眾所周知，新能源汽車目前制約發展的核心是充電樁問題，而“新基建”充電樁萬億市場正乘風破浪而來。

 

今年，充電樁第一次被寫進了政府工作報告。要加強新型基礎設施建設（即新基建），發展新一代信息網絡，拓展5G應用，建設充電樁，推廣新能源汽車，激發新消費需求、助力產業升級。

 

根據國家能源局數據，截至2020年6月底，全國各類充電樁保有量達132.2萬個，其中公共充電樁為55.8萬個，數量位居全球首位。充電設施已經覆蓋了全國404個城市，并且形成“十縱十橫兩環”的充電網絡。中國新能源汽車保有量將在2030年達到6480萬輛。而其中每個充電樁的基礎設施都離不開充電線纜的支撐，TPE材料充電線纜隨之而來。

 

TPE充電樁線纜料的性能要求

 

EV線纜作為電傳的主要組成部分，主要分為充電樁/站用線纜材料和車內高壓線纜材料。由于高壓高電流和使用環境苛刻，對線纜材料提出很高的安全規范和使用要求。

 

1.耐油

 

■汽油23℃，20h，最大外徑變化率小于15%；

 

■柴油23℃，20h，最大外徑變化率小于15%；

 

■機油23℃，20h，最大外徑變化率小于15%；

 

■耐ASTM2#油60°C，168H，最大力學性能變化率小于25%；

 

■耐ASTM2#油100°C，168H，最大力學性能變化率小于40%。

 

2.抗撕抗開裂

 

大于15N/MM,大于40N/MM。

 

3.耐曲撓

 

來回30000次，2.5kV芯線耐壓。

 

4.候耐

 

耐紫外線（720h，60W/m2）力學性能變化率小于20%。

 

5.耐水耐酸堿

 

水，80°C 168H、酸堿23°C 186H浸泡后力學性能變化率小于30%。

 

6.耐磨耐碾壓

 

■電線適用：不大于6mm2的刮磨實驗大于6mm2的拖磨實驗。

 

■刮磨：用鋼針，施加垂直力做循環運動，記錄使導體暴露的循環次數。

 

■拖磨：用砂紙，記錄使導體暴露的砂帶長度。

 

7.柔軟

 

80A以下，甚至65-70A。

 

8.耐高低溫

 

■溫度交變：溫度-40℃到100℃為一個交變，濕度控制在80%-100%。

 

■判斷條件：不開裂，耐電壓1KV（浸鹽水10分鐘）。

 

■低溫性能：卷繞：一般-40℃，厚壁電線可供需雙方協商-25℃

 

■沖擊：GB/T25085

 

■熱老化：

 

（1）3000h長期老化：125℃,3000h,取出以后放置16h；

 

判斷依據：不開裂，耐電壓1KV（浸鹽水10分鐘）；

 

（2）240h短期老化：150℃,240h,取出直接做-25℃卷繞實驗4h；

 

判斷依據：不開裂，耐電壓1KV（浸鹽水10分鐘）。

 

9.環保阻燃

 

■無鹵：氯，溴含量小于1500ppm

 

■低煙：Ph>4.3，電導率60%

 

■阻燃：IEC60332-1 IEC60332-3C VW-1傾斜45°燃燒。

 

根據測算，我國車樁比例為2.6：1，遠不足政府規劃提出的2020年建成500萬個充電樁、車樁比1：1的水平。根據工信部發布《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035)》征求意見稿，未來十年，我國充電樁建設存在6300萬的缺口，預計將形成1.02萬億元的充電樁基礎設施建設市場。

 

EV早已上升為國家戰略，市場逐步擴大，EV線纜作為電傳的主要組成部分，是動力信號傳輸的載體，作用巨大，主要分為充電樁/站用線纜材料和車內高壓線纜材料。

 

一、EV新能源汽車線纜的主要要求

 

EV線纜是電傳的主要組成部分，主要分為充電樁/站用線纜材料和車內高壓線纜材料。由于高壓高電流和使用環境苛刻，對線纜材料提出很高的安全規范和使用要求。

 

二、EV線纜分類及標準

 

EV線纜主要分為充電樁/站用線纜材料和車內高壓線纜。

 

1.充電樁線纜

 

滿足的標準有CQC1103 -1105、DECRA K175、EN50620、UL62等。

 

國內外充電線纜使用的材料及標準存在差異

 

目前國內充電線纜主要是以CQC標準為主；

 

EN50620標準，歐洲用的比較多，主要是為奔馳寶馬等高檔車制定，線纜所用的材料一般是TPU，柔軟且耐磨，但價格較高；

 

對于UL62標準，美國特斯拉用的比較多。

 

2.車內高壓線

 

滿足的標準有ISO6722、DECRA K179、QC/T1037-2016、CQC1122等。

 

12年開始，車內高壓線用的是6722的標準，目前車廠與電纜廠制定了自己的一些標準，比如QC/T1037-2016、CQC1122等，1122的標準目前還是草稿版。

 

三、EV線纜常用的8大材料及標準

 

目前電線電纜常用的八大材料有XLPE、TPE、TPV、TPU、EPR、PVC/HNBR、硅膠、CPE/CR。

 

1.XLPE在EV中的應用

 

XLPE主要用于車內高壓線，耐溫好到拿電烙鐵燒紅，放置在上面10-20秒無損，預計2017年車內高壓線材料以XLPE為主。

 

優點：

 

1）應用成熟，工藝和配套解決完善，性價比高；

 

2）耐熱性高，可達150度等級；

 

3）由于是熱固性材料，不溶不熔，抗短路和熱沖擊，耐開裂耐撕裂；

 

4）低煙無鹵、透光率高，環保性好；

 

缺點：

 

1）相對TPER不夠柔軟，做大平方（70-150）線纜偏硬；

 

2）需要輻照交聯，流程長，對于沒有加速器的地區不方便；

 

3）抗刮白性能差，容易刮傷；

 

4 )體積電阻率和阻燃矛盾；

 

不同應用領域的標準：

 

高壓線：ISO 6722、QC/T 1073、CQC1122/ DECRAK179

 

充電線：CQC1103 -1105、DECRA K175

 

2.TPE在EV中的應用

 

優點：

 

1）柔軟度可調，60-90A,觸感好；

 

2）比重小，0.9-1，15，性價比高；

 

3）耐液體性能好，線徑變化<15%；

 

4）加工簡單；

 

5）電性能高；

 

缺點：

 

1）前幾年開裂太多,造成行業不信任；

 

2）低硬度配方易析出冒油,表面發黏沾灰；

 

3）油墨不易附著,印字不良；

 

不同應用領域的標準：

 

高壓線ISO 6722、QC/T 1073、CQC1122/ DECRA K179

 

充電線 CQC1103 -1105、DECRA K175 EN50620、UL62

 

3.TPU在EV中的應用

 

TPU主要在歐洲用的較多，國內華南與華中一些大型電纜廠目前想發展TPU材料。

 

優點：

 

1）耐磨抗撕抗彎曲性好,可以薄壁使用；

 

2）力學性能好,強度20-40mpa；

 

3）耐油耐水耐候；

 

4）無鹵阻燃,環保性高；

 

5）良好的高低溫性能；

 

缺點：

 

1）加工性差,加工窗口太窄,對設備和工藝要求很苛刻,加工過程容易出氣孔,顆粒,表面不良等現象；

 

2）價格偏高,多被國外大廠把持；

 

應用標準：

 

充電線 CQC1103 -1105、DECRA、K175 EN50620、UL62

 

有涉足充電樁產業的朋友可以加編者微信17817099709

 

4.EPR在EV中的應用

 

EPR在歐洲用的較多，一般充電樁芯線里用到。

 

優點：

 

1）優異的耐熱特性,可達150度等級；

 

2）柔軟 70-90A；

 

3）熱固性,耐熱和短路沖擊；

 

4）低煙無鹵、透光率高；

 

5）電性能高；

 

缺點：

 

1）耐油抗撕裂性能較差；

 

2）需要輻照交聯或者硫化;

 

不同應用領域的標準：

 

高壓線ISO 6722、 QC/T 1073、CQC1122/ DECRA K179

 

充電線CQC1103 -1105、DECRAK175、EN50620、UL62

 

5.硅膠在EV中的應用

 

優點：

 

1）優異的耐熱特性,可達200度等級；

 

2）柔軟 60-85A；

 

缺點：

 

1）需要專門的硫化生產線；

 

2）抗開裂、耐撕裂性能不好；

 

應用標準：

 

ISO 6722、QC/T 1073、CQC1122/ DECRA K179

 

6.PVC/HNBR在EV中的應用

 

這種材料由于手感與柔軟度等性能優良，目前國內用的是最多的，不過由于含有鹵素，環保問題在未來有待解決。

 

優點：

 

1）優異的耐熱特性，可達125度等級；

 

2）柔軟 70-85A；

 

3）耐汽油性能好；

 

4）高檔質感,手感好；

 

5）抗開裂，耐撕裂；

 

缺點：

 

1）低溫下硬度升高很多；

 

2）比重較大，性價比不高；

 

3）不夠環保；

 

4 ) 體積電阻率較低；

 

應用標準：

 

充電線：CQC1103 -1105、DECRAK175、UL62

 

7.CPE/CR在EV中的應用

 

優點：

 

1）性價比高；

 

2）柔軟 60-85A；

 

3）耐油性能好；

 

4）熱固性硫化膠；

 

5）抗開裂；

 

缺點：

 

1）需要連硫裝置，存在環保方面的障礙；

 

2）材料不夠環保；

 

應用標準：

 

充電線：CQC1103/CJS4522

 

有涉足充電樁產業的朋友可以加編者微信17817099709

 

8.TPV在EV中的應用

 

TPV在市場中出現的較少，因為加工溫度高，要200多度，如果無合適色母配套，易變色。

 

優點：

 

1）優異的耐熱特性，可達150等級；

 

2）耐汽油性能好；

 

3）抗開裂，耐撕裂；

 

缺點：

 

1）熔體太硬，加工性能差；

 

2）無鹵阻燃難做，強度偏低；

 

3）相對TPE性價比不高；

 

應用標準：

 

充電線：CQC1103

 

綜上，偌大的一塊“蛋糕”，無疑讓TPE廠家饞涎欲滴。充電樁的飛速發展，勢必加速TPE線纜產業的發展，但面對“高標準、測試多、標準不統一”這些問題，只有加強TPE充電樁線纜性能的研發，滿足各種不同標準的要求，才能在充電樁線纜產業中占有舉重輕重的地位。