汽車線束廠家稱新能源(EV)汽車線纜材料最新進展

   EV已經上升為國家戰略，規劃在2020年銷量達到500萬輛，加上國外市場和充電站/樁的建設，打開一個大市場。EV線纜作為電傳的主要組成部分，是動力信號傳輸的載體，作用巨大。EV線纜主要分為充電樁/站用線纜材料和車內高壓線纜材料。由于高壓高電流和使用環境苛刻，對線纜材料提出很高的安全規范和使用要求。

一、EV線纜材料開發現狀及未來發展方向

?1.1 分類及標準

   充電樁/站線纜：CQC1103；TUV1908；UL62；EN50620 ；IEC62821 

   車內高壓線 ISO6722 DECRA K175；GB/T12528

1.2 CQC/TUV充電線材料要求及開發現狀

   汽車線束廠家稱材質為交聯彈性體，TPE,TPU,HF-XLPE,PVC(其中TUV沒有PVC材質）?主流為TPE,TPU?要求耐油抗撕耐候耐水耐酸堿耐高低溫柔軟?   絕緣材料的絕緣電阻要求CQC比TUV高?護套材料TPE材料CQC抗撕裂要求25，TUV為15?目前國內做的材料基本滿足認證的要求。但有的廠家存在硬度偏高，抗撕NG導致有開裂風險，容易析出沾灰塵等缺點，在使用過程中需要按客戶提出的要求進一步調整。中旭已經解決這些問題。

1.3 UL充電線材料要求及開發現狀

   要求按電源軟線UL62標準，材質為PVC,TPE等?絕緣有水電容及穩定因子的要求?護套要耐-40——105°C，耐ASTM2#油，耐UV, 150度2000g熱變形，冷熱沖擊，VW-1阻燃等測試。?沒有特別的環保要求?目前廠家多采用新加坡SPC的丁腈復合彈性體，國內廠家也有開發，品質接近。

1.4 EN/IEC充電線材料要求及開發現狀

   標準基本等同，未定稿，以EN50620為主介紹?由于GB一般采用IEC標準，IEC一般采用EN標準，有可能未來以此為基礎設定GB?絕緣材質電性能要求高，采用TPE或交聯彈性體?護套采用TPU或交聯彈性體，有很高的耐油要求ASTM2#?要求低煙無鹵?抗撕裂有要求?目前護套一般采用巴斯夫的TPU，絕緣采用國內的?我司絕緣和護套材料都有開發好，目前處于國內領先.尤其TPU護套，pH和電導率都OK.

1.5 高壓線材料要求及開發現狀

   標準一般采用ISO6722，也有廠家采用機車線標準GB/T12528?我們認為12528的XLPE材料由于難以同時達到柔軟，抗撕抗開裂，耐油，高絕緣阻抗的要求，不適合于做EV高壓線材料?目前滿足6722的材料為TPE或XLPE材質，難點為125度耐熱等級，耐汽油，耐撕裂，耐熱切通，柔軟等指標的同時實現?目前我司滿足6722的材料已經廣大客戶使用，較為成熟。

二、EV線纜材料開發中易出現的問題

   由于EV采用的高壓電系統，對線纜材料提出了很高的要求，選用不當會造成嚴重后果 

2.1不抗撕裂易開裂由于EV內部空間有限，線纜的彎曲半徑較小，加上大電流高電壓導致溫度升到很多

   目前的阻燃TPE材料由于一般都含有聚苯醚成分，耐應力開裂性和耐缺口增長性都很差?電線材料如果不耐開裂，會造成電線短路，嚴重時導致電池失火，電車燒毀。

2.2不耐油

   由于現在的新能源車很多都是混動的，充電站也大多建在加油站邊上，因此對高壓線材料和充電站線纜材料都有耐汽油。

柴油，機油的要求。如果材料不耐油，未來在使用時有受油污染后失效的隱患。

   2.3 不耐磨

   2.4 不耐碾壓

   2.5 硬度偏高不易施工

   2.6 析出噴霜

   2.7 線材鼓肚子

   2.8 電性能不良

   2.9 阻燃不好

   2.10 不耐熱切通

   2.11 耐水耐候不良

   2.12 不耐高溫

   2.13 低溫硬化

三、問題對應的解決方案

抗開裂問題?原因： 

   1.撕裂強度太低，在應力和受熱的情況下容易造成線纜縱向開裂 

     解決辦法：提高撕裂強度到15KN/M以上

   2.高溫開裂熱沖擊NG 熱切通NG 老化NG等

     解決辦法：通過抗氧劑的配合，基材的選擇提高材料耐熱性

   3.低溫開裂冷彎，冷沖NG?   

解決方案：提高耐寒性能，加耐寒

   4.遇化學品或油污開裂?  

     解決方案：提高材料的耐油耐酸堿腐蝕性能

   5.耐候耐臭氧開裂等

     解決方案：從結構上選用抗UV抗臭氧的材料，加助劑，TPE配方一定要調好！

   6.阻燃NG采用高效阻燃體系，如ADP+成碳樹脂CR1800等耐油NG

?  解決方案：

   1.基材采用 耐油膠種，如氫化丁腈膠，丙烯酸酯橡膠

   2.采用高結晶材料，通過IPN結構調整材料的軟硬度和耐油的平衡

   3.使材料微交聯，提高耐油性

7.析出噴霜?

   汽車線束廠家稱選用不易水解和析出的阻燃劑，采用高效量少的抗氧劑和潤滑劑

8.鼓肚子

   提高材料硬度和彈性，采用擠壓模，使外被和芯線充實

9.耐水耐候耐高低溫不良

   采用不易水解的阻燃劑，耐高溫的基材，加抗UV助劑，耐寒劑等。

四、EV線纜材料發展方向

   1.環保低煙無鹵特斯拉要求無鹵UL62線?

   2.耐高低溫  -55_150°C的高壓線料，125°C的快充充電線料

   3.為提高對短路溫度的沖擊，絕緣采用耐高溫的XLPE或交聯彈性體?

   4.柔軟 65A的護套， 80A的大平方高壓線料

   5.抗撕抗開裂要求抗撕大于40?

   6.高阻燃  成束阻燃 ICE60332-3C

   7.耐磨耐碾壓?

   8.薄壁高強度，以減輕線纜的重量

   9.彈弓線，以利于充電線位置的擺放?

   10.發光線纜，在夜間可以起到警示作用