汽车电线电缆的发展动向

汽车电线电缆的发展动向

王永久

天津福尔欣汽车线缆有限公司，天津 300380

摘要：作为我国汽车电缆发展结合，阐述了汽车行业的现状、要求和特点。阐述了国内外汽车电缆标准化的现状和趋势。并分析了全球汽车电缆发展趋势。

关键词：汽车；电线电缆；发展动向

汽车电线是汽车技术的重要组成部分之一。过去，仅按汽车制造商提供了汽车电线的结构尺寸等技术规格。但是，随着汽车工业的集中化、扩展和专业化，电线制造商也支持对新型汽车电源线的建议、设计和验证。

一、汽车电线设计技术的发展趋势

1.分类。根据ISO6722，车辆电缆分为热弹塑性、热固性弹性体和交联聚烯烃和热塑性弹性，其基础是不同的绝缘材料。根据应用场合，可分为薄壁、常规、特殊和重荷型。

2.设计的发展。(1)减小导体尺寸。首先导体尺寸减小。当前SAE标准中的最低减小规范已降至0.22mm 2，福特汽车公司产品线的采购规范为0.15mm 2。然后使用紧压绞合线材来减小线材直径，或使用高强度铜聚合导体。(2)绝缘性能提高。使用薄壁隔热层。统一辐照交联技术是目前降低绝缘强度、提高耐热性的最有效方法。几乎所有105℃以上的薄壁电缆都是辐照交联聚烯烃制成的，而刹车电线耐磨性、柔软性的则是由辐照交联热塑性聚氨酯制成的。(3)电缆结构改变。使用方形或带状电缆增加安装密度并减小相对安装大小。

二、提高电线电缆性能措施简述

电线电缆是汽车重要组成部分。与普通电线不同，是按照汽车的要求设计的。由于车辆内部复杂，存在振动、摩擦、臭氧、石油污染、高温、低温、电磁辐射等复杂条件。车辆布线需要多种功能，例如耐热性、耐寒、抗磨损性、石油污染、抗干扰等。随着车辆功能的变化和车辆接线需求的增加，车辆质量升级，使用电子设备以及车辆传输能力的迅速发展，电线电缆消耗增加了一倍。一般来说，典型的公共汽车线量约500米，较好的汽车使用1公里以上，高档轿车使用2公里以上。汽车的布线越来越紧张。为了解决日益有效的乘客空间和电缆之间的矛盾，汽车制造商和设计者还采用了各种方法，不断地将新技术和材料应用到汽车上。汽车布线也打破了传统，新电缆越来越发达，应用到汽车上，薄壁线材已成为车辆电源线的标准。汽车管线发展成细线径、轻量化方向。厚壁电线从传统的厚电缆下降到最大厚度为0.16mm的薄电缆。同时，导线制造中对精度的要求越来越高，外径控制越来越严格、越来越薄，对整车布线距离产生了积极影响，降低了整车质量，有助于节省大量能源、环境影响、舒适性和降低整车成本。薄壁线材首次用于轿车中。目前薄壁线材也用于载货汽车等。车辆线路的传统线路结构是多金属导线的正规绞和复绞。混合动力是圆整性的，稳定的，需要的设备较少。线材的外径很大，并且生产力很低，以满足目前对自动线材的需求。当前，汽车电缆的主体是单向/单节距绞合，可根据需要压缩或压紧。单向/单节距绞合可以有效地控制导体圆整度，同时确保绝缘壁并减小钢丝外径。在电缆测量中，由于微电子的开发和应用，底座往往较小，从而降低了电气零件的功耗，提高了接收信号的灵敏度。因此，连接的导线可以更薄，最薄的导线最多可达0.13mm2。此外，车辆电气设备的迅速增加，特别是近年来电动汽车的研究取得了决定性进展，导致车辆总电力量大幅增加，从而也增加了对最大截面120平方毫米的大型截面导体的需求。近年来，使用了硬或合金铜线或小截面(小于0.35mm)制成的电线，因为小截面电线主要控制极低电流流量信号，而不影响承载能力。外径和力是主要的性能参数。此外，铜导线比铜包铝线更小、成本更低。使用铜包铝线可能会影响大截面电池和其他电源线的质量。当导体需要高强度和足够的电缆管理时，通常使用铜包钢线。当传输信号和小电流主要考虑机械强度而不是允许的电流流量时，使用小铜包钢线不仅降低了电线的质量和线束的尺寸，而且降低了线束的柔韧性和装配能力。近年来，国外还探讨了在大截面导体中使用铝导体或合金铝导体的可能性，以便在尽量降低质量的同时尽量降低承载力。得益于汽车行业的扩展，近年来电缆行业在产品数量、种类和质量等方面也有了长足的发展。但是，与国外发达国家相比，仍然存在一些差异，反映了特殊电缆和新线路的高要求，以及大量进口优质产品的必要性。我国电线电缆的加工手段和国外加工能力的差异；就生产规模而言，很少有规模的企业。从材料、设备等基本结构的角度看，汽车工业对电缆产品和发展的需求无法满足，仍有大量材料和设备需要进口；此外，每个国家/地区的生产企业的生产条件差别很大，每个用户的要求差别很大。但总体趋势是体积减小，质量降低，耐热性增强，节能环保，逐步满足国际要求。

三、汽车电线包覆材料的发展

由于高分子合成工业发展迅速，电线性能要求不断提高，对包覆材料的要求不断提高，汽车电线材料发展迅速，许多新合成材料得到广泛应用。

1.无铅和无卤素环保材料。聚氯乙烯(PVC)是世常用的塑料之一，具有良好的阻燃性能，线缆制造和使用以及低成本。聚氯乙烯仍然是汽车工业的主要材料。过去十年来，环保意识和可持续发展理念的日益普及，增强了环保呼声。无铅无重重金属材料在塑料污染的环境方面以及PVC等不再使用PVC电缆铅镉稳定剂。目前，外国汽车制造商明确要求使用无铅电线，上海大众汽车等领先汽车公司也是如此，PVC燃烧导致卤化物质，可能危害设施的健康和安全。无卤材料也越来越多地被使用。车辆电缆中已经使用了无卤聚合物材料，但成本仍然是一个主要问题。

2.交联材料。热塑型材料从线性高分子结构转换为网状，从热塑型材料转换为热固性材料。提高材料的机械性质和耐热性。效率是提高材料耐热性的重要手段。适用于100、125℃甚至150℃的耐热性。有三种主要的交联方法:氧化、硅烷和辐照。氧化物材料成本低、效率高，但需要专用挤压器和大型交联管道。要做到这一点，往往需要一定程度的批量。硅烷交联简单，质量高，但挤出要求很高，材料难以存放。尤其是对于小直径线、细线、压缩问题和较差的表面质量。TPEE辐射过渡可以与多种聚乙烯相交联，不带特殊要求的挤出，将成形的电线置于辐射条件下；电缆制造商不必增加对设备的投资。

3.热塑性弹性体材料。具有与橡胶相同的灵活性、弹性和低温强度，但在生产和加工过程中不需要像橡胶那样混合和硫化，其角料可以回收利用。可以使用加工方法从而积极发展国内外的材料制造商。热塑性弹性体具有良好的弹性、力学、低温、耐油性等，是汽车专用电力线的主要材料。弹性材料种类繁多，性能各异，适合各种不同的需求，并且广泛应用，是发展最快的材料。

4.含氟物质。有各种各样的塑料氟化物，广泛应用于汽车的不同部分。它们具有低电常数、高热稳定性、低易燃性、低吸湿性、优异的耐热性和对大多数化学品的优良抗御能力。这些组合特性使得氟化塑料在汽车电源线中扮演重要角色。作为汽车数据传输线路的绝缘层，有利于提高网络的可靠性。TPEE和PHA氟塑料导线的最大使用温度为250 。THV氟化塑料具有良好的弹性、绝缘、耐燃烧性、独特的加工特性、优良的物理性能和良好的耐化学性。

汽车进入了人们的生活，汽车的布线面临着巨大的发展机遇和新技术。根据汽车行业的国际技术，结合国内市场需求，不断对新型汽车电缆进行研究，以促进我们汽车的技术进步，降低生产成本，提高产品竞争力。

参考文献：

［1］瑞涛.汽车用线缆的新发展［J］．2019

［2］李小.汽车电线技术的发展趋势［J］．2019

［3］吴瑞.汽车电线电缆的发展动向［J］．2019