Știri - Inovații în cablurile electrice auto: Ce este nou pe piață?

Odată cu evoluția rapidă a industriei auto, cablurile electrice au devenit componente critice în vehiculele moderne. Iată câteva dintre cele mai noi inovații în cablurile electrice auto:

1. Cabluri de mare tensiune pentru EV-uri

Cablurile de înaltă tensiune pentru vehiculele electrice sunt componente cheie utilizate la vehiculele electrice pentru a conecta baterii de înaltă tensiune, invertoare, compresoare de aer condiționat, generatoare trifazate și motoare electrice pentru a realiza transmiterea energiei electrice de energie electrică. În comparație cu cablurile utilizate în vehiculele tradiționale cu combustibil, cablurile de înaltă tensiune pentru vehicule electrice au următoarele caracteristici și cerințe:

Tensiune înaltă și curent ridicat: cablurile de înaltă tensiune EV sunt proiectate pentru a gestiona tensiuni de până la 600VAC/900VDC (mașini de pasageri) sau 1000VAC/1500VDC (vehicule comerciale) și curenți de la 250A la 450A sau chiar mai mari. Acest lucru este mult mai mare decât sistemele 12V utilizate de obicei în vehiculele convenționale cu combustibil.

Material conductor: Conductoarele sunt construite de obicei din sârmă de cupru moale anchetată sau sârmă de cupru conservată pentru o conductivitate îmbunătățită și rezistență la coroziune. Firurile de cupru fără oxigen (care conțin mai puțin de 0,001% oxigen și mai mult de 99,99% puritate) sunt utilizate pe scară largă în cabluri de înaltă tensiune EV, datorită purității lor ridicate și caracteristicilor non-britanice.

Materiale de izolare și teci: Pentru a îndeplini cerințele de înaltă tensiune și de înaltă tensiune, cablurile de înaltă tensiune sunt izolate cu materiale de izolare cu grosime ridicată a peretelui, cum ar fi cauciuc de silicon, polietilenă reticulată sau poliolefină reticulată, care au o rezistență la căldură bună și un efect retardant de flacără și pot rezista la temperaturi ridicate de mai mult de 150 ℃.

Protejarea și protecția: cablurile de înaltă tensiune necesită protecție electromagnetică pentru a reduce zgomotul de câmp electromagnetic și interferența electromagnetică, în timp ce materialele de protecție (cum ar fi tuburile de izolare de căldură și tuburile compilate) și inelele de sigilare pe stratul exterior al cablurilor asigură că cablurile sunt impermeabile, rezistente la praf și abraziunele de răscumpărare în medii dure.

Proiectare și cablare: Proiectarea cablurilor de înaltă tensiune pentru vehiculele electrice trebuie să țină cont de constrângerile de spațiu de cablare, cerințele de siguranță (de exemplu, distanțarea minimă de 100 de milimetri sau mai mult între conductoarele de înaltă tensiune și tensiune joasă), greutate și cost. Raza de îndoire a cablului, distanța până la punctul de fixare și mediul în care este utilizat (de exemplu, în interiorul sau în afara vehiculului) vor influența, de asemenea, proiectarea și selecția acestuia.

Standarde și specificații: Proiectarea și fabricarea de cabluri de înaltă tensiune pentru vehicule electrice respectă o serie de standarde din industrie, cum ar fi standardul industriei auto QC-T1037 pentru cabluri de înaltă tensiune pentru vehicule rutiere și TCAS 356-2019 cabluri de înaltă tensiune pentru vehicule cu energie noi. Aceste standarde au prezentat cerințe specifice pentru performanța electrică, performanța mecanică și adaptabilitatea mediului a cablurilor.

Aplicații: Cablurile de înaltă tensiune pentru vehicule electrice nu sunt utilizate numai pentru conexiuni în vehicul, ci și pentru conexiunile dintre portul de încărcare și baterie, în interiorul bateriei, între baterie și motor și alte componente, precum și dispozitive de stocare a energiei bateriei și alte câmpuri. Cablurile trebuie să poată rezista la condiții dure, cum ar fi medii la temperaturi ridicate și scăzute, spray de sare, câmpuri electromagnetice, ulei și substanțe chimice.

Dezvoltarea și aplicarea cablurilor de înaltă tensiune pentru vehicule electrice este unul dintre factorii cheie în promovarea unui viitor durabil și prietenos cu climatul pentru mobilitatea electrică. Pe măsură ce tehnologia vehiculelor electrice continuă să avanseze, performanța și standardele cablurilor de înaltă tensiune continuă să fie optimizate pentru a răspunde cererii crescânde de cerințe de transmitere a energiei electrice și de siguranță.

2.. Cabluri ușoare din aluminiu

Adoptarea cablurilor auto ușoare din aluminiu este una dintre tendințele importante în industria auto, în special în noua industrie automobilelor energetice, în urmărirea eficienței ușoare, energetice și a gamei. Următoarea este o analiză detaliată a cablurilor auto din aluminiu ușor:

Fundal și tendință

Cerere ușoară automată: Odată cu dezvoltarea rapidă a noilor vehicule energetice, cererea de proiectare ușoară auto este îmbunătățită în continuare. Sârmă și cablu, ca principalele componente ale transmisiei de energie auto, sunt concepute în mod tradițional pentru a utiliza cuprul ca conductor, dar cablurile de miez de cupru sunt costisitoare și grele de calitate. Prin urmare, dezvoltarea sârmei și cablului de conductor de aluminiu de calitate ușoară, cu prețuri scăzute, a devenit o alegere necesară pentru proiectarea ușoară auto.

Avantajul cablului din aluminiu: Industria tradițională a energiei electrice are o istorie lungă în utilizarea cablurilor de aluminiu, cablurilor de aluminiu, costurilor reduse, greutății ușoare, duratei de viață lungi, în special potrivită pentru transmisia de energie de înaltă tensiune pe termen lung. China este bogată în resurse de aluminiu, fluctuații ale prețurilor materiale, stabilitatea costurilor și ușor de controlat. În noua industrie a vehiculelor energetice, utilizarea cablurilor de aluminiu în loc de cabluri de cupru este o soluție ideală pentru a reduce greutatea și costurile.

Cazuri de aplicare a produsului cu sârmă din aluminiu

Modelul autobuzului: pachet de baterii sârmă de aluminiu cu ultrasunete cu ultrasunete internă și externă, utilizarea sârmei cu diametru mare de conectare a sârmei, avantajul utilizării sârmei de aluminiu este evident.

Mașină pentru pasageri: DC Busbar adoptă cablu de aluminiu 50mm2, care a fost produs cu succes în masă. Utilizarea sudării cu ultrasunete îmbunătățește eficient performanța de contact electric a îmbinărilor și reduce eficient calitatea cablajului în comparație cu firele de cupru.

Arma de încărcare a curentului AC: Folosind sârmă de aluminiu de aluminiu rezistentă la îndoire de înaltă rezistență, greutate ușoară, performanță stabilă în testul de îmbătrânire, a început treptat producția în masă; Sârmă de port de încărcare DC pentru mașinile de pasageri folosește sârmă de aluminiu pentru a îmbunătăți disiparea căldurii, iar sudare cu ultrasunete este utilizată în terminalul portului de încărcare rotundă, ceea ce îmbunătățește semnificativ performanța de contact electric, reduce cantitatea de căldură generată și îmbunătățește durata de serviciu.

Diferențe de performanță între cupru și aluminiu

Rezistivitate și conductivitate: Datorită rezistivității diferite a aluminiului și a cuprului, conductivitatea conductorului de aluminiu este de 62% IACS. Când zona transversală a conductorului de aluminiu este de 1,6 ori mai mare decât cea a cuprului, performanța sa electrică este aceeași cu cea a cuprului.

Raport de masă: Gravitatea specifică a aluminiului este de 2,7 kg/m3, gravitatea specifică a cuprului este de 8,89 kg/m3, deci raportul de masă al celor două este (2,7 × 160%)/(8,89 × 1) ≈50%. Aceasta înseamnă că sub aceeași performanță electrică, masa conductorului de aluminiu este doar 1/2 din cea a corpului de cupru.

Spațiu de piață și perspectivă

Rata de creștere anuală: Pe baza analizei pieței, rata de creștere anuală a foii de rulare din aluminiu și a materialului extrudat va fi de aproximativ 30% până în 2025, arătând potențialul imens al aluminiului în domeniul ușoarelor auto.

Analiza incertitudinii

Factorii de cost: Deși cablurile din aluminiu au avantaje pentru costuri, există un factor negativ de creștere a costurilor de aluminiu în loc de oțel în industria auto, ceea ce poate afecta viteza de popularizare a cablurilor de aluminiu.

Provocări tehnice: Aplicarea cablurilor de aluminiu în automobilele se confruntă în continuare cu provocări tehnice, cum ar fi îmbunătățirea performanței de contact electric a articulațiilor și optimizarea disipației de căldură, care trebuie rezolvată prin inovația tehnologică.

Adoptarea cablurilor auto din aluminiu ușor este o tendință inevitabilă pentru industria auto de a urmări economisirea de energie și reducerea emisiilor și de a îmbunătăți gama. Odată cu progresul continuu al tehnologiei și o optimizare suplimentară a costurilor, aplicarea cablurilor de aluminiu în industria auto va fi mai extinsă, ceea ce contribuie important la automobilele ușoare și de economisire a energiei și reducerea emisiilor.

3. Cabluri protejate pentru reducerea EMI

Interferența electromagnetică (EMI) în automobile este o problemă complexă, în special în vehiculele electrice și hibride din cauza utilizării intensive a dispozitivelor electronice de mare putere. Ca unul dintre principalii contribuitori la EMI, proiectarea și selecția materială a cablajelor de cablare auto este esențial pentru minimizarea EMI. Iată câteva puncte cheie despre modul de reducere a EMI în automobile prin utilizarea cablurilor protejate:

Cum funcționează cablurile protejate: cablurile protejate funcționează adăugând un strat de împletitură metalică sau folie în jurul conductoarelor. Acest ecranare reflectă și absoarbe undele electromagnetice, reducând astfel EMI. Profitul este conectat la sol, care direcționează energia electromagnetică capturată la sol și împiedică să intervină cu alte dispozitive electronice.

Tipuri de ecranare: Există două tipuri principale de ecranare: ecranare a metalelor împletite și ecranarea foliei. Scutirea metalelor împletite asigură o rezistență mecanică mai bună și o flexibilitate, în timp ce ecranarea foliei oferă o protecție mai bună la frecvențe mai mici. În aplicațiile auto, este obișnuit să se utilizeze o combinație a acestor două tipuri de ecranare pentru o protecție optimă.

Întemeiată scutul: Pentru ca un cablu protejat să fie eficient, scutul trebuie să fie împământat corespunzător. Dacă scutul nu este împământat în mod corespunzător, acesta poate deveni o antenă și poate crește în schimb EMI. În automobilele, este obișnuit să atașați scutul la cadrul metalic al vehiculului pentru a oferi o cale bună către pământ.

În cazul în care sunt utilizate cabluri protejate: în automobile, cablurile protejate sunt utilizate în principal pentru linii de semnal critice și de control care sunt sensibile la EMI sau care pot deveni surse EMI. De exemplu, liniile utilizate pentru unitățile de control al motorului (ECU), semnalele senzorului, rețelele de vehicul (de exemplu, autobuzele CAN) și sistemele de divertisment folosesc de obicei cabluri protejate.

Utilizarea cablurilor protejate în combinație cu cabluri nespuse: în medii auto, unde spațiul este limitat, cablurile de înaltă tensiune și de joasă tensiune sunt adesea plasate în imediata apropiere una de cealaltă. Pentru a reduce la minimum EMI, cablul de înaltă tensiune poate fi proiectat ca un cablu protejat, în timp ce cablul de joasă tensiune poate fi nesfârșit. În acest fel, scutul cablului de înaltă tensiune protejează cablul de joasă tensiune de EMI.

Dispunerea și designul cablului: Pe lângă utilizarea cablurilor protejate, aspectul corespunzător al cablului este, de asemenea, foarte important. Formarea buclelor în cabluri trebuie evitată, deoarece buclele cresc EMI. În plus, cablurile ar trebui să fie amplasate cât mai departe de sursele EMI, cum ar fi motoarele și convertoarele de putere.

Utilizarea filtrelor: Pe lângă cablurile protejate, filtrele EMI pot fi adăugate la ambele capete ale cablului pentru a minimiza în continuare EMI. Filtrele pot fi condensatoare sau inductori, care filtrează zgomotul într -un interval de frecvență specific.

În rezumat, prin utilizarea cablurilor ecranate și combinarea acestora cu aspectul potrivit pentru cablu și tehnicile de filtrare, EMI în automobile poate fi redusă semnificativ, îmbunătățind astfel fiabilitatea și performanța echipamentelor electronice.

4. Cabluri rezistente la temperatură ridicată

Cablurile auto rezistente la temperaturi ridicate sunt cabluri concepute pentru industria auto pentru a menține performanțe stabile în medii la temperaturi ridicate. Sunt confecționate în principal din mai multe materiale speciale pentru a asigura fiabilitatea și siguranța în zone de temperatură înaltă, cum ar fi compartimentele motorului. Iată câteva materiale comune utilizate pentru cabluri auto rezistente la temperaturi ridicate:

Materiale TPE: elastomeri termoplastici (elastomeri termoplastici), incluzând stirene, olefine, diene, clorură de vinil, poliesteri, esteri, amide, organofluorine, silicone și viniluri. În prezent, elastomerii pe bază de bloc SEB (stiren-e-etilen-butilen-stiren) sunt cele mai utilizate materiale TPE.

Materiale TPU: poliuretan termoplastic (poliuretan termoplastic), structura moleculară este împărțită în tip de poliester și tip polieter, prin bloc rigid și segmente de lanț flexibile.

Material din PVC: clorură de polivinil (clorură de polivinil), prin adăugarea de cantități diferite de plastifianți pentru a -și regla moliciunea, a reduce temperatura de „tranziție a sticlei”, astfel încât să aibă o bună flexibilitate și plasticitate, ușor de procesat.

Material siliconic: un material adsorbant extrem de activ, substanță amorfă, cauciuc termozetant. Siliconul are o rezistență excelentă la căldură și la rece și o gamă largă de temperaturi de funcționare, de la -60 ° C la +180 ° C și nu numai.

Polietilenă reticulată XLPE: prin reticularea chimică în elastomeri termozetând, proprietăți de izolare îmbunătățite, intervalul de rezistență la temperatura cablului este extins, performanța a fost îmbunătățită. Cablul XLPE odată ce are loc combustia, producerea de dioxid de carbon și apă, relativ ecologică.

Selecția și utilizarea acestor materiale permite ca cablurile auto rezistente la temperaturi ridicate să funcționeze stabil pentru perioade lungi de timp în medii de temperatură ridicată, cum ar fi compartimentele motorului și în apropiere de sisteme de evacuare, asigurând funcționarea normală a sistemelor electrice auto. În plus, cablurile rezistente la temperatură ridicată au, de asemenea, avantajele rezistenței la ulei, rezistența la apă, rezistența la acid și alcalin, rezistența la gaze corozive, rezistența la îmbătrânire, etc. Sunt potrivite pentru metalurgie, energie electrică, petrochimice, stoc rulant, energie, fier și oțel, mașini electrice și alte câmpuri. Atunci când alegeți cabluri rezistente la temperatură ridicată, trebuie să alegeți modelul potrivit în funcție de scenariul de aplicare real, mediul de temperatură, nivelul de tensiune și alți factori pentru a vă asigura că cablul are performanțe și siguranță bună în condiții de temperatură ridicată.

5. Cabluri inteligente cu senzori integrați

Cablurile cu mașini inteligente cu senzori integrați sunt o parte integrantă a mașinilor inteligente moderne și joacă un rol cheie în arhitectura electrică și electronică a vehiculului. Cablurile cu mașini inteligente nu sunt responsabile doar de transmiterea puterii, dar, mai important, transportă date și semnale de control, conectând unități de microcontroler (MCU), senzori, actuatori și alte unități de control electronic (ECU) în mașină, formând „rețeaua neuronală” a mașinii.

Funcția și importanța cablurilor cu mașini inteligente

Transmiterea datelor: Cablurile de mașini inteligente sunt responsabile de transmiterea datelor de la senzori la MCU și comenzi de la MCU la actuatoare. Aceste date includ, dar nu se limitează la viteză, temperatură, presiune, poziție etc., și sunt esențiale pentru obținerea unui control precis al vehiculului.
Distribuția energiei: cablul nu numai că transmite date, dar este responsabil și de distribuirea puterii către diversele dispozitive electronice din mașină pentru a se asigura că funcționează corect.
Siguranță și securitate: cablul este proiectat cu siguranță în minte, cum ar fi utilizarea materialelor ignifuge și stabilirea protecției supracurentului, pentru a se asigura că circuitul poate fi tăiat la timp în caz de defecțiune, evitând potențialele pericole de siguranță.

Cerințe de proiectare

Proiectarea cablurilor cu mașini inteligente trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

Fiabilitate: cablurile trebuie să poată lucra în mod fiabil într -o varietate de medii dure în mașină, inclusiv temperaturi ridicate, temperatură scăzută, vibrații și umiditate.
Durabilitate: cablurile trebuie să fie suficient de durabile pentru a rezista perioadelor de utilizare lungi fără eșec.
Siguranță: cablurile ar trebui să fie bine izolate pentru a reduce riscul de scurtcircuite și pentru a avea mecanismele de protecție necesare.
Ușor: cu tendința către vehicule ușoare, cablurile trebuie, de asemenea, să fie cât mai ușoare și subțiri pentru a reduce greutatea totală a vehiculului.
Compatibilitatea electromagnetică: cablurile ar trebui să aibă performanțe de protecție bune pentru a reduce interferența semnalului.

Scenariu de aplicație

Cablurile cu mașini inteligente sunt utilizate pe scară largă în diverse sisteme de automobile, inclusiv, dar fără a se limita la:

Sistem de control al motorului: conectarea ECU a motorului cu senzori și actuatoare pentru a realiza un control precis al motorului.
Sistem de control al corpului: conectarea modulului de control al corpului (BCM) cu ferestre, încuietori de ușă, iluminare și alte sisteme.
Sistem de asistență a șoferului: conectează controlerul ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) cu senzori precum Camera și Radar.
Sistem de infotainment: conectează centrul multimedia cu boxe audio, sistem de navigație etc.

Tendințe viitoare

Pe măsură ce evoluează arhitecturi electronice și electrice auto, la fel și cablurile cu mașini inteligente. Tendințele viitoare includ:

Arhitectura centralizată: Pe măsură ce arhitecturile electronice auto trece de la distribuit la centralizat, complexitatea și lungimea cablului sunt susceptibile să scadă, contribuind la reducerea greutății vehiculului și la îmbunătățirea eficienței fluxului de informații.
Management inteligent: Cablurile vor integra mai multe componente inteligente, cum ar fi senzori încorporați și conectori inteligenți, permițând autodiagnostice și raportarea stării.
Aplicarea de materiale noi: Pentru a reduce în continuare greutatea și a îmbunătăți performanța, cablurile pot fi realizate din noi materiale ușoare.

Cablurile cu mașini inteligente sunt componente cheie care conectează sistemele electronice auto auto, iar proiectarea și performanța lor sunt esențiale pentru a asigura siguranța și fiabilitatea automobilelor. Pe măsură ce progresele tehnologice și electronica auto accelerează, cablurile auto inteligente vor continua să evolueze pentru a răspunde nevoii de performanțe mai mari.

6. Cabluri biodegradabile și ecologice

Pe fundalul urmăririi protecției mediului și dezvoltării durabile, cablurile auto biodegradabile și ecologice devin un subiect fierbinte în industria producției de automobile. Aceste cabluri nu numai că răspund nevoilor industriei auto în ceea ce privește performanța, dar prezintă și avantaje semnificative în ceea ce privește protecția mediului.

Cabluri izolate biodegradabile

Cablurile izolate biodegradabile sunt realizate din materiale izolatoare biodegradabile, care, în anumite condiții de mediu, pot fi descompuse treptat prin metabolismul microorganismelor și, în final, transformate în molecule mici ecologice, cum ar fi dioxidul de carbon și apa. Acest proces necesită de obicei o anumită perioadă de timp și condiții de mediu adecvate. Utilizarea cablurilor biodegradabile este în conformitate cu principiile dezvoltării verzi și durabile. Acesta asigură performanța cablurilor, reducând în același timp impactul asupra mediului și promovează dezvoltarea industriei de cablu ecologice.

Cabluri cu lac izolant care nu poluează

Lacul izolant care nu poluează pentru cabluri folosește lac izolatoare nelexoase pentru a înlocui materialele izolatoare care conțin ingrediente periculoase în cablurile tradiționale. Această inovație nu numai că reduce poluarea mediului, dar îmbunătățește și siguranța și fiabilitatea cablurilor.

Materiale pe bază de bio în cabluri auto

Materialele pe bază de bio, în special fibrele de acid polilactic (PLA), compozitele și nylonul, au un potențial mare de aplicare în industria auto, datorită biodegradabilității, producției și procesării ecologice, o gamă largă de surse de materii prime, miros scăzut și conținut organic volatil scăzut (COP). Odată cu creșterea substanțială a capacității de producție, acidul PLA polilactic (PLA), ca polimer pe bază de bio derivat din resurse naturale, a văzut, de asemenea, dezvoltarea sa extraordinară. PLA este sintetizat chimic din porumb natural. Acest material poate fi descompus în CO2 și H2O prin microorganisme după ce a fost aruncat, fără a provoca poluarea mediului și este recunoscut ca un nou eco-material care este verde și durabil în secolul XXI.

Aplicarea materialelor TPU în cabluri auto

Materialele de poliuretan (TPU) termoplastice nu oferă numai performanțe excelente, dar sunt și biodegradabile (3-5 ani) și reciclabile. Proprietățile durabile și ecologice ale materialelor TPU oferă o nouă opțiune pentru cablurile auto, care contribuie la reducerea impactului asupra mediului.

Provocări și perspective

Deși cablurile auto biodegradabile și ecologice prezintă multe avantaje, aplicația lor se confruntă cu unele provocări și limitări. De exemplu, viteza și eficacitatea degradării sunt afectate de condițiile de mediu, necesitând o evaluare atentă și selecția scenariilor de aplicare. În același timp, performanța și stabilitatea materialelor de izolare degradabile trebuie îmbunătățite și testate continuu pentru a le asigura fiabilitatea și siguranța. În viitor, pe măsură ce tehnologia continuă să avanseze și creșterea conștientizării mediului, se așteaptă ca cablurile auto biodegradabile și ecologice să joace un rol mai mare în industria auto, conducând întreaga industrie într-o direcție mai ecologică și mai durabilă.