從充電樁線纜失效模式談開去

　　10月30日，在DEKRA德凱主辦的“2018電動汽車安全·創(chuàng)新論壇”上，筆者有幸學(xué)習(xí)了電動汽車充電樁電纜標(biāo)準(zhǔn)及失效分析進(jìn)行了深入分析。

　　在電動汽車逐漸替代傳統(tǒng)燃油車的大趨勢下，電動汽車每年的全球出貨量也是以驚人的速度增長。而與此同時對于電動汽車的充電配套設(shè)施的需求也是與之俱增。然而，電動汽車充電樁的故障率卻一直處在一個不低的水平。其中又以充電線纜的損壞占到了相當(dāng)?shù)谋壤?/p>

　　一、全球充電樁電纜標(biāo)準(zhǔn)

　　電動汽車充電用電纜作為新型電線電纜，其使用要求不同于傳統(tǒng)的電線線纜，目前，電動汽車充電用電纜國家標(biāo)準(zhǔn)已于2017年5月12日正式頒布，12月1日開始執(zhí)行。表1為全球各地區(qū)充電樁電纜的主要標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號。

　　表 1 全球充電樁電纜的主要標(biāo)準(zhǔn)

　　2017年中國新能源電動汽車銷量占全球銷量的50%，全球新能源汽車主要市場一次為：1中國、2歐洲、3北美、4日韓、5其他。其中中國、歐洲、北美三個地區(qū)的銷量總和占全球電動汽車銷量的86%。近些年，這些地區(qū)都公布或更新了，電動汽車充電線纜相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)文案。其中中國、歐洲、北美三個地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)解析對比如下表2、表3所示:

　　表 2 全球三大主要市場標(biāo)準(zhǔn)解析

　　表 3 國標(biāo)、歐標(biāo)、美標(biāo)標(biāo)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標(biāo)準(zhǔn)要求以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，總結(jié)出三份標(biāo)準(zhǔn)各自優(yōu)缺點(diǎn)如下：

　　1.中國市場GB/T 33594

　　優(yōu)點(diǎn)：①.絕緣護(hù)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EN 50620：

　　優(yōu)點(diǎn)：①.絕緣及護(hù)套材料性能指標(biāo)齊全。

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

　　缺點(diǎn)：①.絕緣和護(hù)套材料組合單一，可選擇性較少。

　?、?產(chǎn)品中沒有直流充電線纜可選。

　　③.缺少耐刮磨、抗擠壓、濕熱、高低溫循環(huán)等試驗(yàn)。

　　北美市場UL 62：

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

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

　　缺點(diǎn)：①.標(biāo)準(zhǔn)中對規(guī)格選型規(guī)定較為混亂。

　　②.缺少評估線纜實(shí)際使用的測試，如搖擺試驗(yàn)、耐液體試驗(yàn)、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，目前電動汽車充電樁線纜市場確實(shí)仍處于剛剛起步的階段，全球三大市場的標(biāo)準(zhǔn)都多少存在著缺陷以及不完善的地方。而在實(shí)際市場情況中，由于廠家壓縮成本，認(rèn)證測試不完善，環(huán)境因素考慮不周全等諸類原因，電動汽車充電線纜的質(zhì)量形式則更加嚴(yán)峻。

　　電動汽車充電電纜是連接電動汽車和充電樁的載體，其基本作用是傳輸電能。然而，隨著充電技術(shù)的發(fā)展，為了更好的完成充電，電動汽車和充電樁之間需要進(jìn)行通信，并且在必要時進(jìn)行自動控制。因此，充電過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?shù)淖饔?，同時需要將車輛以及動力電池的狀態(tài)和信息傳遞至充電樁進(jìn)行實(shí)時交互，在必要條件下，對充電動作進(jìn)行控制，以便安全可靠地完成充電過程。