Nyheder - Innovationer inden for elektriske bilkabler: Hvad er nyt på markedet?

Med bilindustrien, der hurtigt udvikler sig, er elektriske kabler blevet kritiske komponenter i moderne køretøjer. Her er nogle af de nyeste innovationer inden for elektriske bilkabler:

1.Højtspændingskabler til EV'er

Højspændingskabler til elektriske køretøjer er nøglekomponenter, der bruges i elektriske køretøjer til at forbinde højspændingsbatterier, invertere, airconditioning-kompressorer, trefasegeneratorer og elektriske motorer for at realisere transmission af elektrisk elektrisk energi. Sammenlignet med kablerne, der bruges i traditionelle brændstofkøretøjer, har elektriske køretøjer med højspændings kabler følgende egenskaber og krav:

Højspænding og høj strøm: EV højspændingskabler er designet til at håndtere spændinger op til 600VAC/900VDC (personbiler) eller 1000VAC/1500VDC (erhvervskøretøjer) og strømme fra 250A til 450A eller endda højere. Dette er meget højere end de 12V -systemer, der typisk bruges i konventionelle brændstofbiler.

Ledermateriale: Ledere er typisk konstrueret af annealet blød kobbertråd eller fortinnet kobbertråd for forbedret ledningsevne og korrosionsbestandighed. Oxygenfrie kobbertråde (indeholdende mindre end 0,001% ilt og mere end 99,99% renhed) bruges vidt i EV højspændingskabler på grund af deres høje renhed og ikke-sprøde egenskaber.

Isolering og kappematerialer: For at imødekomme kravene til højspænding og høj strøm er højspændingskabler isoleret med isoleringsmaterialer med høj vægtykkelse, såsom silikongummi, tværbundne polyethylen eller tværbundet polyolefin, som har god varmemodstand og flammehæmmende effekt og dåse modstander høje temperaturer med mere end 150 ℃.

Afskærmning og beskyttelse: Højspændingskabler kræver elektromagnetisk afskærmning for at reducere elektromagnetisk feltstøj og elektromagnetisk interferens, mens beskyttelsesmaterialer (såsom varmeisoleringsrør og kompilerede rør) og forseglingsringe på det ydre lag af kablerne sikrer, at kablerne er vandtæt, støvbesidde og abrasion-resistant i barsh-miljøer.

Design og ledninger: Designet af højspændingskabler til elektriske køretøjer skal tage højde for ledningsgruppe, sikkerhedskrav (f.eks. Minimum afstand på 100 millimeter eller mere mellem højspændings- og lavspændingsledere), vægt og omkostninger. Kablets bøjningsradius, afstanden til fastgørelsespunktet og det miljø, hvori det bruges (f.eks. Inde i eller uden for køretøjet), vil også påvirke dets design og udvælgelse.

Standarder og specifikationer: Design og fremstilling af højspændingskabler til elektriske køretøjer følger en række industristandarder, såsom QC-T1037 Automotive Industry Standard for højspændingskabler til vejkøretøjer og TCAS 356-2019 højspændingskabler til nye energikøretøjer. Disse standarder fremsætter specifikke krav til den elektriske ydeevne, mekaniske ydelse og miljømæssige tilpasningsevne af kabler.

Anvendelser: Højspændingskabler til elektriske køretøjer bruges ikke kun til forbindelser i køretøjer, men også til forbindelser mellem opladningsporten og batteriet, inde i batteriet, mellem batteriet og motoren og andre komponenter samt batteri energilagringsenheder og andre felter. Kablerne skal være i stand til at modstå barske forhold, såsom miljøer med høj og lav temperatur, saltspray, elektromagnetiske felter, olie og kemikalier.

Udviklingen og anvendelsen af højspændingskabler til elektriske køretøjer er en af de vigtigste faktorer for at fremme en bæredygtig og klimivenlig fremtid for elektrisk mobilitet. Efterhånden som elektrisk køretøjsteknologi fortsætter med at gå videre, fortsætter ydelsen og standarderne for højspændingskabler med at imødekomme den voksende efterspørgsel efter kraftoverførsel og sikkerhedskrav.

2. lette aluminiumskabler

Vedtagelsen af lette aluminiums bilkabler er en af de vigtige tendenser inden for bilindustrien, især inden for den nye energibilindustri, i forfølgelsen af letvægt, energieffektivitet og rækkevidde. Følgende er en detaljeret analyse af lette aluminiums bilkabler:

Baggrund og tendens

Automotive letvægtsefterspørgsel: Med den hurtige udvikling af nye energikøretøjer forbedres efterspørgslen efter automobile letvægtsdesign yderligere. Tråd og kabel, som hovedkomponenterne i biltransport, er traditionelt designet til at bruge kobber som leder, men kobberkernekabler er dyre og tunge i kvalitet. Derfor er udviklingen af lette aluminiumsledertråd og kabel til biler blevet et nødvendigt valg til bilindustri-design.

Aluminiumskabelfordel: Den traditionelle kraftindustri har en lang historie med at bruge aluminiumskabler, aluminiumskabler, lave omkostninger, letvægt, lang levetid, især velegnet til højspændings langdistance kraftoverførsel. Kina er rig på aluminiumsressourcer, materielle prissvingninger, omkostningstabilitet og let at kontrollere. I den nye energikøretøjsindustri er brugen af aluminiumskabler i stedet for kobberkabler en ideel løsning til at reducere vægt og omkostninger.

Applikationssager med aluminiumstråd

Busmodel: Batteripakke Intern og ekstern ultralydssvejsning Aluminiumstråd, strømforbrug af stor diameter, der forbinder trådforbrug, fordelen ved at bruge aluminiumstråd er åbenlyst.

Passagerbil: DC Busbar vedtager 50 mm2 aluminiumskabel, som med succes er blevet masseproduceret. Brugen af ultralydsvejsning forbedrer effektivt den elektriske kontaktydelse af leddene og reducerer effektivt kvaliteten af ledningsnettet sammenlignet med kobberledninger.

AC-opladningspistol: Brug af bøjningsresistent aluminiumslegering af aluminiumslegering, let vægt, stabil ydeevne i aldringstest, er gradvist begyndt masseproduktion; DC -opladningsporttråd til personbiler bruger aluminiumstråd til at forbedre varmeafledning, og ultralydsvejsning bruges i den runde opladningsportterminal, hvilket forbedrer den elektriske kontaktpræstation markant, reducerer mængden af genererede varme og forbedrer levetiden.

Ydelsesforskelle mellem kobber og aluminium

Resistivitet og ledningsevne: På grund af den forskellige resistivitet af aluminium og kobber er ledningsevnen for aluminiumsleder 62% IAC'er. Når tværsnitsarealet i aluminiumslederen er 1,6 gange kobber, er dens elektriske ydeevne den samme som for kobber.

Masseforhold: Den specifikke tyngdekraft af aluminium er 2,7 kg/m3, den specifikke tyngdekraft af kobber er 8,89 kg/m3, så masseforholdet for de to er (2,7 × 160%)/(8,89 × 1) ≈50%. Dette betyder, at under den samme elektriske ydeevne er massen af aluminiumsleder kun 1/2 af kobberkroppen.

Markedsplads og udsigt

Årlig vækstrate: Baseret på markedsanalyse vil den årlige vækstrate for aluminiumsrullet ark og ekstruderet materiale være ca. 30% i 2025, hvilket viser det enorme potentiale for aluminium inden for letvægtning af biler.

Usikkerhedsanalyse

Omkostningsfaktorer: Selvom aluminiumskabler har omkostningsfordele, er der en negativ faktor for stigende omkostninger ved aluminium i stedet for stål i bilindustrien, hvilket kan påvirke hastigheden af popularisering af aluminiumskabler.

Tekniske udfordringer: Anvendelsen af aluminiumskabler i biler står stadig over for tekniske udfordringer, såsom forbedring af ledets elektriske kontaktydelse og optimering af varmeafledning, som skal løses gennem teknologisk innovation.

Vedtagelsen af lette aluminiums bilkabler er en uundgåelig tendens for bilindustrien til at forfølge energibesparelse og reduktion af emission og forbedre rækkevidden. Med den kontinuerlige udvikling af teknologi og yderligere optimering af omkostninger vil anvendelsen af aluminiumskabler i bilindustrien være mere omfattende, hvilket yder et vigtigt bidrag til bilens lette og energibesparende og emissionsreduktion.

3. afskærmede kabler til EMI -reduktion

Elektromagnetisk interferens (EMI) i biler er et komplekst problem, især i elektriske og hybridbiler på grund af intensiv brug af elektroniske enheder med høj effekt. Som en af de vigtigste bidragydere til EMI er design og materialevalg af bilindustri -ledninger kritisk for at minimere EMI. Her er nogle nøglepunkter for, hvordan man reducerer EMI i biler ved hjælp af afskærmede kabler:

Hvordan afskærmede kabler fungerer: afskærmede kabler fungerer ved at tilføje et lag metalfletning eller folie omkring lederne. Denne afskærmning reflekterer og absorberer elektromagnetiske bølger, hvilket reducerer EMI. De afskærmning er forbundet til jorden, der dirigerer fanget elektromagnetisk energi til jorden og forhindrer det i at interfereer med andre elektroniske anstrengelser.

Typer af afskærmning: Der er to hovedtyper af afskærmning: flettet metalafskærmning og folieafskærmning. Flettet metalafskærmning giver bedre mekanisk styrke og fleksibilitet, mens folieafskærmning giver bedre afskærmning ved lavere frekvenser. I bilapplikationer er det almindeligt at bruge en kombination af disse to afskærmningstyper til optimal afskærmning.

Jordning af skjoldet: For at et afskærmet kabel skal være effektivt, skal skjoldet være korrekt jordet. Hvis skjoldet ikke er korrekt jordet, kan det blive en antenne og øge EMI i stedet. I biler er det almindeligt at fastgøre skjoldet til køretøjets metalramme for at give en god sti til jorden.

Hvor der anvendes afskærmede kabler: i biler bruges afskærmede kabler hovedsageligt til kritiske signal- og kontrollinjer, der er modtagelige for EMI, eller som selv kan blive EMI -kilder. For eksempel bruger linjer, der bruges til motorkontrolenheder (ECU), sensorsignaler, netværk i køretøjer (f.eks. Busser) og underholdningssystemer typisk afskærmede kabler.

Brug af afskærmede kabler i forbindelse med ikke-skærte kabler: i bilmiljøer, hvor pladsen er begrænset, placeres højspænding og lavspændingskabler ofte i nærheden af hinanden. For at minimere EMI kan højspændingskablet designes som et afskærmet kabel, mens lavspændingskablet kan ikke skoves. På denne måde beskytter skjoldet for højspændingskablet lavspændingskablet mod EMI.

Kabellayout og design: Ud over at bruge afskærmede kabler er korrekt kabellayout også meget vigtigt. Dannelsen af løkker i kabler skal undgås, da løkker øger EMI. Derudover skal kabler være placeret så langt væk som muligt fra EMI -kilder, såsom motorer og strømkonvertere.

Brug af filtre: Ud over afskærmede kabler kan EMI -filtre tilføjes i begge ender af kablet for yderligere at minimere EMI. Filtre kan være kondensatorer eller induktorer, der filtrerer støj i et specifikt frekvensområde.

Sammenfattende kan EMI i biler ved hjælp af afskærmede kabler og kombinere dem med det rigtige kabellayout og filtreringsteknikker reduceres markant og derved forbedre pålideligheden og ydelsen af elektronisk udstyr.

4. Højtemperaturresistente kabler

Højtemperaturresistente bilkabler er kabler designet til bilindustrien til at opretholde stabil ydeevne i miljøer med høj temperatur. De er hovedsageligt lavet af flere specielle materialer for at sikre pålidelighed og sikkerhed i områder med høj temperatur såsom motorrum. Her er et par almindelige materialer, der bruges til høje temperaturresistente bilkabler:

TPE -materialer: termoplastiske elastomerer (termoplastiske elastomerer), inklusive styrener, olefiner, diener, vinylchlorid, polyestere, estere, amider, organofluoriner, siliconer og vinyler. I øjeblikket er SEB'er (styren-ethylen-butylen-styren-blokcopolymer) -baserede elastomerer de mest anvendte TPE-materialer.

TPU-materialer: Termoplastisk polyurethan (termoplastisk polyurethan), molekylstrukturen er opdelt i polyester-type og polyether-type, ved den stive blok og fleksible kædesegmenter.

PVC -materiale: polyvinylchlorid (polyvinylchlorid), gennem tilsætning af forskellige mængder af blødgører for at regulere dens blødhed, reducere sin ”glasovergang” -temperatur for at have god fleksibilitet og plasticitet, let at behandle støbning.

Silikonemateriale: Et meget aktivt adsorbentmateriale, amorft stof, termohærdende gummi. Silikone har fremragende varme og kold modstand og en lang række driftstemperaturer, fra -60 ° C til +180 ° C og videre.

XLPE-tværbundne polyethylen: Gennem kemisk tværbinding til termohærdende elastomerer, forbedrede isoleringsegenskaber, udvides kabeltemperaturresistensområdet, ydelsen er blevet forbedret. XLPE -kabel Når først forbrænding forekommer, produktionen af kuldioxid og vand, relativt miljøvenlig.

Udvælgelsen og brugen af disse materialer gør det muligt for høje temperaturresistente bilkabler at arbejde stabilt i lange perioder i miljøer med høj temperatur, såsom motorrum og nær udstødningssystemer, hvilket sikrer den normale drift af bilelektriske systemer. Derudover har resistente kabler med høj temperatur også fordelene ved oliebestandighed, vandbestandighed, syre- og alkalimodstand, ætsende gasresistens, aldringsmodstand osv. De er egnede til metallurgi, elektrisk kraft, petrokemikalier, rullende bestand, energi, jern og stål, elektriske maskiner og andre felter. Når du vælger høj temperaturresistente kabler, skal du vælge den rigtige model i henhold til det faktiske påføringsscenarie, temperaturmiljø, spændingsniveau og andre faktorer for at sikre, at kablet har god ydeevne og sikkerhed under høje temperaturforhold.

5. Smarte kabler med integrerede sensorer

Smarte bilkabler med integrerede sensorer er en integreret del af moderne smarte biler, og de spiller en nøglerolle i køretøjets elektriske og elektroniske arkitektur. Smarte bilkabler er ikke kun ansvarlige for transmission af strøm, men endnu vigtigere, de bærer data og kontrolsignaler, der forbinder mikrokontrollerenheder (MCU'er), sensorer, aktuatorer og andre elektroniske kontrolenheder (ECU) i bilen og danner bilens "neurale netværk".

Funktionen og betydningen af smarte bilkabler

Datatransmission: Smarte bilkabler er ansvarlige for at transmittere data fra sensorer til MCU og kommandoer fra MCU til aktuatorer. Disse data inkluderer, men er ikke begrænset til, hastighed, temperatur, tryk, position osv. Og er kritisk for at opnå præcis kontrol af køretøjet.
Strømfordeling: Kablet transmitterer ikke kun data, men er også ansvarlig for at distribuere strøm til de forskellige elektroniske enheder i bilen for at sikre, at de fungerer korrekt.
Sikkerhed og sikkerhed: Kablet er designet med sikkerhed i tankerne, såsom brugen af brandsikre materialer og indstillingen af overstrømsbeskyttelse, for at sikre, at kredsløbet kan afskæres i tide i tilfælde af en funktionsfejl og undgår potentielle sikkerhedsfare.

Designkrav

Designet af smarte bilkabler skal opfylde følgende krav:

Pålidelighed: Kabler skal være i stand til at arbejde pålideligt i en række hårde miljøer i bilen, herunder høj temperatur, lav temperatur, vibration og fugtighed.
Holdbarhed: Kabler skal være holdbare nok til at modstå lange perioder med brug uden fiasko.
Sikkerhed: Kabler skal være godt isoleret for at reducere risikoen for kortslutninger og have de nødvendige beskyttelsesmekanismer.
Letvægt: Med tendensen mod lette køretøjer skal kabler også være så lette og tynde som muligt for at reducere køretøjets samlede vægt.
Elektromagnetisk kompatibilitet: Kabler skal have god afskærmningsydelse for at reducere signalinterferens.

Applikationsscenarie

Smarte bilkabler bruges i vid udstrækning i forskellige biler med biler, herunder men ikke begrænset til:

Motorstyringssystem: Tilslutning af motorens ECU med sensorer og aktuatorer for at realisere præcis kontrol af motoren.
Kropskontrolsystem: Tilslutning af kropskontrolmodul (BCM) med vinduer, dørlåse, belysning og andre systemer.
Driverassistentsystem: Tilslutter ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) controller med sensorer såsom kamera og radar.
Infotainment -system: Tilsluttet multimediecentret med lydhøjttalere, navigationssystem osv.

Fremtidige tendenser

Efterhånden som biler med elektroniske og elektriske arkitekturer udvikler sig, gør det også smarte bilkabler. Fremtidige tendenser inkluderer:

Centraliseret arkitektur: Når elektroniske arkitekturer i biler skifter fra distribueret til centraliseret, kabelkompleksitet og længde vil sandsynligvis falde, hvilket hjælper med at reducere køretøjets vægt og forbedre effektiviteten af informationsstrømmen.
Intelligent styring: Kabler integrerer mere intelligente komponenter, såsom indbyggede sensorer og smarte stik, der muliggør selvdiagnostik og statusrapportering.
Anvendelse af nye materialer: For yderligere at reducere vægten og forbedre ydelsen kan kabler fremstilles af nye letvægtsmaterialer.

Smarte bilkabler er nøglekomponenter, der forbinder elektroniske systemer med biler, og deres design og ydeevne er kritiske for at sikre bilens sikkerhed og pålidelighed. Efterhånden som teknologien fremskridt og Automotive Electronics accelererer, vil smarte bilkabler fortsat udvikle sig for at imødekomme behovet for højere ydelse.

6. Bionedbrydelige og miljøvenlige kabler

På baggrund af forfølgelsen af miljøbeskyttelse og bæredygtig udvikling er bionedbrydelige og miljøvenlige bilkabler ved at blive et varmt emne i bilproduktionsindustrien. Disse kabler imødekommer ikke kun bilindustriens behov med hensyn til ydeevne, men viser også betydelige fordele med hensyn til miljøbeskyttelse.

Bionedbrydelige isolerede kabler

Bionedbrydelige isolerede kabler er lavet af biologisk nedbrydelige isolerende materialer, som under visse miljøforhold gradvist kan nedbrydes gennem metabolismen af mikroorganismer og i sidste ende omdannes til miljøvenlige små molekyler, såsom kuldioxid og vand. Denne proces kræver normalt en vis tid og passende miljøforhold. Brugen af bionedbrydelige kabler er i tråd med principperne for grøn og bæredygtig udvikling. Det sikrer kablernes ydeevne, samtidig med at påvirkningen af miljøet minimeres og fremmer udviklingen af den grønne kabelindustri.

Kabler med ikke-forurenende isolerende lak

Ikke-forurenende isolerende lak til kabler bruger ikke-farlig isolerende lak til at erstatte de isolerende materialer, der indeholder farlige ingredienser i traditionelle kabler. Denne innovation reducerer ikke kun miljøforurening, men forbedrer også kablernes sikkerhed og pålidelighed.

Bio-baserede materialer i bilkabler

Bio-baserede materialer, især polylaktinsyre (PLA) -fibre, kompositter og nylon, har et stort potentiale for påføring i bilindustrien på grund af deres bionedbrydelighed, miljøvenlige produktion og forarbejdning, bred vifte af råmateriale kilder, lav lugt og lave flygtige organiske forbindelser (VOC) indhold. Med den betydelige stigning i produktionskapacitet har PLA-polylaktsyre (PLA), som en biobaseret polymer afledt af naturressourcer, også set sin enorme udvikling. PLA syntetiseres kemisk fra naturlig majs. Dette materiale kan nedbrydes til CO2 og H2O af mikroorganismer efter at have været kasseret uden at forårsage forurening i miljøet og anerkendes som et nyt øko-materiale, der er grønt og bæredygtigt i det 21. århundrede.

Anvendelse af TPU -materialer i bilkabler

Termoplastiske polyurethan (TPU) materialer tilbyder ikke kun fremragende ydelse, men er også bionedbrydeligt (3-5 år) og genanvendelige. De bæredygtige og miljøvenlige egenskaber ved TPU-materialer tilbyder en ny mulighed for bilkabler, hvilket hjælper med at reducere påvirkningen på miljøet.

Udfordringer og udsigter

Selvom bionedbrydelige og miljøvenlige bilkabler udviser mange fordele, står deres anvendelse over for nogle udfordringer og begrænsninger. For eksempel påvirkes hastigheden og effektiviteten af nedbrydning af miljøforhold, hvilket kræver omhyggelig evaluering og valg af applikationsscenarier. På samme tid skal ydelsen og stabiliteten af nedbrydelige isoleringsmaterialer kontinuerligt forbedres og testes for at sikre deres pålidelighed og sikkerhed. I fremtiden, når teknologien fortsætter med at gå videre og miljøbevidsthed øges, forventes bionedbrydelige og miljøvenlige bilkabler at spille en større rolle i bilindustrien, hvilket driver hele branchen i en mere miljøvenlig og bæredygtig retning.