뉴스 - 자동차 전기 케이블의 혁신 : 시장의 새로운 기능은 무엇입니까?

자동차 산업이 빠르게 발전함에 따라 전기 케이블은 현대 차량에서 중요한 구성 요소가되었습니다. 자동차 전기 케이블의 최신 혁신은 다음과 같습니다.

1. EVS 용 고압 케이블

전기 자동차의 고전압 케이블은 전기 자동차에 사용되는 주요 부품입니다. 고전압 배터리, 인버터, 에어컨 압축기, 3 상 발전기 및 전기 모터를 연결하여 전력 전기 에너지의 전송을 실현합니다. 전통적인 연료 차량에 사용되는 케이블과 비교하여 전기 자동차 고전압 케이블은 다음과 같은 특성과 요구 사항이 있습니다.

고전압 및 고전류 : EV 고전압 케이블은 최대 600VAC/900VDC (승용차) 또는 1000VAC/1500VDC (상용 차량)의 전압을 처리하고 250A에서 450A 또는 더 높은 전류를 처리하도록 설계되었습니다. 이것은 일반적으로 기존의 연료 차량에 사용되는 12V 시스템보다 훨씬 높습니다.

도체 재료 : 도체는 일반적으로 전도성 및 부식 저항을 위해 어닐링 된 연질 구리 와이어 또는 통조림 구리 와이어로 구성됩니다. 산소가없는 구리 와이어 (0.001% 미만의 산소 및 99.99% 이상의 순도를 함유 함)는 고순도 및 비 섬유 특성으로 인해 EV 고전압 케이블에 널리 사용됩니다.

절연 및 피복 재료 : 고전압 및 고전류 고전류의 요구 사항을 충족시키기 위해 고전압 케이블에는 실리콘 고무, 가교 폴리 에틸렌 또는 가교 된 폴리올레핀과 같은 높은 벽 두께가있는 절연 재료가 절연되어, 내열성 및 화염 지연 효과가 우수하며 150 ° 이상의 고온을 충족시킬 수 있습니다.

차폐 및 보호 : 고전압 케이블은 전자기장 노이즈 및 전자기 간섭을 줄이기 위해 전자기 차폐가 필요하며, 보호 재료 (예 : 열 절연 튜브 및 컴파일 된 튜브) 및 케이블의 외부 층의 밀봉 링은 방수 환경의 방수, 방포 방지 및 절제 방지제를 보장합니다.

설계 및 배선 : 전기 자동차를위한 고전압 케이블 설계는 배선 공간 제약, 안전 요구 사항 (예 : 고전압 및 저전압 도체 사이의 100 밀리미터 이상의 최소 간격), 무게 및 비용을 고려해야합니다. 케이블의 굽힘 반경, 고정점까지의 거리 및 사용되는 환경 (예 : 차량 내부 또는 외부)도 설계 및 선택에 영향을 미칩니다.

표준 및 사양 : 전기 자동차를위한 고전압 케이블의 설계 및 제조는 도로 차량 용 고전압 케이블 및 TCAS 356-2019 고전압 케이블을위한 고전압 케이블을위한 QC-T1037 자동차 산업 표준과 같은 일련의 산업 표준을 따릅니다. 이 표준은 케이블의 전기 성능, 기계적 성능 및 환경 적응성에 대한 특정 요구 사항을 제시합니다.

애플리케이션 : 전기 자동차의 고전압 케이블은 차량 내 연결뿐만 아니라 충전 포트와 배터리, 배터리 내부, 배터리 및 엔진 및 기타 구성 요소 간의 연결 및 배터리 에너지 저장 장치 및 기타 필드에도 사용됩니다. 케이블은 고온 환경, 소금 스프레이, 전자기장, 오일 및 화학 물질과 같은 가혹한 조건을 견딜 수 있어야합니다.

전기 자동차를위한 고전압 케이블의 개발 및 적용은 전기 이동성을위한 지속 가능하고 기후 친화적 인 미래를 홍보하는 데있어 핵심 요소 중 하나입니다. 전기 차량 기술이 계속 발전함에 따라 고전압 케이블의 성능과 표준은 전력 전송 및 안전 요구 사항에 대한 증가하는 수요를 충족시키기 위해 계속 최적화되어 있습니다.

2. 가벼운 알루미늄 케이블

경량 알루미늄 자동차 케이블의 채택은 자동차 산업, 특히 새로운 에너지 자동차 산업에서 경량, 에너지 효율성 및 범위를 추구하는 중요한 트렌드 중 하나입니다. 다음은 경량 알루미늄 자동차 케이블에 대한 자세한 분석입니다.

배경과 트렌드

자동차 경량 수요 : 새로운 에너지 차량의 빠른 개발로 자동차 경량 설계에 대한 수요가 더욱 향상됩니다. 자동차 전력 변속기의 주요 구성 요소로서 와이어 및 케이블은 전통적으로 구리를 도체로 사용하도록 설계되었지만 구리 코어 케이블은 비싸고 품질이 높습니다. 따라서, 자동차를위한 경량, 저가의 알루미늄 도체 와이어 및 케이블의 개발은 자동차 경량 설계에 필요한 선택이되었습니다.

알루미늄 케이블 장점 : 전통적인 전력 산업은 알루미늄 케이블, 알루미늄 케이블, 저비용, 가벼운 무게, 긴 서비스 수명, 특히 고전압 장거리 전력 전송에 적합한 오랜 역사를 가지고 있습니다. 중국에는 알루미늄 자원, 재료 가격 변동, 비용 안정성 및 제어가 쉬운 것이 풍부합니다. 새로운 에너지 차량 산업에서 구리 케이블 대신 알루미늄 케이블을 사용하는 것은 무게와 비용을 줄이는 이상적인 솔루션입니다.

알루미늄 와이어 제품 신청 사례

버스 모델 : 배터리 팩 내부 및 외부 초음파 용접 알루미늄 와이어, 대형 지름 전력 연결 와이어 사용량, 알루미늄 와이어 사용의 장점은 분명합니다.

승용차 : DC Busbar는 50mm2 알루미늄 케이블을 채택하여 대량 생산되었습니다. 초음파 용접의 사용은 조인트의 전기 접촉 성능을 효과적으로 향상시키고 구리 와이어에 비해 배선 하니스의 품질을 효과적으로 줄입니다.

AC 충전 건 : 고강도 굽힘 방지 알루미늄 합금 와이어, 가벼운 중량, 노화 시험에서 안정적인 성능을 사용하여 대량 생산이 점차 시작되었습니다. 승용차 용 DC 충전 포트 와이어는 알루미늄 와이어를 사용하여 열 소산을 개선하며, 초음파 용접은 라운드 충전 포트 터미널에 사용되므로 전기 접촉 성능을 크게 향상시키고 생성 된 열량을 줄이며 서비스 수명을 향상시킵니다.

구리와 알루미늄의 성능 차이

저항성 및 전도도 : 알루미늄과 구리의 다른 저항성으로 인해 알루미늄 도체의 전도도는 62% IAC입니다. 알루미늄 도체의 단면적이 구리의 단면적이 1.6 배인 경우 전기 성능은 구리의 성능과 동일합니다.

질량 비율 : 알루미늄의 비중은 2.7kg/m3이고 구리의 비중은 8.89kg/m3이므로 두 가지의 질량 비율은 (2.7 × 160%)/(8.89 × 1) ≈50%입니다. 이는 동일한 전기 성능 하에서 알루미늄 도체의 질량이 구리체의 1/2에 불과하다는 것을 의미합니다.

시장 공간과 전망

연간 성장률 : 시장 분석을 기반으로, 2025 년까지 알루미늄 롤링 시트 및 압출 재료의 연간 성장률은 약 30%가되어 자동차 경량화 분야에서 알루미늄의 큰 잠재력을 보여줍니다.

불확실성 분석

비용 요인 : 알루미늄 케이블은 비용 이점이 있지만 자동차 산업에서 강철 대신 알루미늄 비용이 증가하는 부정적인 요소는 알루미늄 케이블의 대중화 속도에 영향을 줄 수 있습니다.

기술 과제 : 자동차에 알루미늄 케이블의 적용은 여전히 조인트의 전기 접촉 성능 개선 및 기술 혁신을 통해 해결 해야하는 열 소산 최적화와 같은 기술적 문제에 직면 해 있습니다.

경량 알루미늄 자동차 케이블의 채택은 자동차 산업이 에너지 절약 및 배출 감소를 추구하고 범위를 개선하는 데 필수적인 경향입니다. 기술의 지속적인 발전과 비용의 추가 최적화로 인해 자동차 산업에서 알루미늄 케이블을 적용하는 것이 더 광범위하여 자동차 경량 및 에너지 절약 및 배출 감소에 중요한 기여를 할 것입니다.

3. EMI 감소를위한 차폐 케이블

자동차의 전자기 간섭 (EMI)은 특히 고출력 전자 장치의 집중적 인 사용으로 인해 전기 및 하이브리드 차량에서 복잡한 문제입니다. EMI의 주요 기여자 중 하나 인 자동차 배선 하네스의 설계 및 재료 선택은 EMI를 최소화하는 데 중요합니다. 다음은 차폐 케이블을 사용하여 자동차에서 EMI를 줄이는 방법에 대한 몇 가지 요점입니다.

차폐 케이블 작동 방식 : 도체 주위에 금속 브레이드 또는 호일 층을 추가하여 차폐 케이블이 작동합니다.

차폐 유형 : 꼰 금속 차폐 및 포일 차폐의 두 가지 주요 방패가 있습니다. 꼰 금속 차폐는 더 나은 기계적 강도와 유연성을 제공하는 반면, 포일 차폐는 더 낮은 주파수에서 더 나은 차폐를 제공합니다. 자동차 애플리케이션에서는 최적의 차폐를 위해이 두 가지 차폐 유형의 조합을 사용하는 것이 일반적입니다.

방패 접지 : 차폐 케이블이 효과적이기 위해서는 방패를 올바르게 접지해야합니다. 방패가 제대로 접지되지 않으면 안테나가되어 대신 EMI를 증가시킬 수 있습니다. 자동차에서는 차량의 금속 프레임에 부착하여지면으로가는 좋은 경로를 제공하는 것이 일반적입니다.

차폐 케이블이 사용되는 경우 : 자동차에서 차폐 케이블은 주로 EMI에 취약하거나 EMI 소스 자체가 될 수있는 임계 신호 및 제어 라인에 주로 사용됩니다. 예를 들어, 엔진 제어 장치 (ECU), 센서 신호, 차량 내 네트워크 (예 : 버스) 및 엔터테인먼트 시스템에 사용되는 라인은 일반적으로 차폐 케이블을 사용합니다.

차폐되지 않은 케이블과 함께 차폐 케이블 사용 : 공간이 제한되어있는 자동차 환경에서는 고전압 및 저전압 케이블이 종종 서로 가까이 배치됩니다. EMI를 최소화하기 위해 고전압 케이블은 차폐 케이블로 설계 될 수 있으며 저전압 케이블은 차폐되지 않을 수 있습니다. 이러한 방식으로 고전압 케이블의 방패는 EMI로부터 저전압 케이블을 보호합니다.

케이블 레이아웃 및 설계 : 차폐 케이블을 사용하는 것 외에도 적절한 케이블 레이아웃도 매우 중요합니다. 루프가 EMI가 증가함에 따라 케이블의 루프 형성을 피해야합니다. 또한 케이블은 모터 및 전력 변환기와 같은 EMI 소스에서 가능한 한 멀리 떨어져 있어야합니다.

필터 사용 : 차폐 케이블 외에도 케이블의 양쪽 끝에 EMI 필터를 추가하여 EMI를 추가로 최소화 할 수 있습니다. 필터는 커패시터 또는 인덕터 일 수 있으며 특정 주파수 범위에서 노이즈를 걸러냅니다.

요약하면, 차폐 케이블을 사용하여 올바른 케이블 레이아웃 및 필터링 기술과 결합하여 자동차의 EMI를 크게 줄여 전자 장비의 신뢰성과 성능을 향상시킬 수 있습니다.

4. 고온 저항 케이블

고온 저항성 자동차 케이블은 자동차 산업을 위해 고온 환경에서 안정적인 성능을 유지하도록 설계된 케이블입니다. 그들은 주로 엔진 실과 같은 고온 영역에서 신뢰성과 안전을 보장하기 위해 여러 특수 재료로 만들어졌습니다. 다음은 고온 저항성 자동차 케이블에 사용되는 몇 가지 일반적인 재료입니다.

TPE 재료 : 스티렌, 올레핀, 디엔, 비닐 클로라이드, 폴리 에스테르, 에스테르, 아미드, 오르간 플루오린, 실리 닐 및 비닐을 포함한 열가소성 엘라스토머 (열가소성 엘라스토머). 현재, SEB (스티렌-에틸렌 부틸렌-스티렌 블록 공중 합체) 기반 엘라스토머는 가장 널리 사용되는 TPE 물질이다.

TPU 재료 : 열가소성 폴리 우레탄 (열가소성 폴리 우레탄)에서, 분자 구조는 폴리 에스테르 형 및 폴리 에테르 유형으로, 강성 블록 및 유연한 체인 세그먼트로 나뉩니다. TPU 재료는 압출 성형의 40% 이상을 차지하는 가공 공정에서 TPU 재료는 약 35% 또는 수백도입니다.

PVC 재료 : 폴리 비닐 클로라이드 (폴리 비닐 클로라이드)는 다른 양의 가소제를 첨가하여 부드러움을 조절하고 "유리 전이"온도를 줄이고 유연성과 소성이 우수하고 가공 성형을 쉽게 만들 수 있도록 가공하기 쉽습니다.

실리콘 물질 : 고도로 활성 흡착제 물질, 비정질 물질, 서모셋 고무. 실리콘은 우수한 열과 냉간 저항성과 -60 ° C ~ +180 ° C 이상의 광범위한 작동 온도를 가지고 있습니다.

XLPE 가교 폴리에틸렌 : 화학적 가교를 통해 열 세팅 엘라스토머로의 화학적 가교, 개선 된 절연 특성, 케이블 온도 저항 범위가 확장되고 성능이 향상되었습니다. XLPE 케이블 일단 연소가 발생하면, 이산화탄소와 물의 생산, 비교적 환경 친화적.

이들 재료의 선택 및 사용은 고온 저항성 자동차 케이블이 엔진 실 및 근처 배기 시스템과 같은 고온 환경에서 장기간 안정적으로 작동하여 자동차 전기 시스템의 정상적인 작동을 보장 할 수있게한다. 또한, 고온 저항성 케이블은 오일 저항성, 방수, 산 및 알칼리 저항성, 부식성 가스 저항성, 노화 저항성 등의 장점이 있습니다. 이들은 야금, 전력, 석유 화학 물질, 롤링 스톡, 에너지, 철 및 철강, 전기 기계 및 기타 분야에 적합합니다. 고온 저항 케이블을 선택할 때는 실제 응용 시나리오, 온도 환경, 전압 수준 및 기타 요인에 따라 올바른 모델을 선택하여 케이블이 고온 조건에서 우수한 성능과 안전을 갖도록해야합니다.

5. 통합 센서가있는 스마트 케이블

센서가 통합 된 스마트 자동차 케이블은 현대적인 스마트 자동차의 필수 부분이며 차량의 전기 및 전자 아키텍처에서 중요한 역할을합니다. 스마트 자동차 케이블은 전력의 전송에 책임이있을뿐만 아니라 더 중요한 것은 데이터 및 제어 신호를 전달하여 자동차의 MCU (Microcontroller Unit), 센서, 액추에이터 및 기타 전자 제어 장치 (ECU)를 연결하여 자동차의 "신경망"을 형성합니다.

스마트 자동차 케이블의 기능과 중요성

데이터 전송 : 스마트 자동차 케이블은 센서에서 MCU로 데이터를 전송하고 MCU에서 액추에이터로의 명령을 전송합니다. 이 데이터에는 속도, 온도, 압력, 위치 등이 포함되지만 이에 국한되지 않으며 차량의 정확한 제어를 달성하는 데 중요합니다.
전력 분배 : 케이블은 데이터를 전송할뿐만 아니라 자동차의 다양한 전자 장치에 전원을 분배하여 제대로 작동하는지 확인합니다.
안전 및 보안 : 케이블은 화재 로프 재료의 사용 및 과전류 보호 설정과 같은 안전을 염두에두고 오작동이 발생했을 때 회로를 제 시간에 차단하여 잠재적 안전 위험을 피할 수 있도록 설계되었습니다.

설계 요구 사항

스마트 자동차 케이블의 디자인은 다음 요구 사항을 충족해야합니다.

신뢰성 : 케이블은 고온, 저온, 진동 및 습도를 포함하여 자동차의 다양한 가혹한 환경에서 안정적으로 작동 할 수 있어야합니다.
내구성 : 케이블은 고장없이 오랜 사용을 견딜 수있을 정도로 내구성이 있어야합니다.
안전 : 케이블은 단락의 위험을 줄이고 필요한 보호 메커니즘을 갖도록 잘 절연되어야합니다.
경량 : 경량 차량으로 향하는 경향으로 인해 케이블은 차량의 전체 무게를 줄이려면 최대한 가볍고 얇아야합니다.
전자기 호환성 : 케이블은 신호 간섭을 줄이기 위해 좋은 차폐 성능을 가져야합니다.

응용 프로그램 시나리오

스마트 자동차 케이블은 다음을 포함하되 이에 국한되지 않는 다양한 자동차 시스템에서 널리 사용됩니다.

엔진 제어 시스템 : 엔진 ECU를 센서 및 액추에이터와 연결하여 엔진의 정확한 제어를 실현합니다.
바디 제어 시스템 : BCM (Body Control Module)을 창, 도어 잠금, 조명 및 기타 시스템과 연결합니다.
드라이버 지원 시스템 : ADA (Advanced Driver Assistance Systems) 컨트롤러를 카메라 및 레이더와 같은 센서와 연결합니다.
인포테인먼트 시스템 : 오디오 스피커, 내비게이션 시스템 등과 멀티미디어 센터를 연결합니다.

미래의 트렌드

자동차 전자 및 전기 아키텍처가 발전함에 따라 스마트 자동차 케이블도 발전합니다. 향후 트렌드는 다음과 같습니다.

중앙 구조 : 자동차 전자 아키텍처가 분산에서 중앙 집중식으로 전환함에 따라 케이블 복잡성과 길이가 감소하여 차량 중량을 줄이고 정보 흐름의 효율성을 향상시키는 데 도움이됩니다.
Intelligent Management : 케이블은 내장 센서 및 스마트 커넥터와 같은보다 지능적인 구성 요소를 통합하여 자체 진단 및 상태보고를 가능하게합니다.
새로운 재료의 적용 : 체중을 더욱 줄이고 성능을 향상시키기 위해 케이블은 새로운 경량 재료로 만들어 질 수 있습니다.

스마트 자동차 케이블은 자동차 전자 시스템을 연결하는 주요 부품이며, 자동차의 안전성과 신뢰성을 보장하는 데 설계 및 성능이 중요합니다. 기술이 발전하고 자동차 전자 제품이 가속화함에 따라 스마트 자동차 케이블은 더 높은 성능의 필요성을 충족시키기 위해 계속 발전 할 것입니다.

6. 생분해 성 및 친환경 케이블

환경 보호 및 지속 가능한 개발 추구를 배경으로 생분해 성 및 환경 친화적 인 자동차 케이블은 자동차 제조 산업에서 인기있는 주제가되고 있습니다. 이 케이블은 성능 측면에서 자동차 산업의 요구를 충족시킬뿐만 아니라 환경 보호 측면에서 상당한 이점을 보여줍니다.

생분해 성 절연 케이블

생분해 성 절연 케이블은 생분해 성 질수 재료로 만들어졌으며, 특정 환경 조건 하에서 미생물의 신진 대사를 통해 점차 분해 될 수 있으며 궁극적으로 이산화탄소 및 물과 같은 환경 친화적 인 소분자로 전환 될 수 있습니다. 이 과정은 일반적으로 일정 시간과 적절한 환경 조건이 필요합니다. 생분해 성 케이블의 사용은 녹색 및 지속 가능한 개발의 원리와 일치합니다. 그것은 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 케이블의 성능을 보장하고 녹색 케이블 산업의 개발을 촉진합니다.

비 폴 루팅 절연 바니시가있는 케이블

케이블에 대한 비 폴 루팅 절연 바니시는 전통적인 케이블에 위험한 성분을 함유 한 절연 재료를 대체하기 위해 비 해외 절연 바니시를 사용합니다. 이 혁신은 환경 오염을 줄일뿐만 아니라 케이블의 안전성과 신뢰성을 향상시킵니다.

자동차 케이블의 바이오 기반 재료

바이오 기반 재료, 특히 폴리 락트 산 (PLA) 섬유, 복합재 및 나일론은 생분해 성, 환경 친화적 인 생산 및 가공, 광범위한 원료 공급원, 낮은 냄새 및 낮은 휘발성 유기 화합물 (VOC) 함량으로 인해 자동차 산업에 적용 할 가능성이 높습니다. 생산 능력이 상당히 증가함에 따라 천연 자원으로부터 유래 된 바이오 기반 중합체 인 PLA 폴리 락트산 (PLA)도 엄청난 발달을 보았다. PLA는 천연 옥수수로부터 화학적으로 합성된다. 이 물질은 환경에 오염을 일으키지 않고 폐기 한 후 소액 조직에 의해 CO2와 H2O로 분해 될 수 있으며, 21 세기에 녹색이고 지속 가능한 새로운 생태제로 인식됩니다.

자동차 케이블에서 TPU 재료의 적용

열가소성 폴리 우레탄 (TPU) 재료는 탁월한 성능을 제공 할뿐만 아니라 생분해 성 (3-5 년) 및 재활용 가능성을 제공합니다. TPU 재료의 지속 가능하고 환경 친화적 인 특성은 자동차 케이블을위한 새로운 옵션을 제공하여 환경에 미치는 영향을 줄이는 데 도움이됩니다.

도전과 전망

생분해 성 및 친환경 자동차 케이블은 많은 장점을 보여 주지만 응용 프로그램은 몇 가지 과제와 한계에 직면합니다. 예를 들어, 열화의 속도와 효과는 환경 조건에 의해 영향을 받으므로 신중한 평가 및 응용 시나리오 선택이 필요합니다. 동시에, 분해 가능한 단열재 재료의 성능과 안정성은 신뢰성과 안전을 보장하기 위해 지속적으로 개선되고 테스트되어야합니다. 앞으로 기술이 계속 발전하고 환경 인식이 증가함에 따라 생분해 성 및 친환경 자동차 케이블은 자동차 산업에서 더 큰 역할을하여 전체 산업을보다 환경 친화적이고 지속 가능한 방향으로 이끌 것으로 예상됩니다.