Einleitung: Der Aufstieg der NEVs und die entscheidende Rolle der Dämmung
Da sich der weltweite Wandel hin zu nachhaltigen Verkehrsmitteln beschleunigt, definieren neue Energiefahrzeuge (NEVs) - einschließlich Elektroautos, Hybride und wasserstoffbetriebene Modelle - die Sicherheitsstandards für Kraftfahrzeuge neu. Das Herzstück dieser Fahrzeuge sind elektrische Hochspannungssysteme, bei denen schon kleine Isolationsfehler zu katastrophalen Bränden oder Systemfehlfunktionen führen können. Flammhemmende Schrumpfschläuche haben sich als unverzichtbare Komponente zur Gewährleistung der Sicherheit von NEVs erwiesen. In diesem Blog wird untersucht, warum dieses Material unverzichtbar ist, und zwar anhand von technischen Erkenntnissen, Industrienormen und praktischen Anwendungen.
1. Das anspruchsvolle Umfeld der elektrischen Systeme von NEVs
NEVs arbeiten unter extremen Bedingungen:
- Hochspannung: Akkus und Motoren haben oft eine Spannung von mehr als 600 V und erfordern eine Isolierung, die starken elektrischen Belastungen standhält.
- Thermische Herausforderungen: Komponenten wie Antriebsmotoren und Ladeanschlüsse halten Temperaturen von -55°C bis 200°C stand.
- Chemische Exposition: Öl, Kühlmittel und Straßenverunreinigungen gefährden mit der Zeit die Integrität der Isolierung.
Warum Schwerentflammbarkeit wichtig ist
Flammhemmende Schläuche (UL94 V0 oder VW-1) verhindern die Ausbreitung von Bränden, da sie innerhalb von 30 Sekunden nach dem Entfernen der Flamme selbstlöschend sind. Der TA37-Schlauch von HellermannTyton zum Beispiel kombiniert halogenfreie Materialien mit geringer Rauchentwicklung, was für die Minimierung giftiger Dämpfe in Notfällen entscheidend ist.
2. Schlüsselanwendungen in NEVs
a. Batterie-Systeme
Lithium-Ionen-Batterien sind anfällig für thermisches Durchgehen - eine Kettenreaktion, die zu Explosionen führt. Flammhemmende Schläuche isolieren Batteriepole und Sammelschienen und verringern so das Kurzschlussrisiko. Die Polyolefin-Schläuche von Woer halten beispielsweise einer Durchschlagfestigkeit von 15 kV/mm stand und gewährleisten eine Isolierung auch bei extremen Spannungsspitzen.
b. Motor und Ladesysteme
Antriebsmotoren erzeugen erhebliche Hitze, während Ladeanschlüsse Feuchtigkeit und Abrieb ausgesetzt sind. Doppelwandige Schrumpfschläuche mit Klebeeinlagen (z. B. die H-2(Z)-Serie von Hongshang) bieten eine wasserdichte Abdichtung und mechanischen Schutz. Die Tests von Maruix haben gezeigt, dass der Isolationswiderstand solcher Schläuche auch nach einer Belastung mit 1.000 V DC noch >500 MΩ beträgt.
c. Hochspannungs-Kabelbäume
Orangefarbene Schläuche (wie bei BMW- und Mercedes-EVs üblich) signalisieren optisch Hochspannungsbereiche und bieten gleichzeitig eine UL224-zertifizierte Isolierung. Diese Doppelfunktion erhöht die Sicherheit bei Wartungsarbeiten und Kollisionen.
3. Materialinnovationen für mehr Sicherheit
a. Strahlenvernetztes Polyolefin
Dieses Material dominiert die NEV-Anwendungen aufgrund von:
- Temperaturbeständigkeit: Arbeitet von -55°C bis 125°C, mit kurzfristiger Toleranz bis zu 200°C (Fluorpolymer-Varianten).
- Einhaltung der Umweltvorschriften: RoHS-zertifiziert und frei von PBBs, in Übereinstimmung mit den EU-Nachhaltigkeitsrichtlinien.
b. Halogenfreie Alternativen
Marken wie HellermannTyton legen Wert auf raucharme, halogenfreie Rohre, um die Emission giftiger Gase bei Bränden zu reduzieren - ein entscheidender Faktor für geschlossene EV-Kabinen.
c. Smart Tubing für zukünftige E-Fahrzeuge
Zu den aufkommenden Technologien gehören:
- Selbstheilende Polymere: Repariert automatisch kleine Risse, die durch Vibrationen verursacht wurden.
- IoT-integrierte Rohre: Sensoren überwachen den Zustand der Isolierung in Echtzeit und warnen die Fahrer vor möglichen Fehlern.
4. Übereinstimmung mit globalen Standards
Um die NEV-Sicherheitsvorschriften zu erfüllen, müssen Schrumpfschläuche strenge Tests bestehen:
- UL 224: Validiert die Durchschlagfestigkeit (z. B. 2.500 V AC für 60 Sekunden ohne Durchschlag).
- IEC 60695: Bewertet die Flammenausbreitung und die Rauchdichte.
- GB/T 2408: Verlangt horizontale HB- und vertikale V0-Einstufungen in China.
Fallstudie: Ein führender Hersteller von Elektrofahrzeugen reduzierte seine Garantieansprüche um 22%, nachdem er auf UL94 V0-zertifizierte Schläuche für Batterieverbindungen umgestiegen war.
5. Kosten vs. Sicherheit: Warum sich Premium-Schläuche auszahlen
Es gibt zwar budgetfreundliche Optionen, aber hochwertige flammhemmende Schläuche bieten eine langfristige Rendite:
- Geringeres Rückrufrisiko: Nicht konforme Isolierung verursachte 14% Rückrufe von Elektrofahrzeugen im Jahr 2023.
- Verlängerte Lebensdauer der Komponenten: Die Rohre von Woer behalten die Zugfestigkeit von 70% nach 168 Stunden bei 158°C bei, was die Kosten für den Austausch minimiert.
- Umgehung von Vorschriften: Bußgelder für die Nichteinhaltung von Vorschriften können in Märkten wie der EU mehr als $50.000 pro Fahrzeug betragen.
Schlussfolgerung: Die Zukunft der NEV-Sicherheit
Da sich NEVs in Richtung autonomes Fahren und 800V-Architekturen entwickeln, werden flammhemmende Schrumpfschläuche ein Eckpfeiler der elektrischen Sicherheit bleiben. Hersteller müssen Materialien bevorzugen, die Leistung, Konformität und Nachhaltigkeit in Einklang bringen. Wenden Sie sich an willele, um immer die neuesten Standards zu erhalten und gleichzeitig zukunftssichere Designs zu entwickeln.
