ด้วยรถยนต์ไฟฟ้าที่กลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้น ความปลอดภัยจึงเป็นเรื่องสำคัญ สิ่งหนึ่งที่สำคัญจริงๆ แต่ผู้คนไม่ค่อยนึกถึงคือประเภทของฉนวนที่ใช้กับสายไฟ HFFR (วัสดุที่ไม่มีฮาโลเจนและไม่ติดไฟได้ง่าย) กำลังกลายเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับสายเคเบิลของรถยนต์พลังงานใหม่ โดยเฉพาะสายแรงดันสูง บทความบล็อกนี้จะพิจารณาว่า HFFR สำคัญอย่างไร มันถูกนำมาใช้ในรถยนต์พลังงานใหม่อย่างไร และเทคโนโลยีนี้จะไปในทิศทางไหนต่อไป
ทำไม HFFR ถึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสายเคเบิลในรถยนต์พลังงานใหม่?
1. ข้อดีของ LSZH
HFFR มีความคล้ายคลึงกับวัสดุ LSZH (Low Smoke Zero Halogen) เพราะทั้งคู่พยายามลดควันพิษและกัดกร่อนหากเกิดไฟไหม้ วัสดุหุ้ม LSZH (หรือ LS0H) จะไม่ปล่อยฮาโลเจนมากนักเมื่อมันร้อน
ฮาโลเจน เช่น คลอรีน โบรมีน และฟลูออรีน สามารถสร้างไฮโดรเจนฮาไลด์ที่กัดกร่อนได้จริงเมื่อพวกมันเผาไหม้。
ในทางกลับกัน สาร HFFR จะไม่ใช้ส่วนประกอบเหล่านั้น ซึ่งจะช่วยลดโอกาสในการเกิดก๊าซกรดที่อาจทำลายอุปกรณ์หรือทำร้ายผู้คนหากเกิดไฟไหม้ในพื้นที่ขนาดเล็ก
ใน NEVs ซึ่งมีพื้นที่จำกัดและระบบที่แข็งแกร่งอยู่ใกล้อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน การลดการปล่อยสารกัดกร่อนสามารถช่วยให้ชิ้นส่วนปลอดภัยหากเกิดอุบัติเหตุหรือระบบร้อนเกินไป
2. ความเสี่ยงจากแรงดันไฟฟ้าสูงและการหลุดพ้นความร้อน
รถยนต์ไฟฟ้าใช้ระบบแรงดันสูง ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาไฟฟ้า เช่น การลัดวงจรหรือการล้มเหลวของฉนวน หากเกิดเหตุการณ์เหล่านี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอาจร้อนเกินไปอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดไฟไหม้หรือการระเบิด
เมื่อแบตเตอรี่ร้อนเกินไป เปลวไฟสามารถแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็ว และความร้อนทำให้สถานการณ์แย่ลง วัสดุ HFFR สามารถช่วยป้องกันสิ่งนี้ได้เพราะพวกเขาหยุดเปลวไฟโดยไม่สร้างก๊าซฮาโลเจนที่อันตราย
นอกจากนี้ สารประกอบ HFFR บางชนิดถูกออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานใน EV สามารถทำให้ได้คะแนนการกันไฟที่สูง (เช่น UL‑94 V‑0) แม้ในโพลิเมอร์เทคนิคเช่น โพลีเอไมด์ที่ใช้รอบบัสบาร์แบตเตอรี่
3. ปัจจัยด้านกฎระเบียบและอุตสาหกรรม
กฎความปลอดภัยของ EV เช่น
ISO 19642 สำหรับสายเคเบิลแรงดันสูง, ต้องการการฉนวนที่แข็งแกร่ง, ความต้านทานไฟ, และประสิทธิภาพที่ยาวนาน ความต้องการที่จะตอบสนองมาตรฐานความร้อนสูง (T4/150°C ขึ้นไป) หมายความว่าเราต้องการระบบ HFFR ที่ดีกว่า เช่น โพลีโอเลฟินที่เชื่อมโยงข้าม (XLPO-HFFR)
นอกจากนี้ บริษัทเคมีภัณฑ์กำลังสร้างสูตรที่ปราศจากฮาโลเจนและทนไฟที่ดีกว่าสำหรับพลาสติก EV (เช่น HFFRs ที่มีฟอสฟอรัส) เพื่อตอบสนองต่อกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและความต้องการด้านประสิทธิภาพ
การผลักดันนี้มาจากมากกว่ากฎระเบียบ บริษัทรถยนต์และผู้ผลิตชิ้นส่วนของพวกเขากำลังใช้ HFFR ในการเดินสาย การเชื่อมต่อ และสถานีชาร์จ เนื่องจากความปลอดภัย กฎระเบียบด้านการปล่อยมลพิษ และเพื่อสร้างความมั่นใจให้กับผู้บริโภค
HFFR การใช้งานในยานยนต์พลังงานใหม่
1. การ Verkabelung และสายไฟภายในของแบตเตอรี่
ภายในแพ็คแบตเตอรี่มีเครือข่ายหนาแน่นของสายไฟ, บัสบาร์, เรซิน, กาว, และส่วนประกอบโครงสร้าง ตามการวิจัยด้านความปลอดภัยจากไฟฟ้าของรถยนต์ไฟฟ้า HFFR ถูกใช้บนฉนวนโพลีอะไมด์สำหรับบัสบาร์เพื่อรักษาคุณสมบัติต้านไฟภายใต้ความเครียดจากแรงดันไฟฟ้าสูง
นอกจากนี้ เรซินสำหรับการปลูกถ่ายหรือกาวบางชนิดที่ใช้ในการยึดเซลล์หรือเติมช่องว่างจะมีคุณสมบัติต้านไฟผ่าน HFFR เพื่อรักษาความสมบูรณ์ในระหว่างที่เซลล์ล้มเหลว。
2. ระบบขับเคลื่อนแรงดันสูงและสายชาร์จ
สายไฟฟ้าแรงสูง (HV) ที่วิ่งจากแบตเตอรี่ไปยังมอเตอร์หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าพลังงานต้องสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงได้ไม่เพียงแต่ยังต้องตอบสนองได้อย่างปลอดภัยในสภาวะไฟไหม้หรือข้อบกพร่อง การหุ้มด้วย HFFR ช่วยให้บรรลุคุณสมบัติเหล่านั้นในขณะที่จำกัดการปล่อยสารพิษ
ในการออกแบบเปลือกนอกของสายเคเบิลดังกล่าว สารประกอบ HFFR จะให้ความสมดุลระหว่างการต้านไฟ ความทนทานทางกล และความยืดหยุ่น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจัดเส้นทางที่มีการเคลื่อนไหวภายในรถยนต์
สายเคเบิลเหล่านี้ยังต้องผ่านการทดสอบเปลวไฟแนวตั้ง (เช่น VW-1) ซึ่งสูตร HFFR บางสูตรสามารถทำได้
3. สายชาร์จภายนอก (สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง)
สายชาร์จต้องเผชิญกับการงอซ้ำ ๆ การสัมผัสกับสภาพอากาศภายนอก การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และความเครียดทางกล เพื่อให้ใช้งานได้ พวกเขาต้องการการหุ้มที่กันไฟได้ ทนต่อรังสี UV และปราศจากฮาโลเจน
วัสดุ HFFR ที่ออกแบบมาสำหรับสารประกอบแจ็คเก็ตที่ยืดหยุ่นช่วยให้สายเคเบิลประสิทธิภาพสูงเหล่านี้ลดความเสี่ยงในระหว่างการใช้งานที่ผิดปกติหรือเกิดข้อบกพร่อง สูตรเหล่านี้ยังสามารถตอบสนองต่อมาตรฐาน UL หรือกฎอื่น ๆ เกี่ยวกับความสามารถในการต้านทานไฟและปริมาณฮาโลเจนที่มีอยู่ ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยกว่าสำหรับอุปกรณ์ชาร์จที่เข้าถึงได้ง่าย สิ่งสำคัญที่เราต้องหาคำตอบคือวิธีการทำให้พวกเขายืดหยุ่นได้มากและทำงานได้ดี แม้ในขณะที่อากาศหนาว โดยไม่สูญเสียการป้องกันไฟ
HFFR อุปสรรคทางเทคนิคและนวัตกรรมวัสดุ
1. ปริศนาประสิทธิภาพ: ความต้านทานไฟฟ้าเทียบกับการบรรจุสารเติมเต็ม
ปัญหาหนึ่งของ HFFR คือสารที่ทำให้มันทนไฟ เช่น อลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ อาจทำให้มันมีปัญหาเกี่ยวกับการบล็อกไฟฟ้าหรือความยืดหยุ่นของพลาสติกได้
ผู้ผลิตสายเคเบิลต้องหาสูตรที่เหมาะสมเพื่อให้ฉนวนสามารถรองรับไฟฟ้าได้มากและยังไม่ติดไฟได้ง่าย มันไม่ง่ายเลย โดยเฉพาะสำหรับสายเคเบิลที่ทำขึ้นสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
2. การปรับสมดุลระหว่างความยืดหยุ่น ความแข็งแรงทางกล และอุณหภูมิ
รถยนต์ไฟฟ้าต้องการความยืดหยุ่นสูง (รัศมีการโค้งเล็ก) ความแข็งแรงทางกล (เพื่อทนต่อการสั่นสะเทือน) และความทนทานต่อความร้อน สารประกอบ HFFR บางชนิดที่ใช้ในสายเคเบิล HV ของรถยนต์ไฟฟ้าถูกออกแบบให้มีความยืดหยุ่นสูงสุด (คล้ายกับซิลิโคน) แต่แข็งแรงพอที่จะทนต่อการฉีกขาด
นวัตกรรมทางเคมียังช่วย: โพลิเมอร์บางชนิดเช่น EVM และ HNBR เมื่อรวมกับสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน จะให้ประสิทธิภาพในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง (เช่น -50 ถึง 150°C) โดยไม่ลดทอนความปลอดภัยจากไฟไหม้
3. การผลิตและประสิทธิภาพต้นทุน
สารประกอบ HFFR มีความซับซ้อนมากกว่า (และมักจะมีราคาแพงกว่า) วัสดุที่มีฮาโลเจนแบบดั้งเดิม ความหนืดสูงจากการใช้ฟิลเลอร์หนักทำให้การอัดรีดรถยนต์ความเร็วสูงเป็นเรื่องยาก
ซัพพลายเออร์วัสดุและผู้ผลิตสารผสมกำลังทำงานเกี่ยวกับสูตรที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น—เช่น การใช้ HFFR ที่มีฟอสฟอรัสสำหรับเทอร์โมพลาสติก EV เพื่อลดต้นทุนในขณะที่รักษาอันดับ UL ไว้ ปัญหาใหญ่ที่ผู้ผลิตสารผสมต้องเผชิญคือการทำให้อนุภาค HFFR ที่มีความกระตือรือร้นสูงกระจายตัวเกือบสมบูรณ์ทั่วทั้งโพลีเมอร์ หากพวกเขาไม่ผสมกันได้ดี วัสดุจะอ่อนแอกว่า ไม่สามารถต้านทานไฟฟ้าได้ดีเท่า และจะมีข้อบกพร่องที่พื้นผิว ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมคุณภาพของวัสดุ HFFR ดิบจึงมีความสำคัญมาก
ข้อสรุป
หากคุณพร้อมที่จะยกระดับความปลอดภัยของสายเคเบิลของคุณ—โดยเฉพาะสำหรับการใช้งานในรถยนต์พลังงานใหม่—ร่วมมือกับ Favorchem! ในฐานะผู้ผลิตชั้นนำของผลิตภัณฑ์ที่ทันสมัย
สารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน, เรานำเสนอวิธีแก้ปัญหาที่ขับเคลื่อนด้วยการวิจัยและพัฒนา ซึ่งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และออกแบบมาสำหรับระบบที่มีประสิทธิภาพสูงและแรงดันสูง ไม่ว่าคุณจะต้องการแผ่นข้อมูลทางเทคนิค สูตรที่ปรับแต่งเฉพาะ หรือผลิตภัณฑ์ตัวอย่าง ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณ
ติดต่อเราตอนนี้!
คำถามที่พบบ่อย
HFFR แตกต่างจาก PVC ปกติหรือวัสดุ FR อย่างไร?
แตกต่างจาก PVC ซึ่งปล่อยสารที่ไม่พึงประสงค์ เช่น ไฮโดรเจนฮาไลด์ที่กัดกร่อน (HCl/HBr) และควันหนาเมื่อถูกเผาไหม้ HFFR จะปล่อยควันน้อยกว่า ไม่เป็นพิษเท่า และไม่มีฮาโลเจนในตัว นั่นหมายความว่ามันตรงตามมาตรฐาน LSZH (Low Smoke Zero Halogen)
2. มาตรฐานทั่วโลกกล่าวว่าเราต้องการ HFFR ในสายเคเบิล NEV หรือไม่?
บางมาตรฐานที่สำคัญคือ:
- ISO 6722 / ISO 19642 (สำหรับสายไฟรถยนต์)
- LV 216 (มาตรฐานเยอรมันสำหรับสายเคเบิลแรงดันสูง)
- UL94 V-0 & VW-1 (การทดสอบเพื่อดูว่าสิ่งต่างๆ ติดไฟได้ง่ายแค่ไหน)
มาตรฐานเหล่านี้กล่าวว่าเราต้องใช้วัสดุ HFFR หรือ LSZH สำหรับสิ่งที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงมากขึ้นเรื่อยๆ
3. HFFR ดีต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่?
ใช่ HFFR ไม่มีฮาโลเจน ทำให้มีควันน้อยลงซึ่งไม่เป็นพิษมากนัก และคุณสามารถรีไซเคิลมันได้ นอกจากนี้ ยังมีวัสดุ HFFR ใหม่ที่ทำจากพืชซึ่งทำให้การผลิตสายเคเบิล EV ดีขึ้นสำหรับสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
4. HFFR ทำให้ผู้โดยสารและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ปลอดภัยขึ้นใน NEVs ได้อย่างไร?
สายเคเบิล HFFR หยุดการแพร่กระจายของไฟและลดควันพิษ ซึ่งช่วย:
- นำผู้โดยสารออกอย่างปลอดภัย
- ป้องกันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนไม่ให้เกิดการกัดกร่อน
- หยุดความเสียหายต่อแบตเตอรี่และชิ้นส่วนสำคัญอื่นๆ。