Trong lĩnh vực xe năng lượng mới (EV, PHEV, HEV), việc lựa chọn vật liệu cho cáp điện áp cao là rất quan trọng đối với sự an toàn, độ bền và hiệu suất của xe. Polyetylen liên kết chéo (XLPE) và cao su silicon là hai trong số các vật liệu cách nhiệt phổ biến nhất, nhưng chúng có sự khác biệt đáng kể về hiệu suất nhiệt độ cao, tính chất cách nhiệt, cường độ cơ học, v.v.
Nhìn chung, cả haiXLPEvà cao su silicon được sử dụng rộng rãi trong cáp bên trong ô tô. Vì vậy, vật liệu nào phù hợp hơn với cáp điện áp cao trong các phương tiện năng lượng mới?
Tại sao cáp điện áp cao cho các phương tiện năng lượng mới yêu cầu vật liệu cách nhiệt hiệu suất cao?
Cáp điện áp cao trong các phương tiện năng lượng mới chủ yếu được sử dụng cho bộ pin, động cơ, hệ thống điều khiển điện tử và hệ thống sạc, với điện áp hoạt động từ 600V đến 1500V, hoặc thậm chí cao hơn.
Điều này đòi hỏi các dây cáp phải có:
1) Hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời để ngăn chặn sự cố điện và đảm bảo an toàn.
2) Khả năng kháng nhiệt độ cao nổi bật đối với môi trường vận hành khắc nghiệt và ngăn chặn sự xuống cấp cách nhiệt.
3) Kháng mạnh đối với các ứng suất cơ học, uốn cong, rung và hao mòn.
4) Khả năng chống ăn mòn hóa học tốt để thích nghi với môi trường phức tạp và kéo dài tuổi thọ dịch vụ.
Hiện tại, các lớp cách nhiệt của cáp điện áp cao trong các phương tiện năng lượng mới chủ yếu sử dụng XLPE hoặc cao su silicon. Dưới đây, chúng tôi sẽ so sánh chi tiết về hai vật liệu này.
Từ bảng, có thể thấy rằng XLPE hoạt động tốt hơn về điện áp, cường độ cơ học, khả năng chống lão hóa và kiểm soát chi phí, trong khi cao su silicon có lợi thế về khả năng chống nhiệt độ cao và linh hoạt.
Tại sao XLPE là vật liệu ưa thích cho cáp điện áp cao trong các phương tiện năng lượng mới?
1) Hiệu suất cách nhiệt mạnh hơn:XLPECó cường độ điện môi cao hơn (≥30kV/mm), điều này giúp tốt hơn trong việc chống lại các rủi ro phân hủy điện trong môi trường điện áp cao so với cao su silicon. Ngoài ra, XLPE có tổn thất điện môi thấp, đảm bảo hiệu suất dài hạn ổn định, làm cho nó phù hợp với các hệ thống năng lượng năng lượng mới.
2) Tính chất cơ học tốt hơn: Trong quá trình lái xe, các rung động từ thân xe có thể áp đặt căng thẳng cơ học lên dây cáp. XLPE có độ bền kéo cao hơn, điện trở hao mòn tốt hơn và khả năng chống cắt vượt trội, làm cho nó phù hợp hơn cho việc sử dụng lâu dài và giảm chi phí bảo trì so với cao su silicon.
3) Khả năng chống lão hóa tốt hơn: XLPE có khả năng chống lão hóa cây nước tuyệt vời, đảm bảo cáp vẫn ổn định trong độ ẩm cao và môi trường điện trường cao. Điều này rất quan trọng đối với các phương tiện năng lượng mới, đặc biệt là trong các ứng dụng tải trọng cao như các bộ pin điện áp cao và hệ thống sạc nhanh.
4) Tính linh hoạt vừa phải để đáp ứng các yêu cầu về hệ thống dây điện: So với cao su silicon, XLPE cung cấp tính linh hoạt vừa phải, cân bằng tính linh hoạt của hệ thống dây điện và cường độ cơ học. Nó hoạt động xuất sắc trong các ứng dụng như dây nịt điện áp cao trong xe, đường dây điều khiển động cơ và kết nối bộ pin.
5) Hiệu quả hơn về chi phí: XLPE hiệu quả hơn về chi phí so với cao su silicon, hỗ trợ sản xuất hàng loạt. Nó đã trở thành vật liệu chính cho cáp điện áp cao trong các phương tiện năng lượng mới.
Phân tích kịch bản ứng dụng: XLPE vs Silicon cao su
XLPE, với điện áp tuyệt vời, sức mạnh cơ học và lợi thế về chi phí, có khả năng cạnh tranh hơn trong việc áp dụng cáp điện áp cao cho các phương tiện năng lượng mới.
Khi công nghệ xe năng lượng mới tiếp tục tiến lên, các vật liệu XLPE cũng đang được nâng cấp để đáp ứng nhu cầu cao hơn trong các kịch bản ứng dụng:
1) XLPE kháng nhiệt độ cao (150 ℃ -200): Thích hợp cho các hệ thống truyền động điện hiệu quả cao thế hệ tiếp theo.
2) Polyetylen liên kết chéo không halogen (LSZH): tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường cho các phương tiện năng lượng mới.
3) Lớp che chắn tối ưu hóa: Tăng cường khả năng chống nhiễu điện từ (EMI) và cải thiện khả năng tương thích điện từ tổng thể (EMC) của xe.
Nhìn chung, XLPE chiếm vị trí thống trị trong khu vực cáp điện áp cao cho các phương tiện năng lượng mới do hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời, điện áp, cường độ cơ học và lợi thế về chi phí. Mặc dù cao su silicon phù hợp cho môi trường nhiệt độ cao, nhưng chi phí cao hơn của nó làm cho nó phù hợp cho các nhu cầu đặc biệt. Đối với cáp điện áp cao chính trong các phương tiện năng lượng mới, XLPE là lựa chọn tốt nhất và có thể được áp dụng rộng rãi trong các khu vực chính như khai thác pin, cáp động cơ điện áp cao và cáp sạc nhanh.
Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp phương tiện năng lượng mới, các công ty nên xem xét các yếu tố như kịch bản ứng dụng, yêu cầu kháng nhiệt độ và ngân sách chi phí khi chọn vật liệu cáp điện áp cao để đảm bảo độ an toàn và độ bền của cáp.
Thời gian đăng: Tháng 2-28-2025