1.1 ساختار اساسی و عملکرد سیم EV
تعریف: سیم کشی EV سیستمی است که از سیم ، اتصالات ، لایه های عایق ، لایه های محافظ و غیره تشکیل شده است ، که مسئول انتقال قدرت ولتاژ بالا (مانند باتری به موتور) و کنترل سیگنال ولتاژ کم (مانند سنسورها ، سیستم های وسیله نقلیه) است.
اجزای اصلی:
سیم با ولتاژ بالا: آلیاژ مس یا آلومینیوم ، باید در برابر جریان و درجه حرارت بالا مقاومت کند.
ماده عایق: سیلیکون ، پلی اتیلن متقاطع (XLPE) ، مقاومت در برابر دمای بالا ، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی.
لایه محافظ: لایه بافته فلزی یا فویل آلومینیومی ، تداخل الکترومغناطیسی (EMI) را کاهش می دهد.
1.2 چالش های فنی سیم EV
تحمل دمای بالا: دمای موتور و باتری می تواند در هنگام کار به 120 درجه برسد و مقاومت حرارتی مواد باید به روز شود.
تقاضای سبک: سیم آلومینیوم می تواند جایگزین سیم مسی شود تا وزن 30 ٪ کاهش یابد ، اما مشکلات هدایت و قابلیت اطمینان اتصال باید حل شود.
سازگاری الکترومغناطیسی: تداخل الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط سیم سیم ولتاژ بالا ممکن است بر سیستم الکترونیکی وسیله نقلیه تأثیر بگذارد و یک طرح محافظ چند لایه مورد نیاز است.
1.3 موارد نوآوری در صنعت
"انقلاب سیم کشی" تسلا: طول کل سیم کشی مدل Y تنها 100 متر است (مدل 3 1500 متر است) و پیچیدگی سیم کشی از طریق معماری کنترل کننده دامنه کاهش می یابد.
"سیم کشی یکپارچه باتری تیغه" BYD: سیم کشی با ولتاژ بالا مستقیماً در باتری تعبیه شده است تا از دست دادن انرژی کاهش یابد.
2.1 نقش اصلی سیم کشی ولتاژ بالا
انتقال ولتاژ بالا: از سکوی ولتاژ با ولتاژ بالا 400 ولت -800 ولت پشتیبانی می کند ، سرعت شارژ و راندمان حرکتی را بهبود می بخشد (مانند سیستم 800 ولت پورشه تیکین).
محافظت از ایمنی: از خطرات نشت از طریق ضد آب ، ضد گرد و غبار (IP67 یا بالاتر) و طراحی محافظت از اتصال کوتاه خودداری کنید.
2.2 پیشرفت های کلیدی فن آوری
فناوری کانکتور:
اتصال ولتاژ بالا: مانند سری HVA 800 اتصال TE ، از ولتاژ 800 ولت و جریان 250A پشتیبانی می کند.
رابط شارژ سریع: سازگار با استانداردهای CCS (اروپا و ایالات متحده) و GB/T (چین).
عایق و راه حل های اتلاف گرما:
سیم کشی خنک کننده مایع: BMW IX از سیمهای ولتاژ با ولتاژ بالا مایع استفاده می کند تا دما را در جریان زیاد کاهش دهد.
مواد عایق سرامیکی: مقاومت در برابر دمای بالا بهتر از پلاستیک های سنتی است.
2.3 سیم کشی با ولتاژ بالا و بهبود عمر باتری
طراحی امپدانس پایین: منطقه مقطع و مواد سیم را برای کاهش از دست دادن انتقال انرژی بهینه کنید (مانند کاهش 10 ٪ در امپدانس و افزایش عمر باتری در حدود 2 ٪).
مدیریت هوشمند: نظارت بر زمان واقعی دمای سیم کشی و جریان از طریق BMS (سیستم مدیریت باتری) برای جلوگیری از خرابی بیش از حد.
3.1 مورد ادغام فناوری
"معماری جهانی ولتاژ جهانی" Nio ET7:
کل وسیله نقلیه از سیم کشی با ولتاژ 600 ولت استفاده می کند ، که از تعویض باتری و شارژ فوق العاده سریع پشتیبانی می کند.
از طریق فیوزهای هوشمند و طراحی اضافی ، ایمنی سیستم ولتاژ بالا تضمین می شود.
3.2 مسیر بهبود عملکرد
بهینه سازی چگالی انرژی: سیم کشی سبک وزن وزن کل وسیله نقلیه را کاهش می دهد و به طور غیرمستقیم عمر باتری را بهبود می بخشد.
سرعت پاسخ سیستم: انتقال سیگنال با تأخیر کم ، رانندگی خودمختار و کنترل موتور را بهبود می بخشد.
3.3 چالش های هزینه و مقیاس
هزینه مواد: هزینه سیم کشی با ولتاژ بالا حدود 5 ٪ از بمب وسیله نقلیه را تشکیل می دهد و لازم است هزینه ها را از طریق تولید در مقیاس بزرگ کاهش دهد.
فرآیند تولید: محبوبیت فناوری خودکار و لیزر برای بهبودی باید بهبود یابد.
4.1 روند فناوری
محبوبیت پلت فرم ولتاژ با ولتاژ 800 ولت: Xiaopeng G9 ، Mega ایده آل و سایر مدل ها باعث ارتقاء استانداردهای صنعت می شوند.
بی سیم و یکپارچه: BMS بی سیم و فناوری شارژ بی سیم ممکن است وابستگی به سیم کشی را کاهش دهد.
4.2 انقلاب مادی
سیم نانولوله کربن: رسانایی 1000 برابر مس است که می تواند وزن را تا حد زیادی کاهش دهد.
مواد عایق قابل تخریب: حفاظت از محیط زیست نیاز به توسعه سیم کشی سبز دارد.
4.3 پیش بینی بازار
براساس داده های TrendForce ، بازار جهانی سیم کشی با ولتاژ بالا از 18 میلیارد دلار در سال 2025 فراتر خواهد رفت.
تولید کنندگان چینی (مانند شرکت Huguang ، Ltd. و Hengxin Technology) در حال تسریع در جایگزینی تأمین کنندگان ژاپنی و اروپایی هستند.
پیشرفت سیم EV و فناوری سیم کشی با ولتاژ بالا ، تعریف مرزهای عملکرد وسایل نقلیه برقی است. از نوآوری مواد گرفته تا ادغام سیستم ، از طراحی ایمنی گرفته تا مدیریت هوشمند ، هر پیشرفت صنعت را به سمت جهت کارآمدتر ، ایمن تر و پایدارتر سوق می دهد. در آینده ، با محبوبیت سکوهای ولتاژ با ولتاژ 800 ولت و فناوری بی سیم ، این "انقلاب سیم کشی" ممکن است شکل وسایل نقلیه برقی را به طور کامل تغییر دهد.