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新能源汽车已进入快速渗透时期,而高压线束作为电动汽车的重要零部件,汽车电动化趋势将显著拉动高压线束用量。高压线束将高压系统上各个部件相连接,是电动汽车动力传输的主要载体,用于电能传输及屏蔽外部信号干扰。
为保障高电压大电流线束使用的安全性,车辆高压线束使用的绝缘材料的选择是十分重要的。早期汽车线缆用绝缘材料主要是PVC(聚氯乙烯),但PVC中含有铅,对人体有害,近些年来逐渐被LSZH(低烟无卤材料)、TPE(热塑性弹性体)、XLPE(交联聚乙烯)、硅橡胶等材料替代。由于电动汽车高压电缆在满足高电压大电流、抗电磁干扰的同时还要满足耐磨和阻燃等要求,因此对这些材料性能进行了比较。
LSZH可分为PO(聚烯烃)和EPR(乙丙橡胶)两大类,其中PO类电缆居多。PO类LSZH阻燃电缆中添加了大量无机阻燃剂,从而使该电缆具有较好的阻燃、低烟、无卤、低毒等特性,但同时也使其在机械性能、电气性能以及挤出工艺性能等方面与其他非阻燃材料及含卤阻燃材料存在差异。
TPE是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的高分子材料,在常温下显示橡胶的高弹性,在高温下又能塑化成型,但该材料耐磨性能不好;TPE材料优点在于硬度易调节,缺点在于耐温等级最高为℃,另外更大的问题是TPE材料在使用过程中存在严重的开裂风险,这两点问题也是难以解决的。不能满足目前电动汽车高压线束的使用要求。
XLPE是由耐温等级为75℃的普通PE(聚乙烯)材料经过辐照交联后制得的,其耐温等级可达到℃,并具有优良的物理机械性能、抗过载能力及长寿命等特点。不存在使用过程中开裂的风险,问题主要表现在为了达到良好的阻燃效果,粉体的大量填充造成材料硬度提高,影响其在车内高压线缆上的正常使用。
高柔辐照交联低烟无卤电缆料,选用优质极性树脂、弹性体树脂、橡胶,接枝料等为基材,加入抗氧剂、抗紫外线剂、润滑剂、阻燃剂等助剂经密炼、造粒而成。、为适用于车内高压线缆使用的℃/℃辐照交联低烟无卤电缆料,硬度可调,满足ISO、QC/T标准要求;CN为适用于储能线束使用的℃辐照交联低烟无卤电缆料,满足TUV2PfG标准要求。
材料具有的特性:
1.具有优异的耐溶剂性能(IRM、IRM、汽油、柴油及其他化学溶剂);
2.具有优异的阻燃性能,过单根垂直燃烧(ISO标准);
3.具有良好的抗撕裂性能;
4.具有良好的长期老化性能;
5.具有优异的柔软度;
6.具有优异的耐高温性能
7.具有优良的耐低温性能(-40℃以下)。
硅橡胶的击穿电压高,故具有耐电弧性、耐漏电痕迹性、耐臭氧性,其同时具有良好的耐高低温性,耐高温可达℃,绝缘性能良好,在高温高湿条件下性能稳定、阻燃。 目前市场上,高压线束绝缘材料使用较多的是XLPE和硅橡胶材料,大家可以根据实际需求选择合适的绝缘材料。