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

자동차 산업이 빠르게 발전함에 따라 전기 케이블은 현대 자동차의 중요한 구성 요소가 되었습니다. 다음은 자동차 전기 케이블의 최신 혁신 사항 중 일부입니다.

1.EV용 고전압 케이블

전기자동차용 고전압케이블은 전기자동차에서 고전압 배터리, 인버터, 에어컨 컴프레서, 3상 발전기, 전기모터 등을 연결해 전력 전기에너지 전달을 구현하는 핵심 부품이다. 기존 연료 차량에 사용되는 케이블과 비교하여 전기 자동차 고전압 케이블은 다음과 같은 특성과 요구 사항을 갖습니다.

고전압 및 고전류: EV 고전압 케이블은 최대 600VAC/900VDC(승용차) 또는 1000VAC/1500VDC(상업용 차량)의 전압과 250A~450A 이상의 전류를 처리하도록 설계되었습니다. 이는 기존 연료 차량에 일반적으로 사용되는 12V 시스템보다 훨씬 높습니다.

도체 재료: 도체는 일반적으로 전도성과 내식성을 향상시키기 위해 단련된 연동선 또는 주석 도금 구리선으로 구성됩니다. 무산소동선(산소 함유량 0.001% 미만, 순도 99.99% 이상)은 순도가 높고 깨지지 않는 특성으로 인해 EV용 초고압 케이블에 널리 사용됩니다.

절연 및 외피 재료: 고전압 및 고전류 요구 사항을 충족하기 위해 고전압 케이블은 실리콘 고무, 가교 폴리에틸렌 또는 가교 폴리올레핀과 같이 벽 두께가 높은 절연 재료로 절연됩니다. 내열성, 난연효과가 뛰어나 150℃ 이상의 고온에도 견딜 수 있습니다.

차폐 및 보호: 고전압 케이블은 전자기장 노이즈 및 전자기 간섭을 줄이기 위해 전자기 차폐가 필요하며, 보호 재료(예: 단열 튜브 및 컴파일된 튜브)와 케이블 외부 레이어의 밀봉 링은 케이블의 방수를 보장합니다. 열악한 환경에서도 방진 및 내마모성이 뛰어납니다.

설계 및 배선: 전기 자동차용 고전압 케이블 설계에서는 배선 공간 제약, 안전 요구 사항(예: 고전압 및 저전압 도체 사이의 최소 간격 100mm 이상), 무게 및 비용을 고려해야 합니다. 케이블의 굽힘 반경, 고정 지점까지의 거리, 사용 환경(예: 차량 내부 또는 외부)도 케이블 설계 및 선택에 영향을 미칩니다.

표준 및 사양: 전기 자동차용 고전압 케이블의 설계 및 제조는 도로 차량용 고전압 케이블에 대한 QC-T1037 자동차 산업 표준 및 신규 차량용 TCAS 356-2019 고전압 케이블과 같은 일련의 산업 표준을 따릅니다. 에너지 차량. 이러한 표준은 케이블의 전기적 성능, 기계적 성능 및 환경 적응성에 대한 특정 요구 사항을 제시합니다.

응용 분야: 전기 자동차용 고전압 케이블은 차량 내 연결뿐만 아니라 충전 포트와 배터리 간, 배터리 내부, 배터리와 엔진 및 기타 구성 요소 간 연결 및 배터리 에너지에도 사용됩니다. 저장 장치 및 기타 분야. 케이블은 고온 및 저온 환경, 염수 분무, 전자기장, 오일 및 화학 물질과 같은 가혹한 조건을 견딜 수 있어야 합니다.

전기 자동차용 고전압 케이블의 개발 및 적용은 전기 이동성의 지속 가능하고 기후 친화적인 미래를 촉진하는 핵심 요소 중 하나입니다. 전기 자동차 기술이 계속 발전함에 따라 고전압 케이블의 성능과 표준은 전력 전송 및 안전 요구 사항에 대한 증가하는 수요를 충족하기 위해 지속적으로 최적화되고 있습니다.

2. 경량 알루미늄 케이블

경량 알루미늄 자동차 케이블의 채택은 자동차 산업, 특히 신에너지 자동차 산업에서 경량, 에너지 효율성 및 범위를 추구하는 중요한 추세 중 하나입니다. 경량 알루미늄 자동차 케이블에 대한 자세한 분석은 다음과 같습니다.

배경 및 동향

자동차 경량화 수요: 신에너지 자동차의 급속한 발전으로 자동차 경량화 설계에 대한 수요가 더욱 강화되었습니다. 자동차 전력 전송의 주요 부품인 전선과 케이블은 전통적으로 구리를 도체로 사용하도록 설계됐지만, 구리 코어 케이블은 가격이 비싸고 품질이 무겁다. 따라서, 자동차용 경량화, 저가형 알루미늄 도체 전선 및 케이블의 개발은 자동차 경량화 설계를 위한 필수 선택이 되었습니다.

알루미늄 케이블의 장점: 전통적인 전력 산업은 알루미늄 케이블, 알루미늄 케이블, 저비용, 경량, 긴 서비스 수명을 사용해 온 오랜 역사를 가지고 있으며 특히 고전압 장거리 전력 전송에 적합합니다. 중국은 알루미늄 자원이 풍부하고 재료 가격 변동이 크고 비용이 안정적이며 통제가 쉽습니다. 신에너지 자동차 산업에서는 구리 케이블 대신 알루미늄 케이블을 사용하는 것이 무게와 비용을 줄이는 이상적인 솔루션입니다.

알루미늄 와이어 제품 적용사례

버스 모델: 배터리 팩 내부 및 외부 초음파 용접 알루미늄 와이어, 대구경 전원 연결 와이어 사용, 알루미늄 와이어 사용의 장점은 분명합니다.

승용차: DC 버스바는 대량 생산에 성공한 50mm2 알루미늄 케이블을 채택했습니다. 초음파 용접을 사용하면 조인트의 전기 접촉 성능이 효과적으로 향상되고 구리선에 비해 배선 하니스의 품질이 효과적으로 저하됩니다.

AC 충전 총 : 고강도 굽힘 방지 알루미늄 합금 와이어를 사용하여 가볍고 노화 테스트에서 안정적인 성능을 발휘하여 점차 대량 생산을 시작했습니다. 승용차용 DC 충전 포트 와이어는 방열 성능을 높이기 위해 알루미늄 와이어를 사용하고 원형 충전 포트 단자에 초음파 용접을 사용하여 전기 접촉 성능을 크게 향상시키고 발열량을 줄여 수명을 향상시킵니다.

구리와 알루미늄의 성능 차이

저항률 및 전도성: 알루미늄과 구리의 저항률이 다르기 때문에 알루미늄 도체의 전도성은 62% IACS입니다. 알루미늄 도체의 단면적이 구리의 1.6배이면 전기적 성능은 구리와 동일합니다.

질량비: 알루미늄의 비중은 2.7kg/m3, 구리의 비중은 8.89kg/m3이므로 둘의 질량비는 (2.7×160%)/(8.89×1)≒50%입니다. 이는 동일한 전기적 성능에서 알루미늄 도체의 질량이 구리 본체 질량의 1/2에 불과하다는 것을 의미합니다.

시장 공간과 전망

연간 성장률: 시장 분석에 따르면 알루미늄 압연 시트 및 압출재의 연간 성장률은 2025년까지 약 30%에 달해 자동차 경량화 분야에서 알루미늄의 엄청난 잠재력을 보여줍니다.

불확실성 분석

비용 요인: 알루미늄 케이블은 비용상의 이점이 있지만, 자동차 산업에서 강철 대신 알루미늄의 비용이 증가하는 부정적인 요인이 있으며, 이는 알루미늄 케이블의 대중화 속도에 영향을 미칠 수 있습니다.

기술적인 과제: 자동차에 알루미늄 케이블을 적용하는 것은 접합부 전기 접촉 성능 향상, 방열 최적화 등 기술 혁신을 통해 해결해야 하는 기술적인 과제에 여전히 직면해 있습니다.

경량 알루미늄 자동차 케이블의 채택은 자동차 산업이 에너지 절약, 배기가스 감소, 주행거리 향상을 추구하는 피할 수 없는 추세입니다. 기술이 지속적으로 발전하고 비용이 더욱 최적화됨에 따라 자동차 산업에서 알루미늄 케이블의 적용이 더욱 광범위해지며 자동차 경량화, 에너지 절약 및 배출 감소에 중요한 기여를 할 것입니다.

3. EMI 감소를 위한 차폐 케이블

자동차의 전자기 간섭(EMI)은 특히 고전력 전자 장치의 집중적 사용으로 인해 전기 및 하이브리드 자동차에서 복잡한 문제입니다. EMI의 주요 원인 중 하나인 자동차 배선 하니스의 설계 및 재료 선택은 EMI를 최소화하는 데 매우 중요합니다. 차폐 케이블을 사용하여 자동차의 EMI를 줄이는 방법에 대한 몇 가지 핵심 사항은 다음과 같습니다.

차폐 케이블 작동 방식: 차폐 케이블은 도체 주위에 금속 브레이드 또는 호일 층을 추가하여 작동합니다. 이 차폐는 전자기파를 반사 및 흡수하여 EMI를 줄입니다. 차폐는 접지에 연결되어 캡처된 전자기 에너지를 접지로 전달하고 다른 전자 장치에 간섭하는 것을 방지합니다.

차폐 유형: 차폐에는 편조 금속 차폐와 포일 차폐라는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 편조 금속 차폐는 더 나은 기계적 강도와 유연성을 제공하는 반면, 포일 차폐는 더 낮은 주파수에서 더 나은 차폐를 제공합니다. 자동차 애플리케이션에서는 최적의 차폐를 위해 이 두 가지 차폐 유형을 조합하여 사용하는 것이 일반적입니다.

실드 접지: 실드 케이블이 효과적이려면 실드를 적절하게 접지해야 합니다. 실드가 제대로 접지되지 않으면 안테나가 되어 대신 EMI가 증가할 수 있습니다. 자동차에서는 접지에 좋은 경로를 제공하기 위해 차량의 금속 프레임에 실드를 부착하는 것이 일반적입니다.

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

비차폐 케이블과 함께 차폐 케이블 사용: 공간이 제한된 자동차 환경에서는 고전압 및 저전압 케이블이 서로 가까이 배치되는 경우가 많습니다. EMI를 최소화하기 위해 고전압 케이블은 차폐 케이블로 설계하고 저전압 케이블은 비차폐 케이블로 설계할 수 있습니다. 이러한 방식으로 고전압 케이블의 차폐물은 저전압 케이블을 EMI로부터 보호합니다.

케이블 레이아웃 및 디자인: 차폐 케이블을 사용하는 것 외에도 적절한 케이블 레이아웃도 매우 중요합니다. 루프는 EMI를 증가시키므로 케이블에 루프가 형성되지 않도록 해야 합니다. 또한 케이블은 모터, 전력 변환기 등 EMI 소스로부터 최대한 멀리 배치해야 합니다.

필터 사용: 차폐 케이블 외에도 EMI 필터를 케이블 양쪽 끝에 추가하여 EMI를 더욱 최소화할 수 있습니다. 필터는 특정 주파수 범위에서 잡음을 필터링하는 커패시터 또는 인덕터일 수 있습니다.

요약하자면, 차폐 케이블을 사용하고 이를 올바른 케이블 레이아웃 및 필터링 기술과 결합하면 자동차의 EMI를 크게 줄여 전자 장비의 신뢰성과 성능을 향상시킬 수 있습니다.

4. 고온 저항 케이블

고온 내성 자동차 케이블은 고온 환경에서 안정적인 성능을 유지하기 위해 자동차 산업을 위해 설계된 케이블입니다. 주로 엔진룸과 같은 고온 영역에서 신뢰성과 안전성을 보장하기 위해 여러 가지 특수 소재로 제작됩니다. 고온 내성 자동차 케이블에 사용되는 몇 가지 일반적인 재료는 다음과 같습니다.

TPE 소재: 스티렌, 올레핀, 디엔, 염화비닐, 폴리에스테르, 에스테르, 아미드, 유기불소, 실리콘 및 비닐을 포함한 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic Elastomers). 현재 가장 널리 사용되는 TPE 소재는 SEBS(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체) 기반 엘라스토머입니다.

TPU 재료: 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic Polyurane), 분자 구조는 단단한 블록과 유연한 사슬 세그먼트에 의해 폴리에스테르형과 폴리에테르형으로 구분됩니다. 사출 성형 가공 공정에서 TPU 재료는 전체의 40% 이상을 차지합니다. 압출 성형은 약 35% 정도이며 탄성과 내마모성이 좋습니다.

PVC 소재: 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride)은 부드러움을 조절하기 위해 다양한 양의 가소제를 첨가하여 "유리 전이" 온도를 낮추어 유연성과 가소성을 높이고 성형 가공을 용이하게 합니다.

실리콘 소재: 고활성 흡착재, 무정형 물질, 열경화성 고무. 실리콘은 내열성 및 내한성이 뛰어나며 -60°C에서 +180°C 이상까지 작동 온도 범위가 넓습니다.

XLPE 가교 폴리에틸렌: 열경화성 엘라스토머와의 화학적 가교를 통해 절연 특성이 향상되고 케이블 온도 저항 범위가 확장되며 성능이 향상되었습니다. XLPE 케이블은 연소가 발생하면 이산화탄소와 물이 생성되어 상대적으로 환경 친화적입니다.

이러한 재료를 선택하고 사용하면 내열성 자동차 케이블이 엔진실 및 배기 시스템 근처와 같은 고온 환경에서 장기간 안정적으로 작동하여 자동차 전기 시스템의 정상적인 작동을 보장할 수 있습니다. 또한 고온 내성 케이블은 내유성, 내수성, 산 및 알칼리 저항, 부식성 가스 저항, 노화 저항 등의 장점을 가지고 있습니다. 야금, 전력, 석유 화학, 철도 차량, 에너지, 철에 적합합니다. 철강, 전기 기계 및 기타 분야. 고온 내성 케이블을 선택할 때 실제 적용 시나리오, 온도 환경, 전압 수준 및 기타 요인에 따라 올바른 모델을 선택하여 고온 조건에서 케이블의 성능과 안전성이 우수하도록 해야 합니다.

5. 센서가 통합된 스마트 케이블

센서가 통합된 스마트 자동차 케이블은 현대 스마트 자동차의 필수적인 부분이며 차량의 전기 및 전자 아키텍처에서 중요한 역할을 합니다. 스마트 자동차 케이블은 전력 전송을 담당할 뿐만 아니라, 더 중요한 것은 데이터와 제어 신호를 전달하여 자동차의 마이크로 컨트롤러 장치(MCU), 센서, 액추에이터 및 기타 전자 제어 장치(ECU)를 연결하여 자동차의 구성 요소를 구성한다는 것입니다. "신경망".

스마트카 케이블의 기능과 중요성

데이터 전송: 스마트 자동차 케이블은 센서에서 MCU로 데이터를 전송하고 MCU에서 액추에이터로 명령을 전송하는 역할을 합니다. 이 데이터에는 속도, 온도, 압력, 위치 등이 포함되지만 이에 국한되지 않으며 차량을 정밀하게 제어하는 데 중요합니다.
전력 분배: 케이블은 데이터를 전송할 뿐만 아니라 차량 내 다양한 전자 장치에 전력을 분배하여 제대로 작동하도록 하는 역할도 합니다.
안전 및 보안: 케이블은 내화 재료 사용, 과전류 보호 설정 등 안전을 염두에 두고 설계되어 오작동 시 회로가 적시에 차단되어 잠재적인 안전 위험을 방지할 수 있습니다.

설계 요구 사항

스마트 자동차 케이블의 설계는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

신뢰성: 케이블은 고온, 저온, 진동, 습도 등 자동차 내 다양한 열악한 환경에서 안정적으로 작동할 수 있어야 합니다.
내구성: 케이블은 장기간 사용해도 고장 없이 견딜 수 있을 만큼 내구성이 있어야 합니다.
안전: 케이블은 단락 위험을 줄이고 필요한 보호 메커니즘을 갖추도록 잘 절연되어야 합니다.
경량: 차량 경량화 추세에 따라 차량 전체 무게를 줄이기 위해 케이블도 최대한 가볍고 얇아야 합니다.
전자기 호환성: 케이블은 신호 간섭을 줄이기 위해 우수한 차폐 성능을 가져야 합니다.

응용 시나리오

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

엔진 제어 시스템: 엔진 ECU를 센서 및 액추에이터와 연결하여 엔진의 정밀한 제어를 실현합니다.
차체 제어 시스템: 차체 제어 모듈(BCM)을 창문, 도어 잠금 장치, 조명 및 기타 시스템과 연결합니다.
운전자 지원 시스템: ADAS(Advanced Driver Assistance Systems) 컨트롤러와 카메라, 레이더 등의 센서를 연결합니다.
인포테인먼트 시스템: 멀티미디어 센터를 오디오 스피커, 내비게이션 시스템 등과 연결합니다.

미래 동향

자동차 전자 및 전기 아키텍처가 발전함에 따라 스마트 자동차 케이블도 발전하고 있습니다. 미래 동향은 다음과 같습니다.

중앙 집중식 아키텍처: 자동차 전자 아키텍처가 분산형에서 중앙 집중형으로 전환함에 따라 케이블 복잡성과 길이가 감소하여 차량 무게를 줄이고 정보 흐름의 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
지능형 관리: 케이블은 내장 센서 및 스마트 커넥터와 같은 보다 지능적인 구성 요소를 통합하여 자가 진단 및 상태 보고를 가능하게 합니다.
신소재 적용: 무게를 더욱 줄이고 성능을 향상시키기 위해 케이블은 새로운 경량 소재로 만들어질 수 있습니다.

스마트카 케이블은 자동차 전자 시스템을 연결하는 핵심 부품으로, 자동차의 안전성과 신뢰성을 보장하기 위해서는 디자인과 성능이 매우 중요합니다. 기술이 발전하고 자동차 전자 장치가 가속화됨에 따라 스마트 자동차 케이블은 더 높은 성능에 대한 요구를 충족하기 위해 계속해서 발전할 것입니다.

6. 생분해성 친환경 케이블

환경보호와 지속가능한 발전을 추구하는 가운데, 생분해성, 환경친화적인 자동차용 케이블이 자동차 제조업계에서 화두로 떠오르고 있습니다. 이 케이블은 성능 측면에서 자동차 산업의 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 환경 보호 측면에서도 상당한 이점을 보여줍니다.

생분해성 절연 케이블

생분해성 절연 케이블은 생분해성 절연 재료로 만들어지며 특정 환경 조건에서 미생물의 대사를 통해 점진적으로 분해되어 궁극적으로 이산화탄소 및 물과 같은 환경 친화적인 작은 분자로 전환될 수 있습니다. 이 프로세스에는 일반적으로 일정 시간과 적절한 환경 조건이 필요합니다. 생분해성 케이블의 사용은 녹색 및 지속 가능한 개발 원칙에 부합합니다. 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 케이블의 성능을 보장하고 그린 케이블 산업의 발전을 촉진합니다.

무공해 절연 바니시가 적용된 케이블

케이블용 무공해 절연 바니시는 기존 케이블에 유해 성분이 함유된 절연재를 대체하기 위해 무해한 절연 바니시를 사용합니다. 이러한 혁신은 환경 오염을 줄일 뿐만 아니라 케이블의 안전성과 신뢰성도 향상시킵니다.

자동차 케이블의 바이오 기반 소재

바이오 기반 소재, 특히 폴리락트산(PLA) 섬유, 복합재 및 나일론은 생분해성, 환경 친화적인 생산 및 가공, 광범위한 원료 소스, 낮은 냄새 및 낮은 휘발성으로 인해 자동차 산업에 적용할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 유기화합물(VOC) 함량. 생산 능력이 크게 증가함에 따라 천연 자원에서 추출한 바이오 기반 폴리머인 PLA 폴리락트산(PLA)도 엄청난 발전을 보였습니다. PLA는 천연 옥수수로부터 화학적으로 합성됩니다. 이 소재는 폐기 후 미생물에 의해 CO2, H2O로 분해되어 환경오염을 일으키지 않으며, 친환경적이고 지속가능한 21세기 친환경 신소재로 인정받고 있습니다.

자동차 케이블에 TPU 소재 적용

열가소성 폴리우레탄(TPU) 소재는 탁월한 성능을 제공할 뿐만 아니라 생분해성(3~5년) 및 재활용이 가능합니다. TPU 소재의 지속 가능하고 환경 친화적인 특성은 자동차 케이블에 대한 새로운 옵션을 제공하여 환경에 미치는 영향을 줄이는 데 도움이 됩니다. 환경.

과제와 전망

생분해성 및 친환경 자동차 케이블은 많은 장점을 가지고 있지만, 그 적용에는 몇 가지 어려움과 한계가 있습니다. 예를 들어, 분해 속도와 효과는 환경 조건의 영향을 받으므로 신중한 평가와 적용 시나리오 선택이 필요합니다. 동시에 분해성 단열재의 성능과 안정성은 신뢰성과 안전성을 보장하기 위해 지속적으로 개선되고 테스트되어야 합니다. 앞으로도 기술이 계속 발전하고 환경에 대한 인식이 높아짐에 따라 생분해성 및 친환경 자동차 케이블이 자동차 산업에서 더 큰 역할을 하여 전체 산업을 더욱 환경 친화적이고 지속 가능한 방향으로 이끌 것으로 기대됩니다.