新能源汽車車內線束設計及導線要求

來源 | 艾邦高分子

新能源線纜的應用場景主要有車內線、充電槍/充電樁以及隨車充三種情況，而車內高壓線束主要是對新能源車輛提供高壓強電供電作用，在新能源汽車中屬於高安全件，具有大電壓/大電流、大線徑導線數量多等特點，這也使得新能源車內高壓線束的設計面臨著很多的挑戰。今天，我們就來了解一下新能源汽車車內線束設計及導線要求。

典型純電動車高壓線束示例

一、車內高壓線束基本特點

1. 大電壓/大電流

新能源汽車電池電壓可達600V，對應導線耐壓等級達300A。而傳統燃油車電池電壓一般為12V，對應的導線耐壓等級小於60V。

2. 大線徑導線數量多

新能源汽車在高壓電池、逆變器、變壓器、低壓電池、空調壓縮機等等部位都需要用到大線徑導線，數量非常之多。

二、車內高壓線束面臨的挑戰

車內高壓線束由於具有大電壓/大電流、大線徑導線數量多等特點，線束的設計面臨著安全、佈線、屏蔽、重量及成本等挑戰，面對這些挑戰，我們總結出一些應對措施。

1. 安全

面對安全挑戰，車內導線選用、密封等方面需要做出一些應對措施

(1)導線選用

採用高壓導線600V/900V（AC）（參考ISO19642）；

採用壁厚高線，壁厚0.6mm—1.1mm；

採用耐熱導線，耐熱150度或以上

可選用硅橡膠導線，交聯聚乙烯/交聯聚烯烴材料

導線外層保護

(2)密封

與高壓連接器匹配，採用導線密封件、熱縮管、Pass-thru密封件、橡膠件等多種方式進行密封，以進行防水防塵（IP67，IP69K）。要求導線具有良好的圓整度、尺寸穩定性能、老化性能。

連接密封

2. 佈線

車內高壓線束佈置有以下要求：

(1)靜態負載情況下，最小轉彎半徑4倍導線外徑；

(2)動態負載情況下，最小轉彎半徑8倍導線外徑；

(3)高低壓導線間距最小不低於100mm；

(4)高壓接插件出線端到第一個固定點的距離不大於100mm，相鄰固定點之間的距離一般不超過150~200mm；

(5)高壓線束儘量佈置於車底；

(6)導線選擇韌性導線如硅橡膠導線、柔性交聯聚烯烴導線.

3. 屏蔽

因為新能源車高壓和大的交流產生的電磁場干擾，以及電器元器件的快速通斷產生的電磁干擾，考慮到電磁干擾的因素，整個高壓系統均由屏蔽層全部包覆。那麼高壓線束屏蔽電磁干擾的舉措有：

(1)選用屏蔽導線

電動汽車超高的電流電壓，運轉時會產生很大的電磁感應現象，如果不很好的解決電磁屏蔽問題，勢必影響汽車電子設備的使用性能，所以選擇屏蔽導線作為電動汽車高壓線對於電磁屏蔽是不錯的選擇。

屏蔽導線由多股鍍錫退火銅絲編織，細的銅絲可以保持設計的柔韌性，具有90%以上的覆蓋率，需控制合理的絕緣及護套剝離力以滿足開線剝線加工要求。

(2)Bundle Shielding

為整體屏蔽，導線為未屏蔽，目前多為日系OEM使用。

Bundle Shielding，是指在線束外用一種輕型編織金屬屏蔽層固定作為屏蔽構件情況下，保護導線束以防電磁干擾。

Bundle Shielding示例

(3)鋁管屏蔽

鋁管屏蔽也屬於整體屏蔽，導線為非屏蔽，目前多為日系美系OEM使用。

鋁管屏蔽示例

4. 重量

對於新能源汽車來說，輕量化對於續航里程的提升十分重要。那麼線束重量可以在材料選用上入手，導體材料可選用新型導線導體，如新型鋁導線；絕緣材料可選用低密度材料，同時薄壁化加工。

5. 成本

目前車內高壓導線以進口為主，導線門檻較高，前期量產車型產量較少，新能源汽車面臨更大的成本壓力，需進行更多的國內資源開發。

6. 環保

車內高壓線束需要採用低揮發、低VOC、低氣味材料。