隨著新能源汽車的持續(xù)推廣和應(yīng)用，充電設(shè)施的小型化和輕量化將會是未來的發(fā)展方向，一些高性能的新型改性塑料材料，如 PPS、PPO、PEEK 等，以及其他彈性體材料，均有可能在充電設(shè)施中進(jìn)行工程化應(yīng)用，這對改性塑料在新能源汽車中的應(yīng)用有著很好的促進(jìn)作用。

 

       一、充電設(shè)施及其技術(shù)要求

 

       充電設(shè)施作為新能源汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置，是與新能源汽車相伴相生的，是新能源汽車推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)和保障，特別是在電池性能、單次充電行駛里程短期不能顯著提高的情況下，直接影響到新能源汽車的發(fā)展。

 

       新能源汽車充電設(shè)施主要包括充電樁和充電站，其中以充電樁為主。

 

       充電樁使用強電工作，且連續(xù)工作時間長，特別是直流充電樁為達(dá)到快速充電的目的，工作電流較大，更為重要的是可能會與人接觸，所以其整體安全性能要求很高。此外，充電樁的使用工況環(huán)境較為復(fù)雜，必須滿足不同地區(qū)的氣候環(huán)境，如南方沿海地區(qū)的高溫、高濕及鹽霧腐蝕，高寒地區(qū)的低溫撞擊，高海拔地區(qū)高強紫外線照射，以及部分污染嚴(yán)重地區(qū)的酸雨腐蝕等。因此，針對充電樁的工作性質(zhì)和工作環(huán)境等因素，必須有相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行規(guī)范，以保障充電樁的安全使用。

 

 

表 1 充電設(shè)施國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)匯總

 

       中國質(zhì)量認(rèn)證中心（CQC）于 2016 年 4 月 24 日發(fā)布了國內(nèi)首個《電動汽車充電設(shè)備非金屬材料外殼技術(shù)規(guī)范》（見表 2），該技術(shù)規(guī)范從充電樁的實際使用環(huán)境出發(fā)，通過對材料耐老化、耐候、耐低溫沖擊、阻燃、耐熱、電氣絕緣等方面性能的考核，來評價材料是否能夠達(dá)到長期使用要求。

 

 

表 2  電動汽車充電設(shè)備非金屬材料外殼技術(shù)規(guī)范

 

       二、改性塑料在充電設(shè)施上的應(yīng)用

 

       針對充電設(shè)施行業(yè)，改性塑料行業(yè)部分領(lǐng)先企業(yè)，已經(jīng)針對高分子材料在充電樁上的應(yīng)用進(jìn)行了充分研究，有能力提供針對充電樁的高分子材料整體解決方案。

 

       綜合針對充電設(shè)施的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，參照其他類似應(yīng)用領(lǐng)域的需求，轉(zhuǎn)化成對材料的具體性能要求（見表 3），結(jié)合不同材料對應(yīng)的性能，可以對充電樁的不同部件提供對應(yīng)的改性塑料材料解決方案。

 

 

表 3 充電樁部件使用要求及材料推薦

 

       1、充電樁殼體

 

       充電樁殼體作為充電樁的對外防護(hù)部件，不僅需要滿足運輸、安裝和使用過程中可能發(fā)生碰撞的保護(hù)要求，還必須適合復(fù)雜的使用工況環(huán)境，所用材料需要有一定的機械強度、電氣絕緣性和阻燃性要求，同時兼具優(yōu)良的耐候性能、低溫沖擊性能、耐腐蝕性能和加工性能。推薦使用無鹵阻燃 PC 材料或無鹵阻燃 PC 合金材料，如無鹵阻燃 PC/ABS、PC/ASA、PC/PBT 材料等，包括使用免噴涂技術(shù)的組合，可以做成不同的外觀顏色，滿足不同使用場合的個性化需求。

 

        2、充電槍及連接系統(tǒng)

 

       充電槍及連接系統(tǒng)具體包括充電槍殼體和連接頭。充電槍外殼，除需要阻燃性能、電絕緣性能、耐候性能外，還要有良好剛性和韌性，避免跌落和車輛輾壓造成的損壞，同時兼顧良好的外觀。材料方面推薦無鹵阻燃耐候 PC 及其合金材料。充電連接頭，包括插座和插頭，直接與導(dǎo)線轉(zhuǎn)接，需要優(yōu)異的電絕緣性、阻燃性能、耐熱性能，同時為滿足長期插拔的使用壽命要求，材料需要優(yōu)異的力學(xué)性能。推薦使用無鹵阻燃增強尼龍材料。

 

         3、內(nèi)部控制系統(tǒng)組件

 

       內(nèi)部控制系統(tǒng)組件主要包括電源模塊、接觸器、斷路器、散熱風(fēng)扇等。參照常用電源系統(tǒng)及低壓電器行業(yè)的材料應(yīng)用，可使用無鹵阻燃增強 PA 或 PBT 材料。散熱風(fēng)扇推薦在 IT 行業(yè)廣泛使用的阻燃增強 PBT 或 PPE 材料。

 

       4、線纜組件

 

       充電樁使用的線纜主要包括電源線和信號控制線，在 CQC 發(fā)布的《電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)電纜技術(shù)規(guī)范》中，對充電樁線纜的結(jié)構(gòu)、額定電壓、使用溫度、允許彎曲半徑以及耐久性等方面都做了詳細(xì)規(guī)定。高分子材料主要應(yīng)用在線纜的內(nèi)護(hù)層和外護(hù)套方面，內(nèi)護(hù)層可以使用無鹵阻燃 TPE、TPU，外護(hù)套可以使用 PVC、無鹵阻燃彈性體等。

 

       隨著新能源汽車的持續(xù)推廣和應(yīng)用，充電設(shè)施的小型化和輕量化將會是未來的發(fā)展方向，一些高性能的新型改性塑料材料，如 PPS、PPO、PEEK 等，以及其他彈性體材料，均有可能在充電設(shè)施中進(jìn)行工程化應(yīng)用，這對改性塑料在新能源汽車中的應(yīng)用有著很好的促進(jìn)作用。

 

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