工业自动化

为什么电动汽车线缆选择在电动汽车制造中很重要  

Mike Shen
电动汽车的信号传输、电源和驾驶控制受所选电动汽车线缆质量的影响。

 

电动汽车(EV)行业在过去几年中实现了跨越式发展。

 

2023年交付了1420万辆新的电动汽车,比2022年增长了35%。相比之下,自2022年至2023年,轻型车销量仅增长了11%。

 

采用纯电动或混合动力车辆可以大大减少石油消耗,减少温室气体排放,保护环境并为消费者提供具有成本效益的产品选择。

 

电动汽车产业的进步不仅推动了汽车制造业的提升,也推动了人工智能、半导体芯片制造、信息通信、数据存储和处理等诸多相关领域的技术进步和发展。

 

随着电动汽车市场继续取得重大进展,更多的客户将选择驾驶电动汽车。

 

但随着电动汽车的快速发展,一些不容忽视的关键因素也随之而来:电动汽车线缆选择和应用的重要性。

 

电动汽车内部构成

 

电动汽车的内部系统由三个模块组成:

  • 计算单元,包括处理器和计算平台,用于支持人机交互和路径规划

  • 用于监控视觉、速度和环境因素的传感器,以及卫星定位系统和激光/毫米波雷达,为计算单元提供数据

  • 包含各种电源线缆、控制线缆和通信线缆的线束和电线控制系统,提供电力、信号和数据传输,用于支持驾驶控制和多媒体娱乐

 

由于计算单元和传感器充当电动汽车的大脑和面部功能,因此它们的重要性显而易见,并且通常是消费者和汽车制造从业者最关心的问题。然而,当涉及到线束和电线控系统时,这些系统并未获得足够深入的了解,甚至可能被视为降低生产成本的机会。

 

然而,这是一种危险的偏见。

 

线缆质量至关重要的3种电动汽车应用

线束和电线控系统作为电动汽车的神经系统,即数据收集和处理之间的传输介质,在电动汽车中的作用比在传统汽车中更为重要,尤其是在以下三个领域。

 

1. 信号传输

在传统燃料汽车中,信号数据传输通过无线电、倒车雷达或后视影像的通信线缆进行。这些功能对车辆的驾驶性能或安全性没有重大影响。即使线缆损坏、断裂或抗干扰性能差,其后果通常仅限于缺乏无线电信号或模糊的倒车影像。

 

然而在电动汽车中,通信线缆的数量和重要性大大增加。为了连接各种传感器,例如雷达、定位天线和摄像头,安装了多根射频同轴线缆或以太网线缆来连接传感器并为计算单元提供实时数据。

 

如果不能保证这些电动汽车线缆的信号传输可靠性,那么缺乏实时定位、路线规划甚至距离和障碍物识别等问题将导致可能产生致命后果的事故。因此,材料选择、产品质量、电气性能等电动汽车线缆规格需要遵守严格的标准。

 

2. 电源

传统燃料汽车通常安装12V或24V电池,为车辆发动机以及灯光、空调和多媒体系统供电。

 

因此,通常应用低压线缆,其质量和可靠性要求没有那么高。对于电动汽车来说,电力是核心能源。随着消费者对单次充电实现更远驾驶里程的需求,电动汽车电瓶和电机的电压要求显著提高。如今,800V和1000V是主流配置,而且1200V即将投入使用。电动汽车线缆质量问题导致短路和车辆自燃的可能性也显著增加。

 

因此,电动汽车中使用的供电线缆的电压电阻、载流能力、散热性能和稳定性要求远高于传统燃料汽车。

 

3. 驾驶控制

传统燃料车辆使用液压和机械传动模式,不需要线控系统。在未来的电动汽车中,线控系统将主要由线控驱动、线控制动和线控转向组成,取代传统的机械连接和液压/气动辅助装置。

 

线控技术的发展,特别是轮缘电机和轮毂电机技术的成熟,将带来颠覆性的性能提升:

 

  • 制动响应速度将会更快,从机械制动的100毫秒级别缩短至电机制动的10毫秒级别。同时,控制精度将会更高,大大提高了电动汽车的安全性能。

  • 结构将会简单紧凑。通过使用柔软线缆代替坚硬的传动部件,内部空间可以增加20%,可容纳更多电瓶,同时降低内部设计的难度和坚硬部件的磨损,节省生产和使用成本。

  • 传动效率将会更高,电机和柔性线缆模式的组合将取代机械传动轴,大大减少机械部件之间的摩擦损耗。运营效率将提高约10%,使电动汽车的单次充电续航里程超过1,000公里。

 

依靠Belden提供电动汽车线缆解决方案

随着汽车电气化和智能化的不断发展,线缆作为信号数据和电力传输介质的重要性也越来越大。选择高性能的电动汽车线缆产品将大大提高电动汽车的性能和安全性。

 

作为知名的线缆专家,Belden拥有超过120年的线缆设计和生产经验,曾为众多国内外知名汽车制造企业提供线缆解决方案。

 

如果您需要帮助选择电动汽车线缆以集成到您的制造过程中,我们可以帮忙。

 

详细了解我们的工业自动化解决方案

 

相关资源: