充電樁電纜測試標準
在電動汽車逐漸替代傳統燃油車的大趨勢下,電動汽車每年的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的比例。
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的電線線纜,目前,電動汽車充電用電纜國家標準已于2017年5月12日正式頒布,12月1日開始執行。表1為各地區充電樁電纜的主要標準標準號。
▼充電樁電纜的主要標準
IEC標準 | IEC 62893-1/2/3:2017 |
歐洲標準 | EN 50620:2017(交流35mm2以下) |
中國標準 | GB/T 33594-2017 |
美國/加拿大標準 | UL 62 CSA C22.2 No.49 |
日本標準 | JCS 4522 |
2017年中國新能源電動汽車銷量占銷量的50%,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、北美三個地區的銷量總和占電動汽車銷量的86%。近些年,這些地區都公布或更新了,電動汽車充電線纜相關的標準文案。其中中國、歐洲、北美三個地區的標準解析對比如下:
▼三大主要市場標準解析
標準 | 額定電壓 | 額定溫度 | 主要型號 | 材料 |
GB/T 33594 | AC 450/750V | -40℃~90℃ | S90S90 S90S90PS90 S90F S90S90PF S90U S90S90PU S90UPU EU EUPU EF EFPF EYU EYUPU EYYJ EYYJPYJ | 絕緣:S90 E(Y)護套:S90 F U YJ |
EN 50620 | AC 300/500VDC 450/750V | -40℃~90℃ | H05BZ5-F H07BZ5-F H05BZ6-F H07BZ6-F | 絕緣:EVI-1 EVI-2護套:EVM-1 EVM-2 |
UL 62 | AC 300VDC 600V | -40℃~105℃ | EVJ EVJE EVJT EV EVE EVT | 絕緣及護套:CPE CSM EP TPE PVC |
▼國標、歐標、美標標注中在電纜材料主要性能差異度對比
絕緣和護套材料性能對比
序號 | 測試項目 | GB/T 33594 | EN 50620 | UL 62 |
1 | 絕緣護套熱延伸 | √ | / | √ |
2 | 絕緣護套高溫壓力 | √ | / | √ |
3 | 絕緣熱收縮 | √ | / | √ |
4 | 絕緣護套低溫拉伸OD≥12.5mm | √ | / | √ |
5 | 絕緣護套耐臭氧 | √ | / | √ |
6 | 絕緣護套鹵素 | √ | / | √ |
7 | 護套耐水解 | √ | / | √ |
8 | 護套耐酸堿 | √ | / | √ |
9 | 護套皂化實驗 | √ | / | √ |
10 | 護套抗撕裂 | √ | / | √ |
針對于三大主要市場標準要求以及實驗內容,總結出三份標準各自優缺點如下:
1. 中國市場GB/T 33594
優點:①絕緣護套材料和成品性能較全,可靠性高、②材料選擇性多、③符合中國市場國情
缺點: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
優點:①絕緣及護套材料性能指標齊全、②所有產品均為無鹵,符合新能源綠色環保的理念
缺點:①絕緣和護套材料組合單一,可選擇性較少、②產品中沒有直流充電線纜可選、③缺少耐刮磨、抗擠壓、濕熱、高低溫循環等試驗
3. 北美市場UL 62:
優點:①材料范圍廣,PVC、TPE、CPE等均可使用、②著重考慮到耐環境、電性能、燃燒等,如90度長期絕緣電阻、相對電容和穩定因數、VW-1測試等
缺點:①標準中對規格選型規定較為混亂、②缺少評估線纜實際使用的測試,如搖擺試驗、耐液體試驗、高低溫循環、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仍處于剛剛起步的階段,三大市場的標準都多少存在著缺陷以及不完善的地方。而在實際市場情況中,由于廠家壓縮成本,認證測試不完善,環境因素考慮不周全等諸類原因,電動汽車充電線纜的質量形式則更加嚴峻。
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,隨著充電技術的發展,為了更好的完成充電,電動汽車和充電樁之間需要進行通信,并且在必要時進行自動控制。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的作用,同時需要將車輛以及動力電池的狀態和信息傳遞至充電樁進行實時交互,在必要條件下,對充電動作進行控制,以便安全可靠地完成充電過程。