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車用線束在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用
新能源汽車無疑是2023年增長較明顯的行業(yè)之一。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布數(shù)據(jù)顯示,2023年8月,新能源汽車表現(xiàn)依然良好,產(chǎn)銷分別完成84.3萬輛和84.6萬輛,環(huán)比分別增長4.7%和8.5%,同比分別增長22%和27%;1至8月,新能源汽車產(chǎn)銷分別完成543.4萬輛和537.4萬輛,同比分別增長36.9%和39.2%,。
隨著新能源汽車的較廣普及,對于其安全性,、耐久性、經(jīng)濟適用性等方面的要求也不斷提高,。這些全新領(lǐng)域的挑戰(zhàn)不僅對于新能源汽車獨有的電池,、電驅(qū)、電控系統(tǒng)提出更高要求,也對于已經(jīng)在傳統(tǒng)汽車上長期使用的成熟零部件提出了新的要求,。其中同時涉及傳統(tǒng)汽車和新能源汽車三電系統(tǒng)的車載線束就是其中的典型示例,。
典型的汽車線束產(chǎn)品包括連接器,、端子、導(dǎo)線,、保險盒,、扎帶、橡膠件,、包覆材料,、護線盒等組成。其中連接器,、導(dǎo)線是主要部分,在物料成本中約占2/3,。隨著汽車電氣化水平的不斷提升,在傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車中的線束及連接器用量分別達到200多條和近400個、單車連接器及線束價值約為在3000-5000元人民幣,。但隨著汽車電子化,、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,、新能源化的進一步發(fā)展,主流新能源汽車的連接器和線束價值會提升到20000元人民幣,對于車用線束行業(yè)來說,孕育著巨大的增長機遇,。
但新能源汽車特殊的使用需求和應(yīng)用環(huán)境對于車用線束也提出了新的挑戰(zhàn),需要線束與連接器企業(yè)進行具有針對性的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品開發(fā)。
首先,傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車整車采用12伏電氣系統(tǒng),后期隨著整車電氣化設(shè)備的增加,并配合混動系統(tǒng)的使用,逐步過渡到48伏系統(tǒng),。而新能源汽車高壓系統(tǒng)一般采用400伏,并逐步向800伏系統(tǒng)過渡,。隨著電壓的升高,新能源汽車線束需要工作在大電流、高電壓的環(huán)境下,極易發(fā)生線束發(fā)熱,因此線束設(shè)計需要考慮具有良好的導(dǎo)電性,可以承載大電流;同時為了能夠更好的散熱,需要具有良好的散熱性,。因此高壓線束和配套的接插件是新能源汽車的高有關(guān)部門件,需要同時具有高電壓,、大電流、導(dǎo)線直徑大的特點,這使得新能源汽車中高壓線束的設(shè)計與空間布置面臨許多挑戰(zhàn),。
對于具有一定智能化程度的新能源汽車,需要更多采用線控技術(shù)以實現(xiàn)更高程度的智能駕駛控制,。主要采用承載數(shù)字信號的控制線束來替代傳統(tǒng)的液控或線控部件,實現(xiàn)更快速準(zhǔn)確的剎車、轉(zhuǎn)向等車輛操縱,。由于系統(tǒng)變得更復(fù)雜,車載線束也就更容易受到碰撞,、摩擦、各種溶劑等外部環(huán)境的侵蝕而導(dǎo)致出現(xiàn)短路等故障,因此線束的安全性,、耐久性也是其需要滿足的重要性能之一,如機械防護性,、電氣性能、防濕防潮等
由于以上兩方面的綜合作用,導(dǎo)致了線束相關(guān)的安全風(fēng)險明顯增加,。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,故障電弧導(dǎo)致的新能源汽車火災(zāi)比例高達 60%,對新能源汽車安全帶來潛在風(fēng)險,。充電插拔和車輛顛簸都會增加電弧產(chǎn)生的幾率。故障電弧對新能源汽車電氣系統(tǒng)帶來巨大威脅,。為了降低電弧故障的風(fēng)險,對于高壓線束配套使用的接觸件銅材要求耐高溫,、加工成型性良好、內(nèi)部彈性均勻、耐蝕性好,、導(dǎo)電,、導(dǎo)熱率高和可焊性好。如果采用非純銅材料,可能會增加相應(yīng)的安全風(fēng)險,。
綜上所述,在新能源汽車中使用的車用線束和配套的連接器產(chǎn)品需要更加重視安全性與耐久性,。其中對于線束導(dǎo)體材料采用導(dǎo)電性能優(yōu)異,且具有良好散熱性能的銅材料有助于線束在高電壓大電流環(huán)境下的長期安全使用。而在線束導(dǎo)體與連接器的連接端口,采用高質(zhì)量的純銅材料有助于降低故障電弧的產(chǎn)生,有效提升新能源汽車的安全性,。
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