帝斯曼工程材料

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去远方?高压充电不可少!

9 十二月 2019

在推动电动汽车的进程中,汽车行业仍然有一些障碍需要克服。电池容量和车辆的行驶里程是其中最大的挑战之一,这意味着需要花比较长的时间来进行充电。到目前为止,汽车行驶范围的扩展,往往通过增加电池尺寸,或配备高效的AC / DC逆变器和DC / DC转换器或高效的交流电机来实现。这些选项都是有效的,但它们会增加车辆的重量。

最高效的电动汽车将采用微型组件设计,来达到更高的功率-重量和功率-空间比。未来,驾驶员只充一次电就能够长距离驾驶,并可以为电池快速充电,提升沿途的驾驶体验。

通过增加电池的电压,制造商可以延长车辆的续航里程,同时还可以减少充电时间。这给了设计人员设计微型组件的自由。然而,为了确保车辆安全,高压充电对用于连接器和绝缘部件的材料提出了更严格的要求。

未来的电动汽车很可能会采用更高电压的充电系统,以保证充电更加快速。使用400V的电压对电池充电可能需要80分钟才能完全充满,而使用800V的电压将有可能把电池在20分钟内充至80%。减少充电时间还有进一步的潜力 - 达到近似于当前为汽车加油所需的时间。中国已经对高达1,500V的充电系统进行了研究,而欧洲正在推出800V的基础设施。

强制性材料要求

高压充电系统要求用于连接器和电缆的材料以及绝缘材料具有更高的相对漏电起痕指数(CTI)。在过去,高CTI 的材料是绝缘系统选材中一个有利条件,但不是强制性的。然而现在,高CTI成为了高压充电必须具备的材料性能。

设计人员还需要考虑爬电距离,当绝缘产品为了小型化,壁厚和端子间距无法进行更改的情况,以及有外界污染,如粉尘、化学试剂(盐类)和水分的情况。

具有高CTI 的材料将会很大程度上降低绝缘材料端子间表面漏电起弧甚至是燃烧的风险。目前绝大多数材料标定的最高CTI 值为600V, 并且大部分仪器测试范围也仅有600V。然而,这并没有阻止帝斯曼开发具有高CTI值的ForTii和Akulon聚合物。

帝斯曼是唯一一家在其产品组合中拥有CTI600V以上材料的塑料制造商。我们的ForTiiTX1在UL94标准0.4mm厚度下等级为V-0,CTI为900V。ForTiiT11在UL94标准0.2mm厚度下等级为V-0,CTI为875V。AkulonSG-KGS6/HV的CTI为700V。所有这些材料均不含磷和卤素。当爬电距离至关重要时,它们是唯一显示出高CTI的市售材料。

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