Por que HFFR é importante para cabos em veículos de nova energia?
Criado em 12.02
Com a popularização dos carros elétricos, a segurança é uma grande preocupação. Uma coisa que realmente importa, mas que as pessoas nem sempre pensam, é que tipo de isolamento é usado nos fios. HFFR (material que não contém halogênio e não pega fogo facilmente) está se tornando super importante para os cabos de veículos de nova energia, especialmente os de alta tensão. Este post no blog irá analisar por que o HFFR é importante, como está sendo utilizado em veículos de nova energia e o que vem a seguir para essa tecnologia.
Por que HFFR é essencial para cabos em veículos de nova energia?
1. A Vantagem LSZH
HFFR é semelhante aos materiais LSZH (Baixa Fumaça Zero Halogênio) porque ambos tentam reduzir fumaças tóxicas e corrosivas em caso de incêndio. As coberturas LSZH (ou LS0H) não liberam muitos halogênios quando aquecem.
Halogênios, como cloro, bromo e flúor, podem criar haletos de hidrogênio realmente corrosivos quando queimam.
Por outro lado, o material HFFR não utiliza esses elementos. Isso realmente diminui a chance de gases ácidos que poderiam danificar equipamentos ou ferir pessoas se um incêndio ocorrer em um espaço pequeno.
Em VEs, onde o espaço é limitado e sistemas fortes estão próximos de eletrônicos delicados, reduzir emissões corrosivas pode manter as peças seguras se houver um acidente ou se o sistema superaquecer.
2. O Risco de Alta Tensão e de Corrida Térmica
Os carros elétricos usam sistemas de alta voltagem, que podem causar problemas elétricos como curtos ou falhas de isolamento. Se essas coisas acontecerem, as baterias de íon de lítio podem superaquecer muito rapidamente, levando a incêndios ou explosões.
Quando uma bateria superaquece, as chamas podem se espalhar rapidamente, e o calor agrava a situação. Materiais HFFR podem ajudar a prevenir isso porque eles interrompem as chamas sem criar gases halogênios perigosos.
Além disso, alguns compostos HFFR são projetados especificamente para aplicações em EV, capazes de alcançar altas classificações de retardância de chama (como UL‑94 V‑0) mesmo em polímeros técnicos, como poliamidas usadas em torno de barramentos de bateria.
3. Fatores Reguladores e da Indústria
Regras de segurança para EV, comoISO 19642 para cabos de alta tensão, requer forte isolamento, resistência a chamas e desempenho duradouro. A necessidade de atender a altos padrões de calor (T4/150°C e acima) significa que precisamos de melhores sistemas HFFR, como Poliolefinas Reticuladas (XLPO-HFFR).
Além disso, empresas químicas estão criando fórmulas melhores, livres de halogênio e retardantes de chama, feitas para plásticos de veículos elétricos (como HFFRs à base de fósforo) para atender às regras ambientais e necessidades de desempenho.
Esse impulso vem de mais do que apenas as regras. As montadoras e seus fornecedores estão usando HFFR em fiações, conectores e estações de carregamento devido à segurança, regras de emissões e para ganhar a confiança do consumidor.
Aplicação HFFR em Veículos de Nova Energia
1. Fiação Interna e Chicotes da Bateria
Dentro do pacote de bateria, há uma densa rede de fios, barramentos, resina, adesivos e componentes estruturais. De acordo com a pesquisa de segurança contra incêndios em veículos elétricos, HFFR é utilizado em isolamentos de poliamida para barramentos para manter a retardância à chama sob a tensão de alta voltagem.
Além disso, algumas resinas de encapsulamento ou adesivos usados para unir células ou preencher lacunas são retardantes de chama via HFFR para manter a integridade durante a falha da célula.
2. Linhas de Transmissão de Alta Tensão e Carregamento
Os cabos HV que vão da bateria para o motor ou eletrônica de potência não devem apenas suportar alta tensão elétrica, mas também responder de forma segura em condições de incêndio ou falha. O revestimento HFFR ajuda a alcançar essas propriedades enquanto limita a emissão de substâncias tóxicas.
Ao projetar a capa externa de cabos desse tipo, compostos HFFR oferecem um equilíbrio entre retardância à chama, resistência mecânica e flexibilidade—crítico para roteamento dinâmico dentro do veículo.
Esses cabos também precisam passar em testes de chama vertical (como o VW-1), que algumas formulações HFFR podem atender.
3. Cabos de Carregamento Externos (O Ambiente Dinâmico)
Os cabos de carregamento enfrentam flexões repetidas, exposição ao ar livre, ciclos térmicos e estresse mecânico. Para serem viáveis, eles precisam de uma cobertura que seja retardante de chama, resistente a UV e livre de halogênio.
Materiais HFFR projetados para compostos de jaqueta flexível permitem que esses cabos de alto desempenho reduzam o risco durante abusos ou falhas. Essas formulações também podem atender às normas UL ou outras regras sobre quão bem resistem ao fogo e quanto halogênio contêm. Isso os torna uma opção mais segura para equipamentos de carregamento que são fáceis de acessar. A principal coisa que precisamos descobrir é como mantê-los super flexíveis e funcionando bem, mesmo quando está frio, sem perder essa proteção contra incêndio.
HFFR Barreiras Técnicas e Inovações em Materiais
1. O Paradoxo de Desempenho: Resistência Dielétrica vs. Carga de Aditivo
Um problema com HFFR é que a substância que o torna resistente ao fogo, como o hidróxido de alumínio, pode interferir na eficácia com que bloqueia a eletricidade ou na flexibilidade do plástico.
Os fabricantes de cabos têm que encontrar as formulações certas para que o isolamento possa lidar com muita eletricidade e ainda assim não pegar fogo facilmente. Não é simples, especialmente para cabos feitos para veículos elétricos.
2. Equilibrando Flexibilidade, Resistência Mecânica e Temperatura
Os EVs exigem alta flexibilidade (pequeno raio de curvatura), robustez mecânica (para resistir à vibração) e resiliência térmica. Alguns compostos HFFR usados em cabos HV de EV são projetados para serem ultra-flexíveis (semelhantes ao silicone), mas fortes o suficiente para resistir ao rasgo.
Inovações químicas também ajudam: certos polímeros como EVM e HNBR, quando compostos com retardantes de chama livres de halogênio, oferecem desempenho em uma ampla faixa de temperatura (por exemplo, –50 a 150°C) sem sacrificar a segurança contra incêndios.
3. Fabricação e Eficiência de Custos
Os compostos HFFR são mais complexos (e muitas vezes mais caros) do que os materiais halogenados tradicionais. A alta viscosidade devido às cargas pesadas de enchimento torna a extrusão automotiva em alta velocidade difícil.
Fornecedores de materiais e compostores estão trabalhando em formulações mais eficientes—por exemplo, usando HFFR à base de fósforo para termoplásticos de EV para reduzir custos enquanto mantêm a classificação UL. Um grande problema que os compostores têm que enfrentar é garantir que as partículas de HFFR muito ativas se espalhem quase perfeitamente por todo o polímero. Se não se misturarem bem, o material será mais fraco, não resistirá à eletricidade tão bem e terá falhas na superfície, razão pela qual a qualidade do material bruto de HFFR é tão importante.
Conclusão
Se você está pronto para levar a segurança dos seus cabos—especialmente para aplicações de veículos de nova energia—para o próximo nível, faça parceria com a Favorchem! Como um fabricante líder de produtos avançadosretardantes de chama livres de halogênio, oferecemos soluções ecológicas impulsionadas por P&D, projetadas para sistemas de alta performance e alta tensão. Se você precisar de fichas técnicas, formulações personalizadas ou amostras de produtos, nossa equipe de especialistas está aqui para ajudar.Entre em contato conoscoagora!
Perguntas Frequentes
1. Como o HFFR é diferente do PVC regular ou de materiais FR?
Ao contrário do PVC, que libera substâncias desagradáveis como haletos de hidrogênio corrosivos (HCl/HBr) e fumaça densa quando queima, o HFFR produz menos fumaça, não é tão tóxico e não contém halogênio. Isso significa que atende aos padrões LSZH (Baixa Fumaça Zero Halogênio).
2. Quais padrões ao redor do mundo dizem que precisamos de HFFR em cabos NEV?
Alguns padrões importantes são:
- ISO 6722 / ISO 19642 (para fios de carro)
- LV 216 (padrão alemão para cabos de alta tensão)
- UL94 V-0 & VW-1 (testes para ver quão fácil as coisas pegam fogo)
Cada vez mais, esses padrões dizem que temos que usar materiais HFFR ou LSZH para coisas de alta tensão.
3. O HFFR é bom para o meio ambiente?
Sim. O HFFR não contém halogênio, produz menos fumaça que não é tão tóxica e você pode reciclá-lo. Além disso, há novos materiais HFFR feitos de plantas que tornam a fabricação de cabos para veículos elétricos ainda melhor para o meio ambiente.
4. Como o HFFR torna os passageiros e a eletrônica mais seguros em VEs?
Os cabos HFFR impedem a propagação de incêndios e reduzem a fumaça tóxica, o que ajuda:
- Retirar os passageiros em segurança
- Mantenha eletrônicos sensíveis longe da corrosão
- Pare de danificar baterias e outras partes importantes.
Fabricante líder de aditivos químicos inovadores, comprometido com segurança, desempenho e responsabilidade ambiental.
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