การเติบโตอย่างรวดเร็วของยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) ได้วางความต้องการที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในระบบสายเคเบิลยานยนต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจัดการระบบส่งกำลังไฟฟ้าแรงสูงในขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ถึงความทนทานในระยะยาว ในขณะที่ผู้ผลิต EV ผลักดันการชาร์จที่เร็วขึ้นและประสิทธิภาพที่สูงขึ้นนักออกแบบสายเคเบิลเผชิญกับความท้าทายทางวิศวกรรมที่ซับซ้อน
อุปสรรคทางเทคนิค
สายเคเบิล EV ที่ทันสมัยจะต้องจัดการกับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 800V หรือสูงกว่าต้องใช้วัสดุฉนวนขั้นสูงเช่นโพลีเอทิลีนเชื่อมโยงข้าม (XLPE) หรือยางซิลิโคนเพื่อป้องกันการสลายทางไฟฟ้า อย่างไรก็ตามวัสดุเหล่านี้จะต้องทนต่ออุณหภูมิสูง (-40 ° C ถึง 150 ° C), การเสียดสีและการสัมผัสทางเคมีจากสารหล่อเย็นหรือเกลือถนน
น้ำหนักเทียบกับการแลกเปลี่ยนประสิทธิภาพ
ทองแดงยังคงเป็นตัวนำที่โดดเด่นเนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าที่เหนือกว่า แต่น้ำหนักของมันขัดแย้งกับเป้าหมายที่มีน้ำหนักเบา EV ผู้ผลิตบางรายกำลังสำรวจทางเลือกอลูมิเนียมแม้ว่าค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำกว่า 40% จำเป็นต้องมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางสายเคเบิลที่ใหญ่ขึ้น “ เรากำลังทดสอบการออกแบบลูกผสมด้วยอลูมิเนียมชุดทองแดง” ดร. ฮันนาห์เอ็ม ü ller เปิดเผย CTO ของซัพพลายเออร์ชั้นนำของสายเคเบิล Leoni
ความกังวลเกี่ยวกับความทนทาน
การสั่นสะเทือนจากสภาพถนนและการดัดซ้ำในระหว่างรอบการชาร์จช่วยเร่งการสึกหรอ โปรโตคอลการทดสอบใหม่ตอนนี้จำลองการใช้งานมากกว่า 10 ปีในเดือน การศึกษา 2023 โดยTüv Rheinland แสดงให้เห็นว่า 15% ของสายเคเบิล EV ตัวอย่างมีการพัฒนารอยแตกฉนวนกันความร้อนหลังจากรอบการชาร์จแบบจำลองเพียง 50,000 รอบ
การตอบสนองอุตสาหกรรม
• วิทยาศาสตร์วัสดุ: Dupont เพิ่งเปิดตัวฉนวนกันความร้อนที่เพิ่มขึ้นของอนุภาคนาโนเซรามิกอ้างว่าปรับปรุงความต้านทานความร้อน 20%
• การออกแบบแบบแยกส่วน: สิทธิบัตรของ Tesla สำหรับ "สายเคเบิลแรงดันสูง" แบ่งเป็นส่วน ๆ ช่วยให้การเปลี่ยนส่วนที่เสียหายในท้องถิ่น
• การกำหนดมาตรฐาน: ISO 6722-1 กำลังได้รับการปรับปรุงเพื่อรวมข้อกำหนดใหม่ของ Flex Endurance
ในฐานะที่เป็น OEM เป้าหมาย 1,000V+ ระบบสำหรับ EV รุ่นต่อไปอุตสาหกรรมจะต้องแก้ไขความท้าทายเหล่านี้โดยไม่ลดทอนความปลอดภัยหรือความสามารถในการจ่าย “ สายเคเบิลกำลังกลายเป็นส่วนประกอบที่ตรวจสอบมากที่สุดหลังจากแบตเตอรี่” หัวของ BMW กล่าวถึงการส่งสัญญาณการวิจัยและพัฒนาที่ทวีความรุนแรงขึ้น
เงื่อนไขสำคัญ:
- สายไฟฟ้าแรงสูง (สาย HV)
- ความแข็งแรงของอิเล็กทริก
- ความต้านทานการปลดปล่อยบางส่วน
- การทดสอบชีวิตแบบยืดหยุ่น
- น้ำหนักสายเคเบิลเฉพาะ (กก./เมตร)