有机硅材料是汽车制造中不可缺少的重要材料之一，不仅可优化汽车生产制造过程，也可提高汽车的性能和安全性，目前已广泛应用于汽车的各种零部件，如安全气囊涂层，动力传动密封件、垫圈、软管、挡风玻璃内衬、汽车发动机密封、点火线及线圈护套、汽车涡轮增压管冷却管、汽车元器件的密封和保护、高压电缆及线束密封等。
今天，我们主要来介绍一下有机硅中的硅橡胶材料在新能源汽车线缆上的应用。
一、什么是硅橡胶？
硅橡胶是一种有机硅弹性体材料，与来自石油基的高分子材料不同，它来源于地壳中的硅酸盐矿石。硅橡胶广泛应用于数码电子、家电配件、母婴用品、食品接触、医疗器械、汽车配件、电力输送，电线电缆等领域。通过特定的配方设计，硅橡胶在新能源汽车线缆领域展现出其特殊优势。
硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。普通的硅橡胶主要由含有甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成，苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能，三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。
根据固化方式和基础聚合物粘度的不同，硅橡胶除热固化和冷固化外，还可分为以下类别：
固体硅橡胶（HTV）、液体硅橡胶（LSR）、双组分室温硫化硅橡胶（RTV-2）、单组分室温硫化硅橡胶（RTV-1）、有机硅凝胶等。
硅橡胶耐低温性能良好，一般在-55℃下仍能工作，引入苯基后可达-73℃。
硅橡胶的耐热性能也很突出，在180℃下可长期工作，稍高于200℃也能承受数周或更长时间仍有弹性，瞬时可耐300℃以上的温度。
硅橡胶的透气性好，氧气透过率在合成聚合物中是最高的。
二、硅橡胶为何应用在新能源汽车线缆上？
随着全球能源日趋紧张，以及环境恶化问题的日益严重化，节能减排使得新能源汽车成为全球汽车行业发展的方向，新能源汽车包括混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等。
混合动力与纯电动汽车相对于传统的燃料汽车，增加很多高压配件，如动力电池、高压配电盒、驱动电机、电机控制器等，这就对汽车用电缆也提出了新的要求。由于这些电缆布置在前舱发动机与底盘区域, 温度高、空间狭小，需要电缆柔软、转弯半径小、耐高低温性能好；其次道路工况复杂，电缆的耐磨性必须要好且机械强度高；另外车速时高时低，特别是满载爬坡等恶劣工况，瞬间大电流要求电缆线具有短时过载能力。
综上，新能源车电缆必须有：良好的电绝缘性能；热稳定性，耐候性；具有抗腐蚀性，耐油疏水性，阻燃性能优异；综合机械性能优越，有高度柔软性同时高抗撕裂等等。
目前汽车动力电缆绝缘材料有交联聚烯烃、热塑性弹性体。其中交联聚烯烃材料耐热可达150℃，但该材料线缆比较硬，在狭小的车体空间内安装不便，且需要辐照交联，工艺复杂，不适合大截面线缆。而热塑性弹性体材料耐热不超过125℃，用于动力线缆温度等级偏低，而且热塑性弹性体材料的线缆长期使用会有开裂的风险。
而硅橡胶具有耐高低温、耐臭氧、耐候以及优良电绝缘性；硅橡胶线载流量大，节省导体截面，可以应对长时间满负荷运行要求；可以通过添加阻燃剂达到耐火性能要求；具有高度柔软性，易于有限空间内的安装；高抗撕硅橡胶，裤型撕裂可达25N/mm。因此，硅橡胶材料可以在综合交联聚烯烃、热塑性弹性体材料优点的同时弥补它们的不足，而且硅橡胶可以减轻汽车重量和二氧化碳排放，是适用于汽车动力电缆的优质选择。
新能源汽车线缆与普通汽车线缆存在一定差别：
一、使用环境发生了变化
1、高电压高电流(车载)
可达600/300A，而传统燃油车电池电压一般为12V，对应的导线耐压等级小于60V。
2、大线径、线缆数量多(车载)
高压电池逆变器度变压器/低压电池/空调压缩机/电加热/电源分配单元…众多的用电结构使用线缆进行连接，导致在有限的空间内需排布数量庞大的线缆。
3、暴露空间(非车载)
充电枪部分的线缆长时间处于暴露空间，其耐候性、耐磨性、耐弯折、抗撕裂有着严格要求。
二、车内高压线束由于具有大电压/大电流、大线径导线数量多等特点，线束的设计面临着布线、安全、屏蔽、重量及成本等挑战。
新能源线缆选材及要求
因为新能源车内高压大电流且空间有限，充电桩线缆则长期暴露在室外，使用环境的特殊性对线缆材料的性能提出非常严格的要求。新能源汽车线缆需要具备耐高低温、耐油耐水、阻燃、抗撕裂、绝缘、抗UV老化等性能。常用材料有TPE、TPU、XLPO、NBR+PVC、氯丁橡胶、硅橡胶等。
1、TPU应用于充电桩电缆聚氨酯护套材料
优点：柔韧、耐碾压，耐电压，耐高温压力、耐老化、耐酸碱、耐盐雾、防水。具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化特性，材料环保。
缺点：目前国内加工困难，成本较高。
工作温度：耐寒-40度；耐温150度以内。
2、TPE目前使用的大部分是指SEBS为基材的弹性体，应用于充电枪线缆
优点：加工工艺简单，密度小，价格适中，整体电缆非常柔软，能满足现有各标准要求。
缺点：大多含有不饱和键，温定性差；耐油效果低，特别是汽油；耐候性较差。
工作温度：耐寒-50度；耐温120度以内。
3、聚氯乙烯弹性体
优点：阻燃和绝缘、耐酸、耐油、易加工改性、便宜。
缺点：燃烧时会有黑烟和HCl气体。
工作温度：耐寒-40度；耐温105度以内。
4、硅橡胶
优点：耐热性、耐寒性和耐候性，防水，柔软性好，易于安装。
缺点：不耐油，抗撕裂能力差，价格较贵。
工作温度：耐寒-40度；耐温200度以内。
5、XLPE
优点：较高的交联性，柔性较好，绝缘性好，结构轻便，安装方便，便宜。
缺点：耐热性差，批次间色差难控制。
工作温度：耐寒-50度；耐温100度以内。
TPV一般指的是PP+EPDM的共混体系。是塑料与橡胶性能完美结合的典范。其中的PP相为连续相，提供TPV材料加工需要的热可塑性。EPDM橡胶相是硫化后的橡胶微粒，提供给材料橡胶弹性。橡胶相一般呈海岛状或微粒状分布。硫化结构的橡胶相使得TPV材料具有优良的耐老化、耐酸碱、耐气候、耐高温、耐油性能。
TPV一般为淡黄色或乳白色的颗粒，粒子有或浓或淡的气味。共混时采用的相关助剂的不同，决定了材料气味和颜色的差异。
硬度
TPV一般可提供50~100A的硬度范围。一些低硬度（40A以下）的所谓TPV，往往是物理共混的，没有经过硫化交联处理。
拉伸强度
一般在3~8MPa之间，硬度越高，材料的拉伸强度越好。
断裂伸长率
一般在200~400%之间，硫化的EPDM微粒分散相，不具有很高的拉伸性能。
耐油性
TPV具有良好的耐汽油性能，某些TPV在浸泡汽油后，其拉伸强度等物性甚至会得以提升。
耐酸碱性能
TPV在98%的硫酸中浸泡24~168小时，主要物性不会出现大的下降。
永久变形
TPV具有良好的耐永久变形性能。在温度23度，70度测试，TPV的耐永久变形性能在10~30%之间。
交联程度
TPV最适合的加工工艺为挤出成型，注塑成型相对较少。交联的橡胶相降低了TPV材料的流动性。交联程度越高，除加工性能外，TPV的各项性能都会得以提升。
材料气味
多数的TPV都有较大的气味。从材料选择及工艺控制方面入手，可以降低材料的气味。当然这也会带来成本的上涨。
Tips
1.根据国家有关标准，小于等于30V电压下，总功率要求不大于100W,比如DC12V,总电流不大于8A。
2.不论供电距离有多长，都要去负载电压不得低于用电设备要求的电压范围，长距离供电无法达到用电设备的额定电压时，建议缩短供电距离。
视频线
推荐使用SYV75欧姆系列同轴电缆，SYV75-3/7:75代表阻抗为75欧姆，-3代表5/7指绝缘外径。
线材的粗细传输距离参考如下：
当0m＜距离≤200m时，请选用SYV-75-5（96编）同轴电缆。
当200m＜距离≤350m时，请选用SYV-75-5（128编）同轴电缆。
当350m＜距离≤500m时，请选用SYV-75-7同轴电缆。
SYV:全称实心聚乙烯绝缘射频同轴电缆。
S-同轴射频电缆,Y-聚乙烯,V-聚氯乙烯
网线
按电气性能划分的话，常用的网线主要包括超五类、六类和超六类。类型数字越大，版本越新、技术越先进、带宽也越宽。
推荐使用用于运行100M/1000Mbps以太网的非屏蔽超5类/6类双绞线。
对于干扰性特别强的环境，如电厂、变电站、大型电子设备、电磁炉、微波炉等地方就需要选择屏蔽网线。如果是电梯布线，就需要选择带钢丝的电梯专用网线。
Tips
1.要达到千兆网络，网线，水晶头，交换设备等均需满足千兆标准。
2.网线传输距离不能超过100米，否则会导致数据丢包，视频信号时断时续，甚至无法正常连接。超过100 米可用交换机连接加长，每段线路中交换机的数量不多于三个。如果安装环境复杂,存在干扰源就需要使用带屏蔽的网线。
光纤
传输距离太远，需要采用光纤传输方式
光纤以光脉冲的形式来传输信号，因此材质也以玻璃或有机玻璃为主。它由纤维芯、包层和保护套组成。
光纤分为单模光纤和多模光纤。
监控中多采用单模光纤，配合光电转换器实现信号的传输，最远传输距离可达几十公里，而且传输效果稳定，布线方便。
其他类线缆
▲RS485线缆
推荐使用2芯屏蔽通信电缆（RVVP）或3类非屏蔽数字通信电缆（UTP）
▲报警输入线缆
推荐使用双绞线，双绞线一般由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成。
▲报警输出线缆
推荐使用ZR-RVS-2*1.5双绞线。
▲音频线
推荐使用4芯屏蔽通信电缆（RVVP）或3类非屏蔽数字通信电缆（UTP）。
▲接地线
接地线必须是 25mm²以上裸铜软线制成。
布线技巧
▲室外布线
室外布线可采用架空或地埋的方式，无论是架空或地埋，都要使用穿线管，便于保护线材，也可以使工程项目更加美观。
▲室内布线
室内布线可采用桥架或线槽，特殊场合需采用镀锌钢管，防爆软管等。天花板、吊顶部位走线可用金属软管或者使用具有阻燃材质的PVC管套管。
▲Tips
线管线槽的标准的选择可依据线管内所穿导线的总面积（含外皮），不超越管子内孔截面面积的70%的极限进行选配。
