Berita - Inovasi dalam Kabel Listrik Mobil: Apa yang Baru di Pasar?

Dengan industri otomotif yang berkembang pesat, kabel listrik telah menjadi komponen penting dalam kendaraan modern. Berikut adalah beberapa inovasi terbaru dalam kabel listrik mobil:

1. Kabel tegangan tinggi untuk EV

Kabel tegangan tinggi untuk kendaraan listrik adalah komponen utama yang digunakan dalam kendaraan listrik untuk menghubungkan baterai tegangan tinggi, inverter, kompresor pendingin udara, generator tiga fase dan motor listrik untuk mewujudkan transmisi energi listrik daya. Dibandingkan dengan kabel yang digunakan dalam kendaraan bahan bakar tradisional, kabel tegangan tinggi kendaraan memiliki karakteristik dan persyaratan berikut:

Tegangan tinggi dan arus tinggi: EV kabel tegangan tinggi dirancang untuk menangani tegangan hingga 600VAC/900VDC (mobil penumpang) atau 1000VAC/1500VDC (kendaraan komersial) dan arus dari 250A hingga 450A atau bahkan lebih tinggi. Ini jauh lebih tinggi dari sistem 12V yang biasanya digunakan pada kendaraan bahan bakar konvensional.

Bahan konduktor: Konduktor biasanya dibangun dari kawat tembaga lunak anil atau kawat tembaga kaleng untuk peningkatan konduktivitas dan resistensi korosi. Kabel tembaga bebas oksigen (mengandung kurang dari 0,001% oksigen dan lebih dari 99,99% kemurnian) banyak digunakan dalam kabel tegangan tinggi EV karena kemurnian tinggi dan karakteristik non-kecil.

Bahan isolasi dan selubung: Untuk memenuhi persyaratan tegangan tinggi dan kabel arus tinggi, tegangan tinggi diisolasi dengan bahan isolasi dengan ketebalan dinding tinggi, seperti karet silikon, polietilen yang terkait dengan silang atau poliolefin yang saling terkait, yang memiliki ketahanan panas yang baik dan efek penghambat api, dan suhu tinggi dari suhu tinggi.

Perisai dan Perlindungan: Kabel tegangan tinggi memerlukan pelindung elektromagnetik untuk mengurangi kebisingan medan elektromagnetik dan gangguan elektromagnetik, sementara bahan pelindung (seperti tabung isolasi panas dan tabung yang dikompilasi) dan cincin penyegelan pada lapisan luar kabel memastikan bahwa kabelnya tahan air, tahan debu, dan lingkungan yang tahan terhadap pertanian.

Desain dan Pengkabelan: Desain kabel tegangan tinggi untuk kendaraan listrik perlu mempertimbangkan kendala ruang kabel, persyaratan keselamatan (misalnya, jarak minimum 100 milimeter atau lebih antara tegangan tinggi dan konduktor tegangan rendah), berat dan biaya. Jari -jari lentur kabel, jarak ke titik pemasangan dan lingkungan di mana ia digunakan (misalnya di dalam atau di luar kendaraan) juga akan mempengaruhi desain dan pemilihannya.

Standar dan Spesifikasi: Desain dan pembuatan kabel tegangan tinggi untuk kendaraan listrik mengikuti serangkaian standar industri, seperti standar industri otomotif QC-T1037 untuk kabel tegangan tinggi untuk kendaraan jalan dan TCAS 356-2019 kabel tegangan tinggi untuk kendaraan energi baru. Standar -standar ini mengedepankan persyaratan spesifik untuk kinerja listrik, kinerja mekanik dan kemampuan beradaptasi lingkungan kabel.

Aplikasi: Kabel tegangan tinggi untuk kendaraan listrik tidak hanya digunakan untuk koneksi dalam kendaraan, tetapi juga untuk koneksi antara port pengisian daya dan baterai, di dalam baterai, antara baterai dan mesin dan komponen lainnya, serta perangkat penyimpanan energi baterai dan bidang lainnya. Kabel harus dapat menahan kondisi yang keras seperti lingkungan suhu tinggi dan rendah, semprotan garam, medan elektromagnetik, minyak dan bahan kimia.

Pengembangan dan penerapan kabel tegangan tinggi untuk kendaraan listrik adalah salah satu faktor kunci dalam mempromosikan masa depan yang berkelanjutan dan ramah iklim untuk mobilitas listrik. Ketika teknologi kendaraan listrik terus maju, kinerja dan standar kabel tegangan tinggi terus dioptimalkan untuk memenuhi permintaan yang meningkat untuk persyaratan transmisi daya dan keselamatan.

2. Kabel aluminium ringan

Adopsi kabel otomotif aluminium ringan adalah salah satu tren penting dalam industri otomotif, terutama di industri otomotif energi baru, dalam mengejar ringan, efisiensi energi dan jangkauan. Berikut ini adalah analisis terperinci dari kabel otomotif aluminium ringan:

Latar belakang dan tren

Permintaan Otomotif Ringan: Dengan pengembangan cepat kendaraan energi baru, permintaan untuk desain ringan otomotif semakin ditingkatkan. Kawat dan kabel, sebagai komponen utama transmisi daya otomotif, secara tradisional dirancang untuk menggunakan tembaga sebagai konduktor, tetapi kabel inti tembaga mahal dan berkualitas berat. Oleh karena itu, pengembangan kawat dan kabel konduktor aluminium berkualitas rendah dan berkualitas rendah untuk mobil telah menjadi pilihan yang diperlukan untuk desain ringan otomotif.

Keuntungan Kabel Aluminium: Industri listrik tradisional memiliki sejarah panjang menggunakan kabel aluminium, kabel aluminium, biaya rendah, bobot ringan, umur panjang, terutama cocok untuk transmisi daya jarak jauh tegangan tinggi. China kaya akan sumber daya aluminium, fluktuasi harga material, stabilitas biaya dan mudah dikendalikan. Dalam industri kendaraan energi baru, penggunaan kabel aluminium, bukan kabel tembaga adalah solusi yang ideal untuk mengurangi berat dan biaya.

Kasus aplikasi produk kawat aluminium

Model bus: Paket baterai internal dan eksternal kawat aluminium pengelasan ultrasonik, penggunaan kawat yang menghubungkan daya berdiameter besar, keuntungan menggunakan kawat aluminium jelas.

Mobil Penumpang: DC Busbar mengadopsi kabel aluminium 50mm2, yang telah berhasil diproduksi secara massal. Penggunaan pengelasan ultrasonik secara efektif meningkatkan kinerja kontak listrik sambungan dan secara efektif mengurangi kualitas harness kabel dibandingkan dengan kabel tembaga.

AC Pengisian Gun: Menggunakan kawat paduan aluminium tahan lentur berkekuatan tinggi, ringan, kinerja yang stabil dalam uji penuaan, secara bertahap memulai produksi massal; Kawat port pengisian daya DC untuk mobil penumpang menggunakan kawat aluminium untuk meningkatkan disipasi panas, dan pengelasan ultrasonik digunakan di terminal port pengisian putaran, yang secara signifikan meningkatkan kinerja kontak listrik, mengurangi jumlah panas yang dihasilkan, dan meningkatkan masa pakai.

Perbedaan kinerja antara tembaga dan aluminium

Resistivitas dan konduktivitas: Karena resistivitas aluminium dan tembaga yang berbeda, konduktivitas konduktor aluminium adalah 62% IAC. Ketika luas penampang konduktor aluminium adalah 1,6 kali lipat dari tembaga, kinerja listriknya sama dengan tembaga.

Rasio massa: Gravitasi spesifik aluminium adalah 2,7kg/m3, gravitasi spesifik tembaga adalah 8,89kg/m3, sehingga rasio massa keduanya (2,7 × 160%)/(8,89 × 1) ≈50%. Ini berarti bahwa di bawah kinerja listrik yang sama, massa konduktor aluminium hanya 1/2 dari tubuh tembaga.

Ruang pasar dan prospek

Tingkat Pertumbuhan Tahunan: Berdasarkan analisis pasar, tingkat pertumbuhan tahunan aluminium gulungan lembar dan bahan yang diekstrusi akan menjadi sekitar 30% pada tahun 2025, menunjukkan potensi besar aluminium di bidang ringan otomotif.

Analisis Ketidakpastian

Faktor Biaya: Meskipun kabel aluminium memiliki keunggulan biaya, ada faktor negatif dari peningkatan biaya aluminium alih -alih baja dalam industri otomotif, yang dapat mempengaruhi kecepatan mempopulerkan kabel aluminium.

Tantangan teknis: Penerapan kabel aluminium di mobil masih menghadapi tantangan teknis, seperti peningkatan kinerja kontak listrik sambungan dan optimalisasi disipasi panas, yang perlu diselesaikan melalui inovasi teknologi.

Adopsi kabel otomotif aluminium ringan adalah tren yang tak terhindarkan bagi industri otomotif untuk mengejar penghematan energi dan pengurangan emisi, dan meningkatkan jangkauan. Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan dan optimalisasi biaya lebih lanjut, penerapan kabel aluminium dalam industri otomotif akan lebih luas, memberikan kontribusi penting untuk ringan otomotif dan penghematan energi dan pengurangan emisi.

3. Kabel terlindung untuk pengurangan EMI

Gangguan elektromagnetik (EMI) dalam mobil adalah masalah yang kompleks, terutama pada kendaraan listrik dan hibrida karena penggunaan intensif perangkat elektronik berdaya tinggi. Sebagai salah satu kontributor utama EMI, desain dan pemilihan material dari kabel otomotif sangat penting untuk meminimalkan EMI. Berikut adalah beberapa poin utama tentang cara mengurangi EMI di mobil melalui penggunaan kabel terlindung:

Bagaimana Kabel Terlindung Kerja: Kabel yang terlindung bekerja dengan menambahkan lapisan kepang logam atau foil di sekitar konduktor. Perisai ini mencerminkan dan menyerap gelombang elektromagnetik, sehingga mengurangi EMI. Perisai terhubung ke tanah, yang mengarahkan energi elektromagnetik yang ditangkap ke tanah dan mencegahnya dari intergeri dengan elektronik lainnya.

Jenis Perisai: Ada dua jenis pelindung utama: Perisai logam yang dikepang dan pelindung foil. Perisai logam yang dikepang memberikan kekuatan dan fleksibilitas mekanik yang lebih baik, sementara pelindung foil memberikan pelindung yang lebih baik pada frekuensi yang lebih rendah. Dalam aplikasi otomotif, adalah umum untuk menggunakan kombinasi dari dua jenis perisai ini untuk pelindung yang optimal.

Landasan Perisai: Agar kabel yang terlindung menjadi efektif, perisai harus dibumikan dengan benar. Jika perisai tidak dibumikan dengan benar, itu bisa menjadi antena dan meningkatkan EMI sebagai gantinya. Di mobil, adalah umum untuk menempelkan perisai ke bingkai logam kendaraan untuk menyediakan jalur yang baik ke tanah.

Di mana kabel terlindung digunakan: di mobil, kabel terlindung terutama digunakan untuk sinyal kritis dan garis kontrol yang rentan terhadap EMI atau yang dapat menjadi sumber EMI itu sendiri. Misalnya, garis yang digunakan untuk unit kontrol engine (ECU), sinyal sensor, jaringan dalam kendaraan (misalnya, bus Can), dan sistem hiburan biasanya menggunakan kabel terlindung.

Penggunaan kabel terlindung dalam hubungannya dengan kabel yang tidak dilindungi: di lingkungan otomotif di mana ruang terbatas, kabel tegangan tinggi dan tegangan rendah sering ditempatkan di dekat satu sama lain. Untuk meminimalkan EMI, kabel tegangan tinggi dapat dirancang sebagai kabel yang terlindung, sedangkan kabel tegangan rendah dapat dilepas. Dengan cara ini, perisai kabel tegangan tinggi melindungi kabel tegangan rendah dari EMI.

Tata letak dan desain kabel: Selain menggunakan kabel terlindung, tata letak kabel yang tepat juga sangat penting. Pembentukan loop dalam kabel harus dihindari, karena loop meningkatkan EMI. Selain itu, kabel harus ditempatkan sejauh mungkin dari sumber EMI, seperti motor dan konverter daya.

Penggunaan filter: Selain kabel terlindung, filter EMI dapat ditambahkan di kedua ujung kabel untuk lebih meminimalkan EMI. Filter dapat berupa kapasitor atau induktor, yang menyaring kebisingan dalam rentang frekuensi tertentu.

Singkatnya, dengan menggunakan kabel terlindung dan menggabungkannya dengan tata letak kabel yang tepat dan teknik penyaringan, EMI dalam mobil dapat dikurangi secara signifikan, sehingga meningkatkan keandalan dan kinerja peralatan elektronik.

4. Kabel resisten suhu tinggi

Kabel otomotif resisten suhu tinggi adalah kabel yang dirancang untuk industri otomotif untuk mempertahankan kinerja yang stabil di lingkungan suhu tinggi. Mereka terutama terbuat dari beberapa bahan khusus untuk memastikan keandalan dan keamanan di area suhu tinggi seperti kompartemen mesin. Berikut adalah beberapa bahan umum yang digunakan untuk kabel otomotif tahan suhu tinggi:

Bahan TPE: elastomer termoplastik (elastomer termoplastik), termasuk stirren, olefin, diene, vinil klorida, poliester, ester, amida, organofluorin, silikon dan vinil. Saat ini, SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer) elastomer adalah bahan TPE yang paling banyak digunakan.

Bahan TPU: Poliuretan termoplastik (poliuretan termoplastik), struktur molekul dibagi menjadi tipe poliester dan tipe polieter, oleh blok yang kaku dan segmen rantai fleksibel. Bahan TPU dalam proses pemrosesan cetakan injeksi menyumbang lebih dari 40% dari cetakan ekstrusi adalah sekitar 35% atau lebih, dengan elastik baik dan elastik.

Bahan PVC: Polipinil klorida (polivinil klorida), melalui penambahan berbagai jumlah plasticizer untuk mengatur kelembutannya, mengurangi suhu "transisi kaca", sehingga memiliki fleksibilitas dan plastisitas yang baik, cetakan yang mudah diproses.

Bahan silikon: Bahan adsorben yang sangat aktif, zat amorf, karet termoset. Silikon memiliki ketahanan panas dan dingin yang sangat baik dan berbagai suhu operasi, dari -60 ° C hingga +180 ° C dan seterusnya.

XLPE Cross-Linked Polyethylene: Melalui ikatan silang kimia ke elastomer termoseting, sifat isolasi yang lebih baik, rentang resistensi suhu kabel diperluas, kinerja telah ditingkatkan. Kabel XLPE Setelah pembakaran terjadi, produksi karbon dioksida dan air, relatif ramah lingkungan.

Pemilihan dan penggunaan bahan -bahan ini memungkinkan kabel otomotif tahan suhu tinggi untuk bekerja secara stabil untuk jangka waktu yang lama di lingkungan suhu tinggi seperti kompartemen mesin dan sistem pembuangan dekat, memastikan operasi normal sistem listrik otomotif. Selain itu, kabel tahan suhu tinggi juga memiliki keunggulan resistensi minyak, resistensi air, resistensi asam dan alkali, resistensi gas korosif, resistensi penuaan, dll. Mereka cocok untuk metalurgi, tenaga listrik, petrokimia, stok bergulir, energi, besi dan baja, mesin listrik dan lapangan lainnya. Saat memilih kabel resisten suhu tinggi, Anda perlu memilih model yang tepat sesuai dengan skenario aplikasi aktual, lingkungan suhu, tingkat tegangan dan faktor-faktor lain untuk memastikan bahwa kabel memiliki kinerja dan keamanan yang baik dalam kondisi suhu tinggi.

5. Kabel pintar dengan sensor terintegrasi

Kabel mobil pintar dengan sensor terintegrasi adalah bagian integral dari mobil pintar modern, dan mereka memainkan peran kunci dalam arsitektur listrik dan elektronik kendaraan. Kabel mobil pintar tidak hanya bertanggung jawab atas transmisi daya, tetapi yang lebih penting, mereka membawa data dan sinyal kontrol, menghubungkan unit mikrokontroler (MCU), sensor, aktuator, dan unit kontrol elektronik lainnya (ECU) di mobil, membentuk "jaringan saraf" mobil.

Fungsi dan pentingnya kabel mobil pintar

Transmisi Data: Kabel mobil pintar bertanggung jawab untuk mengirimkan data dari sensor ke MCU dan perintah dari MCU ke aktuator. Data ini termasuk, tetapi tidak terbatas pada, kecepatan, suhu, tekanan, posisi, dll., Dan sangat penting untuk mencapai kontrol kendaraan yang tepat.
Distribusi Daya: Kabel tidak hanya mengirimkan data, tetapi juga bertanggung jawab untuk mendistribusikan daya ke berbagai perangkat elektronik di dalam mobil untuk memastikan bahwa mereka bekerja dengan baik.
Keselamatan dan Keamanan: Kabel dirancang dengan mempertimbangkan keselamatan, seperti penggunaan bahan tahan api dan pengaturan perlindungan arus berlebih, untuk memastikan bahwa sirkuit dapat dipotong dalam waktu jika terjadi kerusakan, menghindari potensi bahaya keselamatan.

Persyaratan Desain

Desain kabel mobil pintar harus memenuhi persyaratan berikut:

Keandalan: Kabel harus dapat bekerja dengan andal di berbagai lingkungan yang keras di dalam mobil, termasuk suhu tinggi, suhu rendah, getaran dan kelembaban.
Daya tahan: Kabel harus cukup tahan lama untuk menahan periode penggunaan yang lama tanpa kegagalan.
Keselamatan: Kabel harus diisolasi dengan baik untuk mengurangi risiko sirkuit pendek dan memiliki mekanisme perlindungan yang diperlukan.
Ringan: Dengan tren menuju kendaraan ringan, kabel juga harus seringan dan setipis mungkin untuk mengurangi berat badan secara keseluruhan.
Kompatibilitas elektromagnetik: Kabel harus memiliki kinerja pelindung yang baik untuk mengurangi gangguan sinyal.

Skenario Aplikasi

Kabel mobil pintar banyak digunakan dalam berbagai sistem mobil, termasuk tetapi tidak terbatas pada:

Sistem Kontrol Mesin: Menghubungkan ECU engine dengan sensor dan aktuator untuk mewujudkan kontrol mesin yang tepat.
Sistem Kontrol Tubuh: Menghubungkan Modul Kontrol Tubuh (BCM) dengan jendela, kunci pintu, pencahayaan dan sistem lainnya.
Sistem Bantuan Pengemudi: Menghubungkan pengontrol ADAS (Sistem Bantuan Driver Advanced) dengan sensor seperti kamera dan radar.
Sistem Infotainment: Menghubungkan Pusat Multimedia dengan speaker audio, sistem navigasi, dll.

Tren masa depan

Saat arsitektur elektronik dan listrik otomotif berevolusi, demikian juga kabel mobil pintar. Tren masa depan meliputi:

Arsitektur terpusat: Ketika arsitektur elektronik otomotif bergeser dari terdistribusi ke kompleksitas dan panjang kabel terpusat cenderung berkurang, membantu mengurangi berat badan dan meningkatkan efisiensi aliran informasi.
Manajemen Cerdas: Kabel akan mengintegrasikan komponen yang lebih cerdas, seperti sensor bawaan dan konektor pintar, memungkinkan diagnostik diri dan pelaporan status.
Penerapan Bahan Baru: Untuk mengurangi berat badan lebih lanjut dan meningkatkan kinerja, kabel dapat terbuat dari bahan ringan baru.

Kabel mobil pintar adalah komponen utama yang menghubungkan sistem elektronik otomotif, dan desain serta kinerjanya sangat penting untuk memastikan keamanan dan keandalan mobil. Seiring kemajuan teknologi dan elektronik otomotif semakin cepat, kabel mobil pintar akan terus berkembang untuk memenuhi kebutuhan akan kinerja yang lebih tinggi.

6. Kabel yang dapat terurai secara hayati dan ramah lingkungan

Dengan latar belakang mengejar perlindungan lingkungan dan pengembangan berkelanjutan, kabel otomotif yang dapat terurai secara hayati dan ramah lingkungan menjadi topik hangat dalam industri manufaktur otomotif. Kabel -kabel ini tidak hanya memenuhi kebutuhan industri otomotif dalam hal kinerja, tetapi juga menunjukkan keunggulan yang signifikan dalam hal perlindungan lingkungan.

Kabel terisolasi yang dapat terurai

Kabel terisolasi yang dapat terbiodegradasi terbuat dari bahan isolasi yang dapat terbiodegradasi, yang, dalam kondisi lingkungan tertentu, secara bertahap didekomposisi melalui metabolisme mikroorganisme dan pada akhirnya diubah menjadi molekul kecil yang ramah lingkungan, seperti karbon dioksida dan air. Proses ini biasanya membutuhkan waktu tertentu dan kondisi lingkungan yang sesuai. Penggunaan kabel biodegradable sejalan dengan prinsip -prinsip pembangunan hijau dan berkelanjutan. Ini memastikan kinerja kabel sambil meminimalkan dampak pada lingkungan dan mempromosikan pengembangan industri kabel hijau.

Kabel dengan pernis isolasi non-polusi

Pernis isolasi yang tidak berpolusi untuk kabel menggunakan pernis isolasi yang tidak berbahaya untuk menggantikan bahan isolasi yang mengandung bahan berbahaya dalam kabel tradisional. Inovasi ini tidak hanya mengurangi polusi lingkungan, tetapi juga meningkatkan keamanan dan keandalan kabel.

Bahan berbasis bio dalam kabel otomotif

Bahan berbasis bio, terutama serat asam polilaktat (PLA), komposit dan nilon, memiliki potensi besar untuk aplikasi dalam industri otomotif karena biodegradabilitasnya, produksi dan pemrosesan yang ramah lingkungan, berbagai sumber bahan baku, bau rendah, dan konten senyawa organik yang rendah volatile (VOC). Dengan peningkatan substansial dalam kapasitas produksi, asam PLA polylactic (PLA), sebagai polimer berbasis bio yang berasal dari sumber daya alam, juga telah melihat perkembangannya yang luar biasa. PLA disintesis secara kimia dari jagung alami. Bahan ini dapat didekomposisi menjadi CO2 dan H2O oleh mikroorganisme setelah dibuang, tanpa menyebabkan polusi terhadap lingkungan, dan diakui sebagai bahan lingkungan baru yang berwarna hijau dan berkelanjutan di abad ke-21.

Aplikasi Bahan TPU dalam Kabel Otomotif

Bahan termoplastik poliuretan (TPU) tidak hanya menawarkan kinerja yang sangat baik, tetapi juga dapat terurai secara hayati (3-5 tahun) dan dapat didaur ulang. Sifat-sifat bahan TPU yang berkelanjutan dan ramah lingkungan menawarkan opsi baru untuk kabel otomotif, yang membantu mengurangi dampak pada lingkungan.

Tantangan dan pandangan

Meskipun kabel otomotif yang dapat terurai secara hayati dan ramah lingkungan menunjukkan banyak keunggulan, aplikasi mereka menghadapi beberapa tantangan dan keterbatasan. Misalnya, kecepatan dan efektivitas degradasi dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, yang membutuhkan evaluasi yang cermat dan pemilihan skenario aplikasi. Pada saat yang sama, kinerja dan stabilitas bahan isolasi yang dapat didegradasi perlu terus ditingkatkan dan diuji untuk memastikan keandalan dan keamanannya. Di masa depan, ketika teknologi terus maju dan kesadaran lingkungan meningkat, kabel otomotif yang dapat terurai secara hayati dan ramah lingkungan diharapkan memainkan peran yang lebih besar dalam industri otomotif, mendorong seluruh industri dalam arah yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan.