No setor de Veículos de Nova Energia (VE, VEHP, VEHE), a escolha dos materiais para cabos de alta tensão é crucial para a segurança, durabilidade e desempenho do veículo. Polietileno reticulado (XLPE) e borracha de silicone são dois dos materiais isolantes mais comuns, mas apresentam diferenças significativas em termos de desempenho em altas temperaturas, propriedades de isolamento, resistência mecânica e muito mais.
No geral, ambosXLPEe borracha de silicone são amplamente utilizadas em cabos internos automotivos. Então, qual material é mais adequado para cabos de alta tensão em veículos de nova energia?
Por que os cabos de alta tensão para veículos de nova energia exigem materiais de isolamento de alto desempenho?
Os cabos de alta tensão em veículos de nova energia são usados principalmente na bateria, no motor, no sistema de controle eletrônico e no sistema de carregamento, com tensões operacionais variando de 600 V a 1500 V, ou até mais.
Isso requer que os cabos tenham:
1) Excelente desempenho de isolamento para evitar falhas elétricas e garantir a segurança.
2) Excelente resistência a altas temperaturas para suportar ambientes operacionais adversos e evitar a degradação do isolamento.
3) Forte resistência a tensões mecânicas, flexão, vibração e desgaste.
4) Boa resistência à corrosão química para se adaptar a ambientes complexos e prolongar a vida útil.
Atualmente, as camadas de isolamento dos cabos de alta tensão em veículos de nova geração utilizam principalmente XLPE ou borracha de silicone. A seguir, faremos uma comparação detalhada desses dois materiais.
A tabela mostra que o XLPE tem melhor desempenho em termos de resistência à tensão, resistência mecânica, resistência ao envelhecimento e controle de custos, enquanto a borracha de silicone tem vantagens em resistência a altas temperaturas e flexibilidade.
Por que o XLPE é o material preferido para cabos de alta tensão em veículos de nova energia?
1) Maior desempenho de isolamento:XLPEPossui maior rigidez dielétrica (≥30 kV/mm), o que a torna mais resistente a riscos de panes elétricas em ambientes de alta tensão em comparação com a borracha de silicone. Além disso, o XLPE apresenta baixa perda dielétrica, garantindo um desempenho estável a longo prazo, tornando-o adequado para sistemas de energia de veículos de nova geração.
2) Melhores propriedades mecânicas: Durante a condução, as vibrações da carroceria do veículo podem impor estresse mecânico aos cabos. O XLPE possui maior resistência à tração, melhor resistência ao desgaste e resistência superior a cortes, tornando-o mais adequado para uso a longo prazo e reduzindo os custos de manutenção em comparação com a borracha de silicone.
3) Maior resistência ao envelhecimento: O XLPE possui excelente resistência ao envelhecimento por estagnação da água, garantindo que o cabo permaneça estável em ambientes com alta umidade e alto campo elétrico. Isso é crucial para veículos de nova energia, especialmente em aplicações de alta carga, como baterias de alta tensão e sistemas de carregamento rápido.
4) Flexibilidade moderada para atender aos requisitos de fiação: Comparado à borracha de silicone, o XLPE oferece flexibilidade moderada, equilibrando a flexibilidade da fiação e a resistência mecânica. Apresenta excelente desempenho em aplicações como chicotes de alta tensão em veículos, linhas de controle de motores e conexões de baterias.
5) Mais econômico: O XLPE é mais econômico do que a borracha de silicone, o que permite a produção em massa. Tornou-se o material principal para cabos de alta tensão em veículos de nova geração.
Análise de cenário de aplicação: XLPE vs. borracha de silicone
O XLPE, com sua excelente resistência à tensão, resistência mecânica e vantagens de custo, é mais competitivo na aplicação de cabos de alta tensão para veículos de nova energia.
À medida que a tecnologia de veículos de nova energia continua a avançar, os materiais XLPE também estão sendo atualizados para atender a demandas maiores em cenários de aplicação:
1) XLPE resistente a altas temperaturas (150℃-200℃): adequado para sistemas de acionamento elétrico de alta eficiência de última geração.
2) Polietileno reticulado sem halogênio e com baixa emissão de fumaça (LSZH): Atende aos padrões ambientais para veículos de nova energia.
3) Camada de blindagem otimizada: aumenta a resistência à interferência eletromagnética (EMI) e melhora a compatibilidade eletromagnética (EMC) geral do veículo.
No geral, o XLPE ocupa uma posição dominante no setor de cabos de alta tensão para veículos de energia nova devido ao seu excelente desempenho de isolamento, resistência à tensão, resistência mecânica e vantagens de custo. Embora a borracha de silicone seja adequada para ambientes com temperaturas extremamente altas, seu custo mais elevado a torna adequada para necessidades especiais. Para cabos de alta tensão convencionais em veículos de energia nova, o XLPE é a melhor escolha e pode ser amplamente aplicado em áreas-chave, como chicotes de baterias, cabos de motores de alta tensão e cabos de carregamento rápido.
No contexto do rápido desenvolvimento da indústria de veículos de nova energia, as empresas devem considerar fatores como cenários de aplicação, requisitos de resistência à temperatura e orçamentos de custo ao selecionar materiais de cabos de alta tensão para garantir a segurança e a durabilidade dos cabos.
Horário da publicação: 28 de fevereiro de 2025