新能源(EV)汽车线缆材料最新进展

EV已经上升为国家战略，规划在2020年销量达到500万辆，加上国外市场和充电站/桩的建设，打开一个大市场。EV线缆作为电传的主要组成部分，是动力信号传输的载体，作用巨大。EV线缆主要分为充电桩/站用线缆材料和车内高压线缆材料。由于高压高电流和使用环境苛刻，对线缆材料提出很高的安全规范和使用要求。

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一、EV线缆材料开发现状及未来发展方向
•1.1 分类及标准充电桩/站线缆：CQC1103；TUV1908；UL62；EN50620 ；IEC62821 车内高压线 ISO6722 DECRA K175；GB/T12528

1.3 UL充电线材料要求及开发现状:要求按电源软线UL62标准，材质为PVC,TPE等•绝缘有水电容及稳定因子的要求•护套要耐-40——105°C，耐ASTM2#油，耐UV, 150度2000g热变形，冷热冲击，VW-1阻燃等测试。•没有特别的环保要求•目前厂家多采用新加坡SPC的丁腈复合弹性体，国内厂家也有开发，品质接近。

1.4 EN/IEC充电线材料要求及开发现状:标准基本等同，未定稿，以EN50620为主介绍•由于GB一般采用IEC标准，IEC一般采用EN标准，有可能未来以此为基础设定GB•绝缘材质电性能要求高，采用TPE或交联弹性体•护套采用TPU或交联弹性体，有很高的耐油要求ASTM2#•要求低烟无卤•抗撕裂有要求•目前护套一般采用巴斯夫的TPU，绝缘采用国内的•我司绝缘和护套材料都有开发好，目前处于国内领先.尤其TPU护套，pH和电导率都OK.

1.5 高压线材料要求及开发现状:标准一般采用ISO6722，也有厂家采用机车线标准GB/T12528•我们认为12528的XLPE材料由于难以同时达到柔软，抗撕抗开裂，耐油，高绝缘阻抗的要求，不适合于做EV高压线材料•目前满足6722的材料为TPE或XLPE材质，难点为125度耐热等级，耐汽油，耐撕裂，耐热切通，柔软等指标的同时实现•目前我司满足6722的材料已经广大客户使用，较为成熟。

二、EV线缆材料开发中易出现的问题
由于EV采用的高压电系统，对线缆材料提出了很高的要求，选用不当会造成严重后果
2.1不抗撕裂易开裂由于EV内部空间有限，线缆的弯曲半径较小，加上大电流高电压导致温度升到很多, 目前的阻燃TPE材料由于一般都含有聚苯醚成分，耐应力开裂性和耐缺口增长性都很差•电线材料如果不耐开裂，会造成电线短路，严重时导致电池失火，电车烧毁。

2.2不耐油,由于现在的新能源车很多都是混动的，充电站也大多建在加油站边上，因此对高压线材料和充电站线缆材料都有耐汽油。柴油，机油的要求。如果材料不耐油，未来在使用时有受油污染后失效的隐患。
2.3 不耐磨
2.4 不耐碾压
2.5 硬度偏高不易施工
2.6 析出喷霜
2.7 线材鼓肚子
2.8 电性能不良
2.9 阻燃不好
2.10 不耐热切通
2.11 耐水耐候不良
2.12 不耐高温
2.13 低温硬化

三、问题对应的解决方案,抗开裂问题•原因：
1.撕裂强度太低，在应力和受热的情况下容易造成线缆纵向开裂
解决办法：提高撕裂强度到15KN/M以上
 2.高温开裂热冲击NG 热切通NG 老化NG等
解决办法：通过抗氧剂的配合，基材的选择提高材料耐热性
3.低温开裂冷弯，冷冲NG•   
解决方案：提高耐寒性能，加耐寒
4.遇化学品或油污开裂•  
解决方案：提高材料的耐油耐酸碱腐蚀性能
5.耐候耐臭氧开裂等
解决方案：从结构上选用抗UV抗臭氧的材料，加助剂，TPE配方一定要调好！
6.阻燃NG采用高效阻燃体系，如ADP+成碳树脂CR1800等耐油NG
•  解决方案：
1.基材采用 耐油胶种，如氢化丁腈胶，丙烯酸酯橡胶
2.采用高结晶材料，通过IPN结构调整材料的软硬度和耐油的平衡
3.使材料微交联，提高耐油性
7.析出喷霜•
选用不易水解和析出的阻燃剂，采用高效量少的抗氧剂和润滑剂
8.鼓肚子
提高材料硬度和弹性，采用挤压模，使外被和芯线充实
9.耐水耐候耐高低温不良
采用不易水解的阻燃剂，耐高温的基材，加抗UV助剂，耐寒剂等。

四、EV线缆材料发展方向
1.环保低烟无卤特斯拉要求无卤UL62线•
2.耐高低温  -55_150°C的高压线料，125°C的快充充电线料
3.为提高对短路温度的冲击，绝缘采用耐高温的XLPE或交联弹性体•
4.柔软 65A的护套， 80A的大平方高压线料
5.抗撕抗开裂要求抗撕大于40•
6.高阻燃  成束阻燃 ICE60332-3C
7.耐磨耐碾压•
8.薄壁高强度，以减轻线缆的重量
9.弹弓线，以利于充电线位置的摆放•
10.发光线缆，在夜间可以起到警示作用

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