从充电桩线缆失效模式谈开去

　　10月30日，在DEKRA德凯主办的“2018电动汽车安全·创新论坛”上，笔者有幸学习了电动汽车充电桩电缆标准及失效分析进行了深入分析。

　　在电动汽车逐渐替代传统燃油车的大趋势下，电动汽车每年的全球出货量也是以惊人的速度增长。而与此同时对于电动汽车的充电配套设施的需求也是与之俱增。然而，电动汽车充电桩的故障率却一直处在一个不低的水平。其中又以充电线缆的损坏占到了相当的比例。

　　一、全球充电桩电缆标准

　　电动汽车充电用电缆作为新型电线电缆，其使用要求不同于传统的电线线缆，目前，电动汽车充电用电缆国家标准已于2017年5月12日正式颁布，12月1日开始执行。表1为全球各地区充电桩电缆的主要标准标准号。

　　表 1 全球充电桩电缆的主要标准

　　2017年中国新能源电动汽车销量占全球销量的50%，全球新能源汽车主要市场一次为：1中国、2欧洲、3北美、4日韩、5其他。其中中国、欧洲、北美三个地区的销量总和占全球电动汽车销量的86%。近些年，这些地区都公布或更新了，电动汽车充电线缆相关的标准文案。其中中国、欧洲、北美三个地区的标准解析对比如下表2、表3所示:

　　表 2 全球三大主要市场标准解析

　　表 3 国标、欧标、美标标注中在电缆材料主要性能差异度对比

　　针对于全球三大主要市场标准要求以及实验内容，总结出三份标准各自优缺点如下：

　　1.中国市场GB/T 33594

　　优点：①.绝缘护套材料和成品性能较全，可靠性高。

　　②.材料选择性多。

　　③.符合中国市场国情。

　　缺点：①.材料及整缆的耐高温性能可以考虑提高。

　　2.欧洲市场EN 50620：

　　优点：①.绝缘及护套材料性能指标齐全。

　　②.所有产品均为无卤，符合新能源绿色环保的理念。

　　缺点：①.绝缘和护套材料组合单一，可选择性较少。

　　②.产品中没有直流充电线缆可选。

　　③.缺少耐刮磨、抗挤压、湿热、高低温循环等试验。

　　北美市场UL 62：

　　优点：①.材料范围广，PVC、TPE、CPE等均可使用。

　　②.着重考虑到耐环境、电性能、燃烧等，如90度长期绝缘电阻、相对电容和稳定因数、VW-1测试等。

　　缺点：①.标准中对规格选型规定较为混乱。

　　②.缺少评估线缆实际使用的测试，如摇摆试验、耐液体试验、高低温循环、湿热测试、抗撕裂测试等。

　　从上述分析中可以得知，目前电动汽车充电桩线缆市场确实仍处于刚刚起步的阶段，全球三大市场的标准都多少存在着缺陷以及不完善的地方。而在实际市场情况中，由于厂家压缩成本，认证测试不完善，环境因素考虑不周全等诸类原因，电动汽车充电线缆的质量形式则更加严峻。

　　电动汽车充电电缆是连接电动汽车和充电桩的载体，其基本作用是传输电能。然而，随着充电技术的发展，为了更好的完成充电，电动汽车和充电桩之间需要进行通信，并且在必要时进行自动控制。因此，充电过程对充电电缆提出了更高的要求，充电电缆不仅需要具有电量传输的作用，同时需要将车辆以及动力电池的状态和信息传递至充电桩进行实时交互，在必要条件下，对充电动作进行控制，以便安全可靠地完成充电过程。