Vesti - Inovacije u automobilu Električni kablovi: Šta je novo na tržištu?

Uz automobilsku industriju brzo se razvija, električni kablovi postali su kritične komponente u modernim vozilima. Evo nekoliko najnovijih inovacija u električnim kablovima automobila:

1.Igh-naponski kablovi za EVS

Visokonaponski kablovi za električna vozila su ključne komponente koje se koriste u električnim vozilima za povezivanje visokonaponskih baterija, pretvarača, klimatizacijskih kompresora, trofaznih generatora i električnih motora za realizaciju električne energije električne energije. U usporedbi s kablovima koji se koriste u tradicionalnim vozilima goriva, električni vozila visoko naponski kablovi imaju sljedeće karakteristike i zahtjeve:

Visoki napon i visoki struji: EV visoki naponski kablovi dizajnirani su za rukovanje naponima do 600VAC / 900VDC (putničke automobile) ili 1000Vac / 1500VDC (komercijalna vozila) i struje od 250a do 450A ili čak viša. To je mnogo veće od 12V sistema koji se obično koriste u konvencionalnim gorivnim vozilima.

Dirigent Materijal: Dirigenti su obično izgrađeni od žarkih bakrenih žica ili konzervirane bakrene žice za poboljšanu provodljivost i otpornost na koroziju. Bakrene žice bez kisika (sadrže manje od 0,001% kiseonika i više od 99,99% čistoće) široko se koriste u eV visokonaponskim kablovima zbog svoje visoke i ne krhke karakteristike.

Izolacioni materijali: Da bi se ispunili zahtjevi visokog napona i visokog struje, visokonaponski kablovi izolirani izolacijskim materijalima, poput silikonske gume, prekriženog polietilena, koji imaju dobru otpornost na toplinu i mogu izdržati visoke temperature više od 150 ℃.

Zaštita i zaštita: visokonaponski kablovi zahtijevaju elektromagnetsko oklop za smanjenje elektromagnetskog polja i elektromagnetske smetnje, dok zaštitni materijali (poput cijevi za toplinu) i sakupljene cijevi) i kablovi za brtvljenje na vanjskom sloju, otporne na vodu i otporne na odsutnost i otporan na abraziju u oštrim okruženjima.

Dizajn i ožičenje: Dizajn visokonaponskih kablova za električna vozila treba uzeti u obzir ograničenja prostora ožičenja, sigurnosne zahtjeve (npr. Minimalni razmak od 100 milimetara ili više između visokonaponskih i niskonaponskih provodnika), težine i troškova. Raduj za savijanje kabla, udaljenost do učvršćivanja i okruženja u kojem se koristi (npr. Unutar ili izvan vozila) također će utjecati na njegov dizajn i odabir.

Standardi i specifikacije: Dizajn i proizvodnja visokonaponskih kablova za električna vozila Slijedite niz industrijskih standarda, kao što su QC-T1037 Automobilska industrija za visokonaponske kablove za cestovna vozila i TCAS 356-2019 visokonaponski kablovi za nova energetska vozila. Ovi standardi izloženi su specifičnim zahtjevima za električne performanse, mehaničke performanse i prilagodljivost okoliša kablova.

Primjene: Visokonaponski kablovi za električna vozila ne koriste se samo za priključke za vozila, ali i za priključke između priključka za punjenje i baterije, unutar baterije, između baterije i motora i drugih komponenti, kao i uređaja za pohranu baterije i drugih polja. Kablovi moraju biti u stanju izdržati teške uvjete kao što su visoka i niska temperatura, sprej, elektromagnetska polja, ulje i hemikalije.

Razvoj i primjena visokonaponskih kablova za električna vozila jedan je od ključnih faktora u promociji održive i klimatske budućnosti za električnu mobilnost. Kako tehnologija električne vozilo i dalje napreduje, performanse i standardi visokonaponskih kablova i dalje se optimizira kako bi se zadovoljile rastuću potražnju za potrebe za prijenosom i sigurnosnim potrebama.

2. Lagani aluminijski kablovi

Usvajanje laganih aluminijumskih automobilskih kablova jedan je od važnih trendova u automobilskoj industriji, posebno u novoj energetskoj automobilskoj industriji, u potrazi za laganom, energetskom efikasnošću i rasponom. Slijedi detaljna analiza laganih aluminijskih automobilskih kablova:

Pozadina i trend

Automobilska lagana potražnja: Pomoću brzog razvoja novih energetskih vozila, potražnja za automobilskim laganim dizajnom dodatno je poboljšana. Žica i kabl, kao glavne komponente prijenosa električne energije, tradicionalno su dizajnirane da koriste bakar kao dirigent, ali bakrene jezgrene kablove su skupe i teške kvalitete. Stoga je razvoj svjetlosti kvalitete, niske cijene aluminijskog vodiča i kabela za automobile postao neophodan izbor za automobilski lagani dizajn.

Aluminijumska kabl: Tradicionalna elektroprivreda ima dugu istoriju upotrebe aluminijumskih kablova, aluminijumskih kablova, niskih troškova, lagane težine, dugog radnog vijeka, posebno pogodnog za visokonaponski prijenos snage. Kina je bogata aluminijskim resursima, fluktuacijama materijala, cijenu stabilnost i lako za kontrolu. U novoj industriji energetskog vozila, upotreba aluminijumskih kablova umjesto bakrenih kablova idealno je rješenje za smanjenje težine i troškova.

Slučajevi aplikacije za aluminijske žice

Autobus Model: Baterija Interna i vanjska ultrazvučna aluminijska žica za zavarivanje, Snaga velikog prečnika Povezivanje žice, prednost upotrebe aluminijske žice je očigledna.

Putnički automobil: DC Busbar prihvaća 50mm2 aluminijski kabel, koji je uspješno proizveden. Upotreba ultrazvučnog zavarivanja učinkovito poboljšava električne kontakt performanse zglobova i učinkovito smanjuje kvalitetu kabelskog svežnja u odnosu na bakrene žice.

AC punjenje pištolj: Korištenje aluminijske legure od legure otpornog na visoke čvrstoće, lagana težina, stabilne performanse u testu starenja, postepeno započinje masovne proizvodnje; DC punjenje lučke žice za putničke automobile koristi aluminijsku žicu za poboljšanje rasipanja topline, a ultrazvučno zavarivanje koristi se u priključkom za priključak za punjenje, što značajno poboljšava električne kontaktne performanse, smanjuje količinu generirane topline i poboljšava servisni vijek.

Razlike performansi između bakra i aluminija

Otpornost i provodljivost: Zbog različitog otpora aluminija i bakra, provodljivost aluminijumskog vodiča je 62% IAC-ova. Kada je presjek presjeka aluminijumskog provodnika 1,6 puta od bakra, njezine električne performanse je isto kao i bakra.

Omjer mase: Specifična gravitacija aluminija je 2,7kg / m3, specifična težina bakra je 8,89kg / m3, pa je masovni omjer dvaju (2,7 × 160%) / (8,89 × 1) ≈50%. To znači da je pod istim električnim performansama masa aluminijumskog vodiča samo 1/2 bakrenog tijela.

Tržišni prostor i perspektiva

Godišnja stopa rasta: Na osnovu analize tržišta, godišnje stope rasta aluminijumske valjanog lima i ekstrudiranog materijala iznosit će oko 30% do 2025. godine, pokazujući ogroman potencijal aluminija u polju automobilskih laganih.

Analiza nesigurnosti

Faktori troškova: Iako aluminijski kablovi imaju troškovne prednosti, postoji negativan faktor povećanja troškova aluminija umjesto čelika u automobilskoj industriji, što može utjecati na brzinu populariranja aluminijumskih kablova.

Tehnički izazovi: Primjena aluminijskih kablova u automobilima i dalje se suočava s tehničkim izazovima, poput poboljšanja električnih kontaktnih performansi zglobova i optimizaciju rasipanja topline, što je potrebno riješiti tehnološkim inovacijama.

Usvajanje laganih aluminijumskih automobilskih kablova neizbježan je trend za automobilsku industriju da nastavi uštedu energije i smanjenje emisije i poboljšanju raspona. Uz kontinuirani napredak tehnologije i daljnjom optimizacijom troškova, primjena aluminijumskih kablova u automobilskoj industriji bit će opsežniji, što će važan doprinos automobilskom laganom i uštedu energije i uštedu energije i uštede energije.

3. Zaštićeni kablovi za smanjenje EMI

Elektromagnetska smetnja (EMI) u automobilima je složen problem, posebno u električnim i hibridnim vozilima zbog intenzivne upotrebe elektroničkih uređaja velike snage. Kao jedan od glavnih doprinosa EMI-u, dizajn i izbor materijala za automobilske kabele ožičenja kritični su za minimiziranje EMI-ja. Evo nekoliko ključnih tačaka o tome kako smanjiti EMI u automobilima upotrebom zaštićenih kablova:

Kako funkcioniraju kablovi: oklopljeni kablovi rade dodavanjem sloja metalne pletenice ili folije oko provodnika. Ova olakšava emitet, čime se umanjuje EMI. Povezano je snimljeno na zemlju i sprečava ga da se miješa u druge elektroničke uređaje.

Vrste zaštite: Postoje dvije glavne vrste oklopa: pletenica za zaštitu metala i zaštite od folije. Pleteni metalni zaštitnik pruža bolju mehaničku čvrstoću i fleksibilnost, dok zaštita od folije pruža bolje zaštite na nižim frekvencijama. U automobilskim aplikacijama uobičajeno je koristiti kombinaciju ova dva tipa zaštite za optimalno zaštićenost.

Uzemljenje štita: Da bi za zaštitni kabl bio efikasan, štit mora biti pravilno utemeljen. Ako štit nije pravilno utemeljen, može postati antena i povećati EMI umjestovremeno.in automobila, uobičajeno je pričvrstiti štit u metalni okvir vozila kako bi se pružio dobar put do zemlje.

Ako se koriste zaštićeni kablovi: u automobilima, oklopljeni kablovi se uglavnom koriste za kritične signalne i kontrolne linije koje su podložne EMI ili koji mogu postati EMI izvori. Na primjer, linije koje se koriste za upravljačke jedinice motora (ECUS), senzorski signali, mreže u vozilu (npr. Mogu autobusi) i zabavni sustavi obično koriste zaštićene kablove.

Upotreba zaštićenih kablova u kombinaciji sa nezaštićenim kablovima: U automobilskoj okruženjima u kojima je prostor ograničen, kablovi visokog napona i niskonapona često se postavljaju u neposrednu blizinu jedni drugima. Da bi se minimizirao EMI, visokonaponski kabl može se dizajnirati kao zaštićeni kabl, dok se kabl niskog napona može bez zaštititi. Na ovaj način, štit visokonaponskog kabla štiti kabl niskog napona iz EMI-ja.

Izgled i dizajn kabela: Pored korištenja oklopljenih kablova, pravilan raspored kabla je takođe vrlo važan. Treba izbjegavati formiranje petlje u kablovima, jer petlji povećavaju EMI. Pored toga, kablovi bi trebali biti smješteni što dalje od EMI izvora, poput motora i pretvarača za napajanje.

Upotreba filtera: Pored oklopljenih kablova, EMI filtri mogu se dodati na oba kraja kabla da dodatno minimizira EMI. Filtri mogu biti kondenzatori ili induktori, koji filtriraju buku u specifičnom frekvencijskom rasponu.

Ukratko, korištenjem oklopljenih kablova i kombinirajući ih s desnim rasporedom kabla i tehnike filtriranja, EMI u automobilima može se značajno smanjiti, poboljšati pouzdanost i performanse elektroničke opreme.

4. Kablovi otporni na visoke temperature

Automobilski kablovi otporni na visoke temperature su kablovi dizajnirani za automobilsku industriju za održavanje stabilnih performansi u visokoj temperaturnim okruženjima. Oni su uglavnom napravljeni od nekoliko posebnih materijala kako bi se osigurala pouzdanost i sigurnost u visokotemperaturnim područjima kao što su motorni pretinci. Evo nekoliko uobičajenih materijala koji se koriste za automobilski kablove otporne na visoke temperature:

TPE materijali: termoplastični elastomeri (termoplastični elastomeri), uključujući styrens, Olefins, Dienes, vinil hlorid, poliestere, estere, amide, organeofluorine, silikone i vinile. Trenutno se SEBS (stirena-etilen-butilen-stiren blok kopolimer) zasnovani elastomeri najčešće rabljeni TPE materijali.

TPU materijali: termoplastična poliuretana (termoplastična poliuretana) podijeljena je u tip od poliestera i politera, krutim blokom i fleksibilnim lančanim segmentima.TPU materijale u procesu obrade ubrizgavanja čini se za više od 40% udjela za više od 35%, s dobrim elastičnošću i otporom na habanje.

PVC materijal: polivinil hlorid (polivinil hlorid), kroz dodavanje različitih količina plastifikatora za regulisanje njene mekoće, smanjite temperaturu "staklene tranzicije", kako bi se dobro obradovala i plastičnost, jednostavna za obradu.

Silikonski materijal: vrlo aktivan adsorbentni materijal, amorfna supstanca, termosetljiva guma. Silikon ima odličnu otpornost na toplinu i hladnu i širok raspon radnih temperatura, od -60 ° C do + 180 ° C i šire.

XLPE poprečna polietilena: Kroma kemijskog unakrsnog povezivanja u termozetinsku elastomere, poboljšana izolacijska svojstva, raspon otpora kabela se proširuje, performanse su poboljšane. XLPE kabel jednom izgaranje nastavi, proizvodnja ugljičnog dioksida i vode, relativno ekološki prihvatljivi.

Odabir i upotreba ovih materijala omogućavaju autotivne kablove otpornim na visoke temperature da bi postalno funkcionirali u dugim vremenskim periodima u visokim temperaturnim okruženjima kao što su motorni pretinci i u blizini ispušnih sustava, osiguravajući normalan rad automobilskih elektronskih sustava. Osim toga, otporni na visoke temperature također imaju prednosti otpornosti na ulje, otpornost na vodu, otpornost na kiseline i alkalije, otpornost na korozivno plin, starenje itd. Pogodni su za metalurgiju, električnu energiju, petrohemijske, kotrljanje, energetsku, željezu i čeliku, električne mašine i ostala polja. Prilikom odabira kablova otpornih na visoke temperature, morate odabrati pravi model prema stvarnom scenariju aplikacija, temperaturnom okruženju, nivou napona i drugim faktorima kako bi se osiguralo da kabl ima dobre performanse i sigurnost pod visokim temperaturnim uvjetima.

5. Pametni kablovi sa integriranim senzorima

Pametni automobilski kablovi sa integriranim senzorima sastavni su dio modernih pametnih automobila, a oni igraju ključnu ulogu u električnoj i elektroničkoj arhitekturi vozila. Pametni automobilski kablovi nisu samo odgovorni za prijenos moći, već su važnije, oni nose signale podataka i kontrole, povezivanje mikrokontrolerskih jedinica (MCUS), senzore, aktuatore i druge elektroničke kontrolne jedinice (ECUS), formiranjem automobila "Neural".

Funkcija i značaj pametnih kablova za automobile

Prijenos podataka: Pametni automobilski kablovi odgovorni su za prenošenje podataka od senzora na MCU i naredbe iz MCU-a na aktuatore. Ovi podaci uključuju, ali nije ograničen na brzinu, temperaturu, pritisak, položaj itd. I kritičan je za postizanje precizne kontrole vozila.
Distribucija električne energije: Kabl ne prenosi samo podatke, već je odgovoran i za distribuciju moći na različite elektroničke uređaje u automobilu kako bi se osiguralo da pravilno rade.
Sigurnost i sigurnost: Kabl je dizajniran sa sigurnošću, poput upotrebe vatrootpornih materijala i postavke zaštite od prekomjerne struje, kako bi se osiguralo da se krug može odreći na vrijeme u slučaju kvara, izbjegavajući potencijalne opasnosti za sigurnost.

Zahtevi za dizajn

Dizajn pametnih kablova za automobile mora ispunjavati sljedeće zahtjeve:

Pouzdanost: kablovi moraju biti u stanju pouzdano raditi u raznim okruženjima u automobilu, uključujući visoku temperaturu, nisku temperaturu, vibraciju i vlažnost.
Trajnost: Kablovi moraju biti dovoljno izdržljivi da izdržavaju duge periode upotrebe bez kvara.
Sigurnost: Kablovi trebaju biti dobro izolirani za smanjenje rizika od kratkih spojeva i imati potrebne mehanizme zaštite.
Lagana: sa trendom prema laganoj vozilima, kablovi također moraju biti što su svjetla i tanka da bi se smanjila ukupna težina vozila.
Elektromagnetska kompatibilnost: kablovi trebaju imati dobro zaštićene performanse kako bi se smanjilo smetnje signala.

Scenarij aplikacija

Pametni kablovi automobila široko se koriste u različitim sistemima automobila, uključujući, ali nisu ograničeni na:

Sustav upravljanja motorom: povezivanje ECU ECU sa senzorima i aktuatorima za realizaciju precizne kontrole motora.
Sistem kontrole karoserije: povezivanje upravljačkog modula za tijelo (BCM) sa prozorima, bravama vrata, rasvjeta i drugim sustavima.
Sistem pomoći vozaču: Povezuje ADAS (napredne sisteme pomoći vozaču) sa senzorima kao što su kamera i radar.
Infotainment sistem: povezuje multimedijski centar sa audio zvučnicima, navigacijskim sistemom itd.

Budući trendovi

Kako se elektroničke i električne arhitekture elektroničkih i električnih arhitekata, tako i pametni automobilski kablovi. Budući trendovi uključuju:

Centralizirana arhitektura: kao automobilske elektroničke arhitekture prebacivanje iz distribuirane u centralizirano, kablovsko složenost i dužina vjerovatno će se smanjiti, pomažući u smanjenju težine vozila i poboljšanje efikasnosti protoka informacija.
Inteligentno upravljanje: Kablovi će integrirati inteligentne komponente, poput ugrađenih senzora i pametnih konektora, omogućavajući samo-dijagnostiku i izvještavanje o statusu.
Primjena novih materijala: Daljnje smanjenje težine i poboljšajte performanse, kablovi mogu biti izrađeni od novih lakih materijala.

Pametni automobilski kablovi su ključne komponente koje povezuju automobilske elektroničke sisteme, a njihov dizajn i performanse su kritični za osiguranje sigurnosti i pouzdanosti automobila. Kako napredak tehnologije i automobilske elektronike ubrzavaju, pametni automobilski kablovi nastavit će se evoluirati kako bi zadovoljili potrebu za većim performansama.

6. Biorazgradivi i ekološki prihvatljivi kablovi

Na pozadini potrage za zaštitom okoliša i održivog razvoja, biorazgradivi i ekološki prihvatljivi automobilski kablovi postaju vruća tema u automobilskoj industriji za proizvodnju automobila. Ovi kablovi ne samo da zadovoljavaju potrebe automobilske industrije u pogledu performansi, već pokazuju i značajne prednosti u pogledu zaštite okoliša.

Biorazgradivi izolirani kablovi

Biorazgradivi izolirani kablovi izrađeni su od biorazgradivih izolacijskih materijala, koji, pod određenim uvjetima okoliša mogu se postepeno razgraditi kroz metabolizam mikroorganizama i na kraju pretvoriti u ekološke male molekule, poput ugljičnog dioksida i vode. Ovaj proces obično zahtijeva određenu količinu vremena i pogodne okolišne uvjete. Upotreba biorazgradivih kablova u skladu je s principima zelenog i održivog razvoja. Osigurava performanse kablova, dok minimizira utjecaj na okoliš i promovira razvoj zelene kablovske industrije.

Kablovi sa izolacijskim lakom koji ne zagađuju

Nezagaziranje izolacijskog laka za kablove koristi neopasni izolacijski lak za zamjenu izolacijskih materijala koji sadrže opasne sastojke u tradicionalnim kablovima. Ova inovacija ne samo smanjuje zagađenje okoliša, već i poboljšava sigurnost i pouzdanost kablova.

Biosetioni materijali u automobilskim kablovima

Bio-baziran materijali, posebno polilaktička kiselina (PLA), kompoziti i najlon, imaju veliki potencijal za primjenu u automobilskoj industriji zbog svoje biorazgradivosti, ekološki prihvatljive proizvodnje i prerade, širokog raspona sirovina, i niskog isparljivih organskih spojeva (VOC) sadržaj. Sa značajnim povećanjem proizvodnih kapaciteta, platilaktičke kiseline za plete (PLA), kao polimer bio-baziran iz prirodnih resursa, takođe je vidio svoj ogromni razvoj. PLA je hemijski sintetizirana iz prirodnog kukuruza. Ovaj materijal može se razgraditi u CO2 i H2O mikroorganizmima nakon odbacivanja, bez odbacivanja zagađenja u okoliš, a prepoznat je kao novi eko materijal koji je zeleni i održiv u 21. stoljeću.

Primjena TPU materijala u automobilskim kablovima

Termoplastični poliuretan (TPU) materijali ne samo da nude izvrsne performanse, već su i biorazgradivi (3-5 godina) i reciklirajuća i reciklirajuća i ekološki prihvatljiva svojstva TPU materijala nude novu opciju za automobilske kablove, što pomaže u smanjenju utjecaja na okoliš.

Izazovi i izgledi

Iako su biorazgradivi i ekološki prihvatljivi automobilski kablovi pokazuju mnoge prednosti, njihova se aplikacija suočava sa nekim izazovima i ograničenjima. Na primjer, na brzinu i efikasnost razgradnje utječu okolišni uvjeti, zahtijevajući pažljivu evaluaciju i izbor scenarija aplikacija. Istovremeno, performanse i stabilnost razgradljivih izolacijskih materijala trebaju se kontinuirano poboljšati i testirati kako bi se osigurala njihova pouzdanost i sigurnost. U budućnosti, kao što tehnologija i dalje napreduje i povećava se svijest o okolišu, očekivane su biorazgradive i ekološki prihvatljive automobilski kablovi za reprodukciju veće uloge u automobilskoj industriji, vozeći cijelu industriju u ekološki prihvatljivijoj i održivom smjeru.