신에너지 자동차(EV, PHEV, HEV) 분야에서 고전압 케이블 소재 선택은 차량의 안전, 내구성 및 성능에 매우 중요합니다. 가교 폴리에틸렌(XLPE)과 실리콘 고무는 가장 널리 사용되는 절연 소재이지만, 고온 성능, 절연 특성, 기계적 강도 등에서 상당한 차이를 보입니다.
전반적으로, 둘 다XLPE실리콘 고무는 자동차 내장 케이블에 널리 사용됩니다. 그렇다면 신에너지 자동차의 고전압 케이블에는 어떤 소재가 더 적합할까요?
신에너지 자동차용 고전압 케이블에 고성능 절연 재료가 필요한 이유는 무엇입니까?
신에너지 자동차에 사용되는 고전압 케이블은 주로 배터리 팩, 모터, 전자 제어 시스템, 충전 시스템에 사용되며, 작동 전압은 600V~1500V, 심지어 그 이상까지 다양합니다.
이를 위해서는 케이블에 다음이 필요합니다.
1) 절연성능이 우수하여 전기적 고장을 방지하고 안전성을 확보합니다.
2) 뛰어난 고온 내구성으로 혹독한 작동 환경을 견뎌내고 절연 저하를 방지합니다.
3) 기계적 응력, 굽힘, 진동 및 마모에 대한 강력한 저항성.
4) 복잡한 환경에 적응하고 서비스 수명을 연장할 수 있는 우수한 내화학성.
현재 신에너지 자동차용 고전압 케이블의 절연층은 주로 XLPE 또는 실리콘 고무를 사용합니다. 아래에서는 두 소재를 자세히 비교해 보겠습니다.
표에서 볼 수 있듯이 XLPE는 내전압성, 기계적 강도, 내노화성, 비용 관리 측면에서 더 나은 성능을 보이는 반면, 실리콘 고무는 고온 내성과 유연성 측면에서 장점이 있습니다.
XLPE가 신에너지 자동차의 고전압 케이블에 선호되는 재료인 이유는 무엇입니까?
1) 더 강력한 단열 성능:XLPEXLPE는 유전 강도가 더 높아(≥30kV/mm) 실리콘 고무에 비해 고전압 환경에서 전기적 파괴 위험에 대한 저항성이 더 우수합니다. 또한, XLPE는 유전 손실이 낮아 안정적인 장기 성능을 보장하므로 신에너지 자동차 전력 시스템에 적합합니다.
2) 우수한 기계적 특성: 주행 중 차체의 진동은 케이블에 기계적 응력을 가할 수 있습니다. XLPE는 인장 강도, 내마모성, 내절단성이 우수하여 실리콘 고무에 비해 장기 사용에 더 적합하고 유지 보수 비용도 절감됩니다.
3) 향상된 노화 저항성: XLPE는 물나무 노화에 대한 탁월한 저항성을 가지고 있어 고습 및 고전기장 환경에서도 케이블의 안정성을 유지합니다. 이는 신에너지 자동차, 특히 고전압 배터리 팩 및 고속 충전 시스템과 같은 고부하 애플리케이션에 매우 중요합니다.
4) 배선 요건 충족을 위한 적당한 유연성: 실리콘 고무에 비해 XLPE는 적당한 유연성을 제공하여 배선 유연성과 기계적 강도의 균형을 유지합니다. 차량 내 고전압 하네스, 모터 제어 라인, 배터리 팩 연결 등의 용도에서 탁월한 성능을 발휘합니다.
5) 비용 효율성 향상: XLPE는 실리콘 고무보다 비용 효율성이 높아 대량 생산이 가능하며, 신에너지 자동차용 고전압 케이블의 주요 소재로 자리 잡았습니다.
적용 시나리오 분석: XLPE 대 실리콘 고무
XLPE는 뛰어난 내전압성, 기계적 강도, 비용적 이점을 갖추고 있어 신에너지 자동차용 고전압 케이블에 적용 시 경쟁력이 더 높습니다.
새로운 에너지 차량 기술이 계속 발전함에 따라 XLPE 소재도 다음과 같은 적용 시나리오에서 더 높은 요구 사항을 충족하도록 업그레이드되고 있습니다.
1) 고온 저항성 XLPE(150℃-200℃): 차세대 고효율 전기 구동 시스템에 적합합니다.
2) 저연성 무할로겐 가교 폴리에틸렌(LSZH): 신에너지 자동차에 대한 환경 기준을 준수합니다.
3) 최적화된 차폐층: 전자파 간섭(EMI)에 대한 저항성을 높이고 차량의 전반적인 전자파 적합성(EMC)을 개선합니다.
전반적으로 XLPE는 우수한 절연 성능, 내전압성, 기계적 강도 및 비용 이점을 바탕으로 신에너지 자동차용 고전압 케이블 분야에서 주도적인 위치를 차지하고 있습니다. 실리콘 고무는 극한 고온 환경에 적합하지만, 가격이 높아 특수 용도에 적합합니다. 신에너지 자동차의 주류 고전압 케이블로는 XLPE가 최선의 선택이며, 배터리 하네스, 고전압 모터 케이블, 고속 충전 케이블과 같은 주요 분야에 널리 적용될 수 있습니다.
신에너지 자동차 산업의 급속한 발전 맥락에서, 기업은 케이블의 안전성과 내구성을 보장하기 위해 고전압 케이블 재료를 선택할 때 적용 시나리오, 내열성 요구 사항, 비용 예산과 같은 요소를 고려해야 합니다.
게시 시간: 2025년 2월 28일