בתחום רכבי אנרגיה חדשים (EV, PHEV, HEV), בחירת החומרים לכבלים מתח גבוה היא מכריעה לבטיחות, עמידותו וביצועיו של הרכב. פוליאתילן צולב (XLPE) וגומי סיליקון הם שניים מחומרי הבידוד הנפוצים ביותר, אך יש להם הבדלים משמעותיים בביצועים בטמפרטורה גבוהה, בתכונות בידוד, חוזק מכני ועוד.
בסך הכל, שניהםXLPEוגומי סיליקון נמצאים בשימוש נרחב בכבלי פנים לרכב. אז, איזה חומר מתאים יותר לכבלים במתח גבוה ברכבי אנרגיה חדשים?
מדוע כבלי מתח גבוה לרכבי אנרגיה חדשים דורשים חומרי בידוד בעלי ביצועים גבוהים?
כבלי מתח גבוה ברכבי אנרגיה חדשים משמשים בעיקר למערכת החבילה, המנוע, מערכת הבקרה האלקטרונית ומערכת הטעינה, עם מתחי הפעלה הנעים בין 600V ל- 1500V, או אפילו יותר גבוה.
זה מחייב את הכבלים:
1) ביצועי בידוד מצוינים למניעת התמוטטות חשמלית ולהבטיח בטיחות.
2) התנגדות יוצאת מן הכלל בטמפרטורה גבוהה לעמוד בסביבות הפעלה קשות ולמנוע השפלה של בידוד.
3) התנגדות חזקה למתח מכני, כיפוף, רטט ובלאי.
4) עמידות בפני קורוזיה כימית טובה להתאמה לסביבות מורכבות ולהרחיב את חיי השירות.
נכון לעכשיו, שכבות הבידוד של כבלי מתח גבוה ברכבי אנרגיה חדשים משתמשים בעיקר ב- XLPE או בגומי סיליקון. להלן, נבצע השוואה מפורטת של שני החומרים הללו.
מהטבלה ניתן לראות ש- XLPE מתפקד טוב יותר מבחינת התנגדות מתח, חוזק מכני, עמידות להזדקנות ובקרת עלויות, ואילו לגומי סיליקון יש יתרונות בהתנגדות וגמישות בטמפרטורה גבוהה.
מדוע XLPE הוא החומר המועדף על כבלי מתח גבוה ברכבי אנרגיה חדשים?
1) ביצועי בידוד חזקים יותר:XLPEיש חוזק דיאלקטרי גבוה יותר (≥30kV/mM), מה שהופך אותו לטוב יותר בהתנגדות לסיכוני פירוק חשמליים בסביבות מתח גבוה בהשוואה לגומי סיליקון. בנוסף, ל- XLPE אובדן דיאלקטרי נמוך, מה שמבטיח ביצועים יציבים לטווח הארוך, מה שהופך אותו למערכות כוח לרכב אנרגיה חדשות.
2) תכונות מכניות טובות יותר: במהלך נהיגה, תנודות מגוף הרכב יכולות להטיל לחץ מכני על הכבלים. ל- XLPE יש חוזק מתיחה גבוה יותר, עמידות בפני בלאי טוב יותר והתנגדות חתוכה מעולה, מה שהופך אותו למתאים יותר לשימוש לטווח הארוך ולהפחתת עלויות התחזוקה בהשוואה לגומי סיליקון.
3) התנגדות טובה יותר להזדקנות: ל- XLPE יש עמידות מצוינת להזדקנות עץ המים, מה שמבטיח שהכבל יישאר יציב בלחות גבוהה ובסביבות שדה חשמלי גבוה. זה חיוני לרכבי אנרגיה חדשים, במיוחד ביישומים בעלי עומס גבוה כמו חבילות סוללות מתח גבוה ומערכות טעינה מהירה.
4) גמישות מתונה לעמוד בדרישות החיווט: בהשוואה לגומי סיליקון, XLPE מציעה גמישות בינונית, איזון בין גמישות החיווט וחוזק מכני. זה מתפקד בצורה מצוינת ביישומים כמו רתמות מתח גבוה ברכב, קווי בקרת מנוע וחיבורי חבילת סוללות.
5) חסכוני יותר: XLPE הוא חסכוני יותר מגומי סיליקון, התומך בייצור המוני. זה הפך לחומר המיינסטרימי עבור כבלי מתח גבוה ברכבי אנרגיה חדשים.
ניתוח תרחיש יישומים: XLPE לעומת גומי סיליקון
XLPE, עם התנגדות המתח המצוינת שלה, חוזק מכני ויתרונות עלות, תחרותית יותר ביישום כבלי מתח גבוה לרכבי אנרגיה חדשים.
כאשר טכנולוגיית רכב אנרגיה חדשה ממשיכה להתקדם, חומרי XLPE משודרגים גם כדי לעמוד בדרישות גבוהות יותר בתרחישי יישום:
1) XLPE עמיד בטמפרטורה גבוהה (150 ℃ -200 ℃): מתאים למערכות ההנעה החשמלית בעלת היעילות הגבוהה ביותר.
2) פוליאתילן צולב חצי-חצי-חצי-חצי-חצי (LSZH): עומד בסטנדרטים סביבתיים לרכבי אנרגיה חדשים.
3) שכבת מיגון אופטימלית: משפרת את ההתנגדות להפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) ומשפרת את התאימות האלקטרומגנטית הכוללת (EMC) של הרכב.
בסך הכל, XLPE תופסת מיקום דומיננטי בענף הכבלים המתח הגבוה לרכבי אנרגיה חדשים בגלל ביצועי הבידוד המצוינים שלו, עמידות בפני מתח, חוזק מכני ויתרונות עלות. בעוד שגומי סיליקון מתאים לסביבות קיצוניות בטמפרטורה גבוהה, העלות הגבוהה יותר שלו הופכת אותו למתאים לצרכים מיוחדים. עבור כבלי מתח גבוה במיינסטרים ברכבי אנרגיה חדשים, XLPE היא הבחירה הטובה ביותר וניתן ליישם אותם באופן נרחב באזורי מפתח כמו רתמות סוללות, כבלים מנועי מתח גבוה וכבלים לטעינת מהיר.
בהקשר של התפתחות מהירה של ענף רכב האנרגיה החדש, על חברות לשקול גורמים כמו תרחישי יישומים, דרישות עמידות בפני טמפרטורה ותקציבי עלות בבחירת חומרי כבלים מתח גבוה כדי להבטיח את הבטיחות והעמידות של הכבלים.
זמן ההודעה: פברואר 28-2025