ความสำคัญของวัสดุลวดแรงดันสูงในยานพาหนะไฟฟ้า

1. บทนำ

ยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) กำลังเปลี่ยนวิธีการเดินทางของเรานำเสนอทางเลือกที่สะอาดและมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยก๊าซแบบดั้งเดิม แต่เบื้องหลังการเร่งความเร็วที่ราบรื่นและการทำงานที่เงียบสงบของ EV นั้นเป็นองค์ประกอบสำคัญที่มักไม่มีใครสังเกตเห็น -สายไฟแรงสูง- สายไฟเหล่านี้มีหน้าที่ในการส่งพลังงานระหว่างแบตเตอรี่มอเตอร์และส่วนประกอบไฟฟ้าต่างๆเส้นชีวิตของระบบพลังงานของยานพาหนะ

ในขณะที่ EVs ก้าวหน้ามากขึ้นความต้องการในระบบสายไฟแรงดันสูงกำลังเพิ่มขึ้น ความปลอดภัยประสิทธิภาพและความทนทานเป็นข้อกังวลสำคัญทำให้การเลือกวัสดุเป็นปัจจัยสำคัญ ดังนั้นวัสดุอะไรที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเดินสายไฟ EV แรงดันสูง? มาทำลายมันลง

2. ประเภทของวัสดุฉนวนกันความร้อนลวดแรงดันไฟฟ้าสูง

เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพจะต้องมีสายไฟแรงสูงมีฉนวนด้วยวัสดุคุณภาพสูงที่สามารถทนต่อความร้อนความเครียดไฟฟ้าและความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม นี่คือวัสดุฉนวนที่พบมากที่สุดที่ใช้ในสายไฟแรงสูง EV:

2.1. Polyvinyl Chloride (PVC)

พีวีซีเคยใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมันต้นทุนต่ำและคุณสมบัติเชิงกลที่ดี- ง่ายต่อการประมวลผลและให้ความทนทานที่เหมาะสม อย่างไรก็ตามพีวีซีมีข้อเสียที่สำคัญบางประการ:

• มันมีคลอรีนซึ่งทำให้เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์
• มันมีความต้านทานความร้อนที่ไม่ดีซึ่งสามารถนำไปสู่การย่อยสลายภายใต้อุณหภูมิสูง
• มันมีแนวโน้มที่จะแข็งและแตกเมื่อเวลาผ่านไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพที่รุนแรง

เนื่องจากปัญหาเหล่านี้ผู้ผลิตหลายรายจึงย้ายออกจากพีวีซีเพื่อสนับสนุนวัสดุขั้นสูง

2.2. polyolefin ที่เชื่อมโยงข้าม (XLPO)

XLPO เป็นหนึ่งในตัวเลือกอันดับต้น ๆ สำหรับสาย EV แรงดันสูง นี่คือเหตุผล:

• ความต้านทานความร้อนที่เหนือกว่า:มันสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงโดยไม่ลดลง
• ความแข็งแรงเชิงกลที่ยอดเยี่ยม:ทนต่อการงอยืดและผลกระทบ
• ความทนทาน:อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นเนื่องจากความต้านทานต่อความชราและการสึกหรอ
• ความเสถียรทางเคมี:ทนต่อการกัดกร่อนและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ข้อเสียเปรียบอย่างหนึ่งคือมันความต้านทานเปลวไฟที่ค่อนข้างอ่อนแอแต่ XLPO ที่มีเปลวไฟที่ปราศจากฮาโลเจนมักใช้เพื่อแก้ไขปัญหานี้ เนื่องจากประสิทธิภาพที่แข็งแกร่ง XLPO จึงเป็นตัวเลือกหลักสำหรับสายไฟแรงสูง EV

2.3. เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ (TPE)

TPE เป็นวัสดุที่ยืดหยุ่นและง่ายต่อการประมวลผลซึ่งรวมคุณสมบัติของยางและพลาสติก ข้อเสนอ:

• ความยืดหยุ่นดีที่อุณหภูมิปกติ
• ความสามารถในการขึ้นรูปได้ทำให้ง่ายต่อการสร้างรูปร่างเป็นโครงสร้างสายไฟที่แตกต่างกัน

อย่างไรก็ตามมันมีจุดอ่อนบางอย่าง:

• ความต้านทานการสึกหรอลดลงเมื่อเทียบกับ XLPO
• ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงทำให้เหมาะน้อยสำหรับการเรียกร้องสภาพแวดล้อม EV

เนื่องจากข้อ จำกัด เหล่านี้ TPE ไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการเดินสายแรงดันสูง แต่ยังคงใช้ในแอปพลิเคชันบางอย่าง

3. มาตรฐานสำหรับสายไฟแรงสูง EV

เพื่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือสายไฟแรงสูงใน EV จะต้องเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เข้มงวด นี่คือมาตรฐานที่สำคัญที่ใช้ทั่วโลก:

มาตรฐานสากล:

• มาตรฐาน IEC: ครอบคลุมคุณสมบัติไฟฟ้ากลไกและความร้อน
• มาตรฐาน ISO:
  • ISO 19642: มุ่งเน้นไปที่สายเคเบิลยานพาหนะบนท้องถนน
  • ISO 6722: ครอบคลุมสายเคเบิลแรงดันไฟฟ้าต่ำ แต่บางครั้งก็อ้างอิงในแอปพลิเคชัน EV

มาตรฐานแห่งชาติของจีน:

• QC/T 1037: ควบคุมสายไฟฟ้าแรงสูงสำหรับยานพาหนะพลังงานใหม่
• CQC 1122: มุ่งเน้นไปที่สายชาร์จ EV

การรับรองอื่น ๆ :

• LV216: มาตรฐานสายเคเบิลยานยนต์เยอรมัน
• Dekra K179: การทดสอบความต้านทานเปลวไฟและความปลอดภัยจากอัคคีภัย

4. ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่สำคัญ

สายเคเบิลแรงดันสูงจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่ต้องการหลายประการเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ใน EV มาดูปัจจัยประสิทธิภาพที่สำคัญ:

4.1. ประสิทธิภาพไฟฟ้า

• จัดการแรงดันสูงและกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่: ระบบแรงดันไฟฟ้าสูง EV มักจะทำงานที่400V ถึง 800Vต้องการสายเคเบิลด้วยฉนวนที่ยอดเยี่ยม.
• ป้องกันการรั่วไหลของไฟฟ้า: ฉนวนกันความร้อนที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานหรือแม้กระทั่งการลัดวงจรที่อันตราย.
• ทนต่อความเครียดแรงดันไฟฟ้าสูง: เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ EV เพิ่มขึ้นสายเคเบิลจะต้องต้านทานการสลายทางไฟฟ้า

4.2. สมรรถภาพทางกาย

• ความต้านทานความร้อน: ในระหว่างการชาร์จอย่างรวดเร็วหรือการขับขี่ความเร็วสูงสายเคเบิลจะต้องทนต่ออุณหภูมิสูงโดยไม่ละลายหรือลดลง
• ความต้านทานเย็น: ในเงื่อนไขการแช่แข็งฉนวนจะต้องมีความยืดหยุ่นและไม่เปราะ
• ความยืดหยุ่น: สายเคเบิลต้องโค้งงอและเส้นทางได้อย่างง่ายดายระหว่างการติดตั้งและการทำงาน
• ความแข็งแรงเชิงกล: สายต้องทนการสั่นสะเทือนผลกระทบและการยืดโดยไม่ทำลายหรือสูญเสียการแสดง

4.3. ประสิทธิภาพทางเคมี

• ความต้านทานน้ำมันและของเหลว: ต้องทนต่อการสัมผัสกับน้ำมันหล่อลื่นอิเล็กโทรไลต์แบตเตอรี่และของเหลวยานยนต์อื่น ๆ.
• ความต้านทานการกัดกร่อน: ป้องกันความเสียหายจากสารเคมีและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง.

5. แนวโน้มและนวัตกรรมในอนาคต

การพัฒนาของรุ่นต่อไปวัสดุลวดแรงดันสูงเป็นกระบวนการต่อเนื่อง นี่คือสิ่งที่อนาคตถือ:

• กำลังการผลิตกระแสไฟฟ้าสูงขึ้น: เช่นแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นสายเคเบิลต้องรองรับระดับพลังงานที่สูงขึ้น.
• ความต้านทานความร้อนที่ดีขึ้น: วัสดุใหม่จะจัดการอุณหภูมิสูงดียิ่งกว่า XLPO ของวันนี้
• ความยั่งยืน: อุตสาหกรรมกำลังเปลี่ยนไปวัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมที่ลดมลพิษและปรับปรุงการรีไซเคิล
• ปรับปรุงความปลอดภัยจากอัคคีภัย: สูตรฉนวนใหม่จะนำเสนอความต้านทานเปลวไฟที่ดีขึ้นโดยไม่ต้องใช้สารเคมีที่เป็นพิษ
• การผลิตขั้นสูง: นวัตกรรมในเทคนิคการอัดรีดและการประมวลผลจะเพิ่มประสิทธิภาพของสายเคเบิลในขณะที่ลดต้นทุนการผลิต

บทสรุป

สายเคเบิลแรงดันสูงเป็นสิ่งจำเป็น แต่มักจะมองข้ามส่วนหนึ่งของยานพาหนะไฟฟ้า การเลือกวัสดุฉนวนที่เหมาะสมทำให้มั่นใจได้ความปลอดภัยประสิทธิภาพและความทนทานมีส่วนร่วมในความน่าเชื่อถือโดยรวมของ EV เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าเราสามารถคาดหวังได้วัสดุที่ดียิ่งขึ้นที่เพิ่มประสิทธิภาพในขณะที่อยู่ยั่งยืนมากขึ้น- อนาคตของการเดินสาย EV นั้นสดใสและนวัตกรรมอย่างต่อเนื่องจะช่วยผลักดันอุตสาหกรรมไปข้างหน้า!

ผู้ชนะยานพาหนะไฟฟ้าไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าสูงครอบคลุมหลายระดับอุณหภูมิจาก 105 ℃ถึง 150 ℃ ในการใช้งานจริงพวกเขาแสดงให้เห็นถึงความต้านทานความร้อนที่ยอดเยี่ยมฉนวนไฟฟ้าการป้องกันสิ่งแวดล้อมสูงและคุณสมบัติเชิงกลให้การรับประกันที่เชื่อถือได้สำหรับการทำงานที่มั่นคงของยานพาหนะ ในเวลาเดียวกันด้วยข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมพวกเขาจะแก้ปัญหาข้อบกพร่องด้านประสิทธิภาพของวัสดุดั้งเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนซึ่งให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการทำงานที่ปลอดภัยของยานพาหนะไฟฟ้าภายใต้สภาพการทำงานพิเศษ