從充電樁線(xiàn)纜失效模式談開(kāi)去

　　10月30日，在DEKRA德凱主辦的“2018電動(dòng)汽車(chē)安全·創(chuàng )新論壇”上，筆者有幸學(xué)習了電動(dòng)汽車(chē)充電樁電纜標準及失效分析進(jìn)行了深入分析。

　　在電動(dòng)汽車(chē)逐漸替代傳統燃油車(chē)的大趨勢下，電動(dòng)汽車(chē)每年的全球出貨量也是以驚人的速度增長(cháng)。而與此同時(shí)對于電動(dòng)汽車(chē)的充電配套設施的需求也是與之俱增。然而，電動(dòng)汽車(chē)充電樁的故障率卻一直處在一個(gè)不低的水平。其中又以充電線(xiàn)纜的損壞占到了相當的比例。

　　一、全球充電樁電纜標準

　　電動(dòng)汽車(chē)充電用電纜作為新型電線(xiàn)電纜，其使用要求不同于傳統的電線(xiàn)線(xiàn)纜，目前，電動(dòng)汽車(chē)充電用電纜國家標準已于2017年5月12日正式頒布，12月1日開(kāi)始執行。表1為全球各地區充電樁電纜的主要標準標準號。

　　表 1 全球充電樁電纜的主要標準

　　2017年中國新能源電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量占全球銷(xiāo)量的50%，全球新能源汽車(chē)主要市場(chǎng)一次為：1中國、2歐洲、3北美、4日韓、5其他。其中中國、歐洲、北美三個(gè)地區的銷(xiāo)量總和占全球電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量的86%。近些年，這些地區都公布或更新了，電動(dòng)汽車(chē)充電線(xiàn)纜相關(guān)的標準文案。其中中國、歐洲、北美三個(gè)地區的標準解析對比如下表2、表3所示:

　　表 2 全球三大主要市場(chǎng)標準解析

　　表 3 國標、歐標、美標標注中在電纜材料主要性能差異度對比

　　針對于全球三大主要市場(chǎng)標準要求以及實(shí)驗內容，總結出三份標準各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)如下：

　　1.中國市場(chǎng)GB/T 33594

　　優(yōu)點(diǎn)：①.絕緣護套材料和成品性能較全，可靠性高。

　?、?材料選擇性多。

　?、?符合中國市場(chǎng)國情。

　　缺點(diǎn)：①.材料及整纜的耐高溫性能可以考慮提高。

　　2.歐洲市場(chǎng)EN 50620：

　　優(yōu)點(diǎn)：①.絕緣及護套材料性能指標齊全。

　?、?所有產(chǎn)品均為無(wú)鹵，符合新能源綠色環(huán)保的理念。

　　缺點(diǎn)：①.絕緣和護套材料組合單一，可選擇性較少。

　?、?產(chǎn)品中沒(méi)有直流充電線(xiàn)纜可選。

　?、?缺少耐刮磨、抗擠壓、濕熱、高低溫循環(huán)等試驗。

　　北美市場(chǎng)UL 62：

　　優(yōu)點(diǎn)：①.材料范圍廣，PVC、TPE、CPE等均可使用。

　?、?著(zhù)重考慮到耐環(huán)境、電性能、燃燒等，如90度長(cháng)期絕緣電阻、相對電容和穩定因數、VW-1測試等。

　　缺點(diǎn)：①.標準中對規格選型規定較為混亂。

　?、?缺少評估線(xiàn)纜實(shí)際使用的測試，如搖擺試驗、耐液體試驗、高低溫循環(huán)、濕熱測試、抗撕裂測試等。

　　從上述分析中可以得知，目前電動(dòng)汽車(chē)充電樁線(xiàn)纜市場(chǎng)確實(shí)仍處于剛剛起步的階段，全球三大市場(chǎng)的標準都多少存在著(zhù)缺陷以及不完善的地方。而在實(shí)際市場(chǎng)情況中，由于廠(chǎng)家壓縮成本，認證測試不完善，環(huán)境因素考慮不周全等諸類(lèi)原因，電動(dòng)汽車(chē)充電線(xiàn)纜的質(zhì)量形式則更加嚴峻。

　　電動(dòng)汽車(chē)充電電纜是連接電動(dòng)汽車(chē)和充電樁的載體，其基本作用是傳輸電能。然而，隨著(zhù)充電技術(shù)的發(fā)展，為了更好的完成充電，電動(dòng)汽車(chē)和充電樁之間需要進(jìn)行通信，并且在必要時(shí)進(jìn)行自動(dòng)控制。因此，充電過(guò)程對充電電纜提出了更高的要求，充電電纜不僅需要具有電量傳輸的作用，同時(shí)需要將車(chē)輛以及動(dòng)力電池的狀態(tài)和信息傳遞至充電樁進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，在必要條件下，對充電動(dòng)作進(jìn)行控制，以便安全可靠地完成充電過(guò)程。