從2018上半年新能源汽車的發(fā)展趨勢(shì)來分析,新能源汽車補(bǔ)貼過渡期將于2018年6月11日結(jié)束,6月12日起執(zhí)行新的補(bǔ)貼政策。中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)最新統(tǒng)計(jì)顯示,今年1—5月,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷均完成32.8萬輛,比上年同期分別增長(zhǎng)122.9%和141.6%。前5個(gè)月,純電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)銷售25.0萬輛,同比增長(zhǎng)124.7%;插電式混合動(dòng)力汽車完成銷售7.8萬輛,同比增長(zhǎng)218.4%。
新能源汽車是未來10~20年國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,作為傳輸電能的線纜,在新能源汽車內(nèi)部與充電樁領(lǐng)域中,線纜扮演著重要的角色,為不可或缺的一部分。從新能源汽車的銷量增長(zhǎng)趨勢(shì)來看,線纜材料行業(yè)也將迎來爆發(fā)。新能源汽車的線纜護(hù)套設(shè)計(jì)以彈性體線纜為主,簡(jiǎn)易方便。線纜分為車內(nèi)和車外。
圖:車內(nèi)外線纜主要應(yīng)用部位
圖 新能源汽車高壓線
彈性體主要分為兩類,熱塑性彈性體、熱固性彈性體,其分子鏈結(jié)構(gòu)一般由軟鏈段和硬鏈段構(gòu)成,材料特征具有高回彈性,可多次循環(huán)扭曲。目前行業(yè)里針對(duì)這些特性有幾款適用于新能源汽車彈簧線纜護(hù)套的材料:TPE、PVC、TPU、硅膠、XLPE(XLPO)等;
幾種彈性體材料的性能對(duì)比一覽表
性能名稱 | DQPVC | XLPO | EPDM | TPE | SILICONE | TPU |
密度(g/cm3) | 1.5 | 1.30 | 1.50 | 1.20 | 1.20 | 1.10 |
硬度(邵氏A) | 78 | 80 | 80 | 80 | 70 | 80 |
抗拉強(qiáng)度MPa | 10.3 | 10.3 | 6 | 8.27 | 5.5 | 25 |
伸長(zhǎng)率% | 150 | 200 | 300 | 300 | 200 | 300 |
長(zhǎng)期使用溫度℃ | 70,105 | 125 | 150 | 105,125 | 200 | 90,105 |
脆化溫度℃ | -40 | -50 | -50 | -50 | -40 | -50 |
耐水性 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) |
耐氣侯性 | 可 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 可 | 優(yōu) |
耐熱老化性 | 可 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) |
耐油性 | 差 | 優(yōu) | 可 | 可 | 可 | 優(yōu) |
耐磨性 | 差 | 優(yōu) | 優(yōu) | 可 | 優(yōu) | 優(yōu) |
耐酸堿 | 可 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 可 | 優(yōu) |
耐臭氧 | 可 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 可 | 優(yōu) |
抗撕裂 | 差 | 優(yōu) | 可 | 可 | 差 | 優(yōu) |
一、TPE
TPE熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomer)亦稱為熱塑性橡膠(Thermoplastic Rubber)TPR,TPE的類別有:苯乙烯類、烯烴類、雙烯類、氯乙烯類、聚酯類、酯類、酰胺類、有機(jī)氟類、有機(jī)硅類和乙烯類等(TPS、TPU、TPO、TPV等),通過交聯(lián)反應(yīng),形成軟鏈段和硬鏈段的交互網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前使用的大部分是指SEBS為基材的彈性體。
優(yōu)點(diǎn):加工工藝簡(jiǎn)單,密度小,價(jià)格適中,整體電纜非常柔軟,能夠滿足現(xiàn)有各標(biāo)準(zhǔn)要求。
缺點(diǎn):大多含有不飽和鍵,溫定性差;耐油效果低,特別是汽油;耐氣候性較差,長(zhǎng)期使用材料熱穩(wěn)定性差,高溫條件下材料機(jī)械性能下降很多,戶外使用開裂風(fēng)險(xiǎn)大;不耐臟,粘手。
工作溫度:根據(jù)客戶要求,耐寒-50度;耐溫120度以內(nèi)。
二、聚氯乙烯彈性體
PVC(Polyvinyl chloride)聚氯乙烯線纜以聚氯乙烯為基礎(chǔ)樹脂,可通過加入不同量的增塑劑來調(diào)節(jié)其柔軟性,降低其“玻璃化”溫度,從而具有良好的柔軟性,還可增加塑性,使其易于加工成型。交聯(lián)后鏈段形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),彈性伸縮長(zhǎng)度可達(dá)原彈簧長(zhǎng)度2-4倍。
優(yōu)點(diǎn):阻燃和絕緣、耐酸、耐油、易加工改性、便宜。
缺點(diǎn):燃燒時(shí)會(huì)有黑煙和HCl氣體。
工作溫度:耐寒-40度;耐溫105度以內(nèi)(根據(jù)客戶要求)。
三、TPU
TPU(Thermal Receiver Unit)由與異氰酸酯反應(yīng)的氨酯硬鏈段與聚酯或聚醚軟鏈段相互嵌段結(jié)合的熱塑性聚氨酯橡膠,分子結(jié)構(gòu)分為聚酯型和聚醚型,由剛性嵌段和柔性鏈段組成,在加工工藝中注塑成型占到40%以上,擠出成型約為35%左右;彈簧伸縮長(zhǎng)度可達(dá)原彈簧長(zhǎng)度2-6倍。
剛性嵌段:二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和擴(kuò)鏈劑反應(yīng)的鏈段;
柔性鏈段:二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和大分子多元醇反應(yīng)的鏈段;
優(yōu)點(diǎn):TPU具有卓越的高張力、高拉力、強(qiáng)韌和耐老化的特性,環(huán)保材料。
缺點(diǎn):目前國(guó)內(nèi)加工困難,原料企業(yè)較少,成本較高。
工作溫度:耐寒-40度;耐溫150度以內(nèi)(根據(jù)客戶要求)。
由TPU原料直接加工的為霧面TPU線纜,價(jià)格在400元左右,改性的TPU為亮面,價(jià)格在200元左右。目前國(guó)內(nèi)改性材料工藝難點(diǎn)在于擠出工藝,在原來的國(guó)產(chǎn)設(shè)備改造而來。在歐美國(guó)家這種線纜應(yīng)用較普遍。
四、硅橡膠
硅膠(Silica Gel)亦為硅橡膠,是一種高活性的吸附材料,屬非晶態(tài)物質(zhì),熱固性橡膠;
圖 硅膠的分子鏈結(jié)構(gòu)
硅橡膠為si-O鍵連成的鏈狀結(jié)構(gòu),形成螺旋式分子結(jié)構(gòu),其分子間力較小,可自由旋轉(zhuǎn),良好的回彈性。采用硅膠材料加工而成的AGR硅橡膠電纜,彈性較好,適宜溫度范圍為-60℃-200℃電壓:300/500V導(dǎo)體材質(zhì):工藝原理同橡膠類似,通過混煉、高壓成型等工藝加工。
優(yōu)點(diǎn):耐熱性、耐寒性和耐候性,防水,柔軟性好,易于安裝。
缺點(diǎn):不耐油,抗撕裂能力差,價(jià)格較貴。
工作溫度:耐寒-40度;耐溫200度以內(nèi)(根據(jù)客戶要求)。
五、XLPE
XLPE(crosslinked polyethylene)交聯(lián)聚乙烯是一種利用物理或化學(xué)方法,將XLPE絕緣材料的分子結(jié)構(gòu)由線性的分子結(jié)構(gòu)改變?yōu)榫W(wǎng)狀的線性結(jié)構(gòu)。一般采用硅烷交聯(lián),加入有機(jī)錫催化劑,硅烷,引發(fā)劑,抗氧劑等,交聯(lián)構(gòu)成三維立體網(wǎng)絡(luò),PE為基礎(chǔ)樹脂,硅烷為橋鍵材料。
轉(zhuǎn)變成熱固性彈性體,提高其絕緣性能,電纜的耐溫范圍擴(kuò)大,性能得到提高。XLPE電線電纜一旦發(fā)生燃燒產(chǎn)生的是二氧化碳和水。
優(yōu)點(diǎn):較高的交聯(lián)性,柔性較好,絕緣性好,結(jié)構(gòu)輕便,安裝方便,便宜。
缺點(diǎn):耐熱性差,批次間色差難控制。
工作溫度:耐寒-50度;耐溫100度以內(nèi)(根據(jù)客戶要求)。
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2018年新能源線纜彈性體材料及應(yīng)用論壇
深圳 8月18日
觀瀾格蘭云天酒店
主要議題(待定)
序號(hào) | 主題 | 嘉賓 |
1 | 彈性體在新能源領(lǐng)域應(yīng)用以及趨勢(shì) | 征集中 |
2 | 各種彈性體在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用比較 | 奧美格傳導(dǎo) 劉玉峰 |
3 | 柔性PPO/SEBS線纜彈性體在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用 | 擬邀請(qǐng)濰坊中旭/瑞亞達(dá) |
4 | TPU在新能源汽車中的應(yīng)用 | 擬邀請(qǐng)巴斯夫/萬華 |
5 | 新能源汽車線纜技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì) | 深圳市科泰德連接技術(shù)有限公司 趙兵 |
6 | 新能源汽車線纜輕量化探索 | 深圳阿爾泰克輕合金技術(shù)有限公司 |
7 | 硅橡膠線纜在新能源汽車的應(yīng)用分析 | 埃肯有機(jī)硅 楊龍 |
8 | 新能源線纜國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)解讀 | 征集中 |
9 | 無鹵阻燃劑在線纜材料中的應(yīng)用 | 征集中 |
10 | 低煙無鹵阻燃(HFFR)電纜料相容劑 的性能和應(yīng)用 | 征集中 |
11 | 聚氯乙烯彈性體在新能源線纜中應(yīng)用的最新進(jìn)展 | 擬邀請(qǐng)Teknor Apex |
12 | 新能源電動(dòng)汽車車內(nèi)高壓線纜屏蔽效能的研究 | 廣東合晟新能源科技有限公司 吳世棟 總經(jīng)理 |
13 | 新能源線纜成纜押線工藝探討 | 擬邀請(qǐng)東莞市騰順電工設(shè)備有限公司 |
14 | 車內(nèi)高壓線束設(shè)計(jì)和導(dǎo)線要求 | 安波福 李高勇 |
15 | 車內(nèi)線線纜材料VOC解決方案 | 征集中 |
16 | 線材加工工藝及材料技術(shù)應(yīng)用 | 擬邀請(qǐng)江蘇亨通電子線纜科技有限公司 田鳳軍 總工程師 |
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