектуальное управление: кабели будут интегрировать более интеллектуальные компоненты, такие как встроенные датчики и интеллектуальные разъемы, обеспечивая самодиагностику и отчеты о статусе.
Применение новых материалов. Чтобы еще больше снизить вес и повысить производительность, кабели могут быть изготовлены из новых легких материалов.

Кабели Smart Car - это ключевые компоненты, соединяющие автомобильные электронные системы, а их проектирование и производительность имеют решающее значение для обеспечения безопасности и надежности автомобилей. По мере того, как технологические достижения и автомобильная электроника ускоряются, интеллектуальные автомобильные кабели будут продолжать развиваться, чтобы удовлетворить потребность в более высокой производительности.

6. Биоразлагаемые и экологически чистые кабели

На фоне стремления к защите окружающей среды и устойчивого развития биоразлагаемые и экологически чистые автомобильные кабели становятся горячей темой в автомобильной промышленной отрасли. Эти кабели не только отвечают потребностям автомобильной промышленности с точки зрения производительности, но и демонстрируют значительные преимущества с точки зрения защиты окружающей среды.

Биоразлагаемые изолированные кабели

Биоразлагаемые изолированные кабели изготовлены из биоразлагаемых изоляционных материалов, которые при определенных условиях окружающей среды могут постепенно разложить с помощью метаболизма микроорганизмов и в конечном итоге превращаться в экологически чистые малые молекулы, такие как углекислый газ и вода. Этот процесс обычно требует определенного времени и подходящих условий окружающей среды. Использование биоразлагаемых кабелей соответствует принципам зеленого и устойчивого развития. Это обеспечивает производительность кабелей, минимизируя влияние на окружающую среду и способствует разработке индустрии зеленого кабеля.

Кабели с неполящим изоляционным лаком

Неоплачивающий изоляционный лак для кабелей использует негардирующий изоляционный лак для замены изоляционных материалов, которые содержат опасные ингредиенты в традиционных кабелях. Это инновация не только снижает загрязнение окружающей среды, но и повышает безопасность и надежность кабелей.

Биологические материалы в автомобильных кабелях

Биологические материалы, особенно волокна, композиты и нейлон, имеют большой потенциал для применения в автомобильной промышленности из-за их биоразлагаемости, экологически чистого производства и обработки, широкого спектра источников сырья, низкого запаха и низкого содержания волатильных органических соединений (VOC). С существенным увеличением производственной способности PLA-полилактивная кислота (PLA), как био-полимер, полученный из природных ресурсов, также наблюдал его огромное развитие. PLA химически синтезируется от натуральной кукурузы. Этот материал может быть разложен на CO2 и H2O микроорганизмами после отброса, не вызывая загрязнения в окружающей среде, и признан новым эко-материалом, который является зеленым и устойчивым в 21-м веке.

Применение материалов TPU в автомобильных кабелях

Термопластичные полиуретановые (TPU) материалы не только предлагают отличную производительность, но также являются биоразлагаемыми (3-5 лет) и пригодны для переработки. Устойчивые и экологически чистые свойства материалов TPU предлагают новый вариант для автомобильных кабелей, что помогает уменьшить влияние на окружающую среду.

Проблемы и перспективы

Хотя биоразлагаемые и экологически чистые автомобильные кабели демонстрируют много преимуществ, их приложение сталкивается с некоторыми проблемами и ограничениями. Например, на скорость и эффективность деградации влияют условия окружающей среды, требующие тщательной оценки и отбора сценариев применения. В то же время производительность и стабильность разлагаемых изоляционных материалов должны быть непрерывно улучшены и протестированы, чтобы обеспечить их надежность и безопасность. В будущем, поскольку технология продолжает продвигаться, а экологическая осведомленность увеличивается, биоразлагаемые и экологически чистые автомобильные кабели будут играть большую роль в автомобильной промышленности, ведущий всю отрасль в более экологически чистых и устойчивых направлениях.