ในอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่ (EV, PHEV, HEV) การเลือกใช้วัสดุสำหรับสายเคเบิลแรงดันสูงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัย ความทนทาน และสมรรถนะของยานยนต์ โพลีเอทิลีนแบบเชื่อมขวาง (XLPE) และยางซิลิโคนเป็นวัสดุฉนวนสองชนิดที่นิยมใช้มากที่สุด แต่มีความแตกต่างอย่างมากในด้านประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง คุณสมบัติการเป็นฉนวน ความแข็งแรงเชิงกล และอื่นๆ
โดยรวมแล้วทั้งสองเอ็กแอลพีอีและยางซิลิโคนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสายเคเบิลภายในรถยนต์ แล้ววัสดุชนิดใดที่เหมาะกับสายเคเบิลแรงดันสูงในรถยนต์พลังงานใหม่มากกว่ากัน?
เหตุใดสายไฟแรงสูงสำหรับยานยนต์พลังงานใหม่จึงต้องใช้วัสดุฉนวนประสิทธิภาพสูง?
สายเคเบิลแรงดันสูงในรถยนต์พลังงานใหม่ส่วนใหญ่ใช้สำหรับชุดแบตเตอรี่ มอเตอร์ ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ และระบบการชาร์จ โดยมีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานตั้งแต่ 600V ถึง 1,500V หรือสูงกว่านั้น
สิ่งนี้ต้องใช้สายเคเบิลที่มี:
1) ประสิทธิภาพการป้องกันไฟฟ้าขัดข้องที่ดีเยี่ยมเพื่อป้องกันไฟฟ้าดับและเพื่อความปลอดภัย
2) ทนทานต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม ทนต่อสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรง และป้องกันการเสื่อมสภาพของฉนวน
3) ทนทานต่อแรงกดทางกล การดัด การสั่นสะเทือน และการสึกหรอได้ดี
4) ทนทานต่อการกัดกร่อนทางเคมีได้ดี ช่วยให้ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนและยืดอายุการใช้งานได้
ปัจจุบัน ชั้นฉนวนของสายเคเบิลแรงดันสูงในรถยนต์พลังงานใหม่ส่วนใหญ่ใช้ XLPE หรือยางซิลิโคน ด้านล่างนี้ เราจะเปรียบเทียบวัสดุทั้งสองชนิดนี้อย่างละเอียด
จากตารางจะเห็นได้ว่า XLPE มีประสิทธิภาพดีกว่าในแง่ของความต้านทานแรงดันไฟฟ้า ความแข็งแรงเชิงกล ความทนทานต่อการเสื่อมสภาพ และการควบคุมต้นทุน ในขณะที่ยางซิลิโคนมีข้อได้เปรียบในด้านการทนทานต่ออุณหภูมิสูงและความยืดหยุ่น
เหตุใด XLPE จึงเป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับสายเคเบิลแรงดันสูงในยานยนต์พลังงานใหม่
1) ประสิทธิภาพฉนวนที่แข็งแกร่งขึ้น: วัสดุฉนวน XLPE มีความแข็งแรงทางไฟฟ้าสูงกว่า (≥30kV/mm) ซึ่งทำให้สามารถต้านทานความเสี่ยงต่อการพังทลายของไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงได้ดีกว่ายางซิลิโคน นอกจากนี้ วัสดุฉนวน XLPE ยังมีการสูญเสียทางไฟฟ้าต่ำ จึงมั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่มั่นคงในระยะยาว จึงเหมาะสำหรับระบบพลังงานของรถยนต์พลังงานใหม่
2) คุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้น: ขณะขับขี่ แรงสั่นสะเทือนจากตัวถังรถสามารถสร้างแรงกดเชิงกลให้กับสายเคเบิลได้ XLPE มีความแข็งแรงแรงดึงสูงกว่า ทนทานต่อการสึกหรอดีกว่า และทนต่อการตัดเฉือนได้ดีกว่า จึงเหมาะสำหรับการใช้งานในระยะยาวและลดต้นทุนการบำรุงรักษาเมื่อเทียบกับยางซิลิโคน
3) ทนทานต่อการเสื่อมสภาพที่ดีขึ้น: วัสดุฉนวน XLPE มีความทนทานต่อการเสื่อมสภาพจากน้ำได้อย่างดีเยี่ยม ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสายเคเบิลจะยังคงมีเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงและสนามไฟฟ้าแรงสูง สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่มีโหลดสูง เช่น ชุดแบตเตอรี่แรงดันสูงและระบบชาร์จเร็ว
4) ความยืดหยุ่นปานกลางเพื่อตอบสนองความต้องการด้านสายไฟ: เมื่อเปรียบเทียบกับยางซิลิโคนแล้ว XLPE มีความยืดหยุ่นปานกลาง ช่วยปรับสมดุลความยืดหยุ่นของสายไฟและความแข็งแรงเชิงกล ใช้งานได้ดีเยี่ยมในการใช้งานต่างๆ เช่น สายไฟแรงสูงในรถยนต์ สายควบคุมมอเตอร์ และการต่อชุดแบตเตอรี่
5) คุ้มค่ากว่า: XLPE คุ้มค่ากว่ายางซิลิโคน รองรับการผลิตจำนวนมาก XLPE กลายเป็นวัสดุหลักสำหรับสายไฟแรงสูงในรถยนต์พลังงานใหม่
การวิเคราะห์สถานการณ์การใช้งาน: XLPE เทียบกับยางซิลิโคน
XLPE มีความต้านทานแรงดันไฟฟ้า ความแข็งแรงเชิงกล และข้อได้เปรียบด้านต้นทุนที่ยอดเยี่ยม จึงมีความสามารถในการแข่งขันสูงกว่าในการใช้งานสายเคเบิลแรงดันสูงสำหรับยานยนต์พลังงานใหม่
ในขณะที่เทคโนโลยียานยนต์พลังงานใหม่มีความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง วัสดุ XLPE ก็ได้รับการอัพเกรดเพื่อตอบสนองความต้องการที่สูงขึ้นในสถานการณ์การใช้งาน:
1) XLPE ทนอุณหภูมิสูง (150℃-200℃): เหมาะสำหรับระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงรุ่นถัดไป
2) โพลิเอทิลีนเชื่อมขวางแบบฮาโลเจนศูนย์ควันต่ำ (LSZH): เป็นไปตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับยานยนต์พลังงานใหม่
3) ชั้นป้องกันที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม: เพิ่มความต้านทานต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และปรับปรุงความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) โดยรวมของยานพาหนะ
โดยรวมแล้ว XLPE ครองตำแหน่งผู้นำในอุตสาหกรรมสายไฟฟ้าแรงสูงสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม ทนทานต่อแรงดันไฟฟ้า แข็งแรงทนทานต่อแรงกด และความได้เปรียบด้านต้นทุน แม้ว่ายางซิลิโคนจะเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงมาก แต่ด้วยต้นทุนที่สูงกว่าจึงเหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะทาง สำหรับสายไฟฟ้าแรงสูงทั่วไปในรถยนต์พลังงานใหม่ XLPE ถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด และสามารถนำไปใช้งานได้อย่างแพร่หลายในสายสำคัญๆ เช่น สายรัดแบตเตอรี่ สายมอเตอร์แรงดันสูง และสายชาร์จเร็ว
ในบริบทของการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่ บริษัทต่างๆ ควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น สถานการณ์การใช้งาน ความต้องการความทนทานต่ออุณหภูมิ และงบประมาณต้นทุน เมื่อเลือกวัสดุสายเคเบิลแรงดันสูง เพื่อให้แน่ใจถึงความปลอดภัยและความทนทานของสายเคเบิล
เวลาโพสต์: 28 ก.พ. 2568