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科普 | 什么是充电线缆?

日期:2024-11-09    来源:充换电头条

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关键词: 充电线缆 电动汽车 充电站

随着新能源汽车的普及,充电设施成为了人们日常生活中必不可少的一部分。而充电线缆作为连接电源和车辆充电接口的重要组成部分,其分类和区别对我们正确选择和使用充电设备至关重要。

那么,什么是充电线缆?对此,充换电头条(微信公众号:chd2005s)对充电线缆的分类、区别、型号及相关企业等进行了梳理和总结。

充电线缆的定义

电动汽车充电电缆(充电桩电缆)用于连接电动汽车充电装置与充电基础设施,从而对电动汽车进行电力传输,并配备一定数量的信号线、控制线、电源辅助线等来确保整个充电过程控制准确、操作安全无误。充电电缆一般使用于充电站、停车场、酒店、小区、车库等区域,便携式充电电缆可放置在车内。

图片来源:远东股份

充电线缆的分类和区别

1、分类

交流充电线缆(AC充电线缆):交流充电线缆是将交流电源转换为适合新能源汽车充电的电流和电压。根据插头类型不同,可以分为国家标准的GB/T插头、欧洲标准的Type 2插头等。AC充电线缆适用于家庭充电桩、公共充电桩等交流充电设施。

直流充电线缆(DC充电线缆):直流充电线缆将电源直接转换为适合新能源汽车充电的直流电流。DC充电线缆一般采用特殊的电气连接器,如CHAdeMO、CCS、Tesla Supercharger等。直流充电线缆主要用于快充站、高功率充电设施等。

2、区别

充电方式不同:交流充电线缆用于交流电源下的充电,直流充电线缆用于直流电源下的充电。

充电速度不同:由于直流充电线缆能够提供更高的充电功率,所以相对于交流充电线缆而言,直流充电线缆可以实现更快的充电速度。

插头类型不同:交流充电线缆的插头一般采用国家或地区标准的接口类型,直流充电线缆的插头则根据不同的充电标准采用特殊的连接器。

了解新能源汽车充电线缆的分类和区别对我们选择合适的充电设备至关重要。根据自身需求和充电设施的兼容性,选择合适的线缆类型能够提高充电效率,为新能源汽车的使用带来更多的便捷和舒适体验。

图片来源:星星充电

充电线缆的型号

目前充电桩的电缆型号有两种:BV类RV类。

BV类线有:BVV电线,BVVB电线和BVB电线,这种电线的线芯是单股粗铜芯组成,这类线比较硬,我们把它统称为“硬线”。RV类线有:RVV电线和RVVP电线,这种电线的线芯是多股细铜丝组成,这类线比较软,我们一般统称为“软线”。

我们安装充电桩用的最多的是BV型的线材。

充电桩线缆的结构

充电桩线缆主要由导体、绝缘层、屏蔽层、护套等多个部分组成,这些部分共同构成了电缆的基本结构。充电桩线缆的设计和生产需遵循相关安全标准和规范,以确保其在使用过程中能够安全、可靠地传输电能。其导体材质、绝缘性能、耐温性能、耐腐蚀性能等方面都有严格的要求。

图片来源:深圳市利路通科技实业有限公司

充电线缆的重要性

充电线缆是将电网电力从充电桩输送到电动汽车电池的关键通道,其导电性能、绝缘性能和结构强度直接影响充电效率、安全性和可靠性。

高品质的充电线缆能够有效隔离不同电压等级的导体,防止电击、短路、过热等安全事故的发生。其绝缘材料和护套应具有良好的耐热、阻燃、抗老化性能,确保在正常及异常条件下都能保持良好的绝缘性能。

符合标准的充电线缆确保与充电桩、电动汽车接口的物理尺寸、电气参数及通信协议兼容,确保充电过程的顺利进行,避免因不匹配导致的充电中断或设备损坏。

优质的充电线缆设计应考虑户外使用环境下的抗紫外线、防水、耐磨、耐油污等特性,确保在长期使用过程中保持良好的性能,减少维修或更换成本,提高整体充电系统的经济性。

‍合适的线缆长度、柔韧性、重量以及易于插拔的接头设计,可以提高用户使用充电桩的便利性,尤其是在空间受限或需要频繁移动充电线缆的情况下。

如何选购充电线缆

一、投建充电站电缆选择

1、 充电桩有单相三相之分,不论三相还是单相要折算至交流进线电流有多大。

(1)对于单相充电桩(交流充电桩)I=P/U

(2)对于三相充电桩(直流充电桩)I=P/(U*1.732)

这样算出电流后,根据电流大小选择电缆。

2、 电缆选择可以参照相关手册或规程如:

(1)单相充电桩一般为7KW(交流充电桩)

根据I=P/U=7000/220=32A 应使用4平方毫米的铜芯电缆。 100米以内,需要铜芯电缆3*6平方; 100米-150米,需要铜芯电缆3*10平方;‍‍ 150米以上,需要铜芯电缆3*16平方; 超过200米的,还是考虑走别的线路为好。

(2)三相充电桩(直流桩)

15KW 电流23A 电缆4平方毫米 30KW 电流46A 电缆10平方毫米 60KW 电流92A 电缆25平方毫米 90KW 电流120A 电缆35平方毫米

3、注意:

3*6平方电缆意思是三芯6平方毫米,接线要求:1火1零1地。 5*6平方电缆意思是五芯6平方毫米,接线要求:3火1零1地。 6平方毫米衡量的是电缆的横切面。 用铝芯的时候,线径要取铜芯的1.5-2倍。 以上的用线走的都是明线,不埋地。

4、要落地安装用多大的电缆,建议按0.85为功率的损耗再次计算进线的电流有多大,计算公式如下:

对于单相充电桩(交流充电桩)I=P/(U*0.85) 对于三相充电桩(直流充电桩)I=P/(U*1.732*0.85)

注:这样算出电流后,再根据电流大小采购电缆。

对于铜线电缆来说,一般每mm²铜线截面可以支持5~8A的电流;对于铝线线缆来说,每mm²可支持3A的电流。我们在计算时,要考虑线损、散热等实际情况,选择适合的线缆。

常见线缆的截面尺寸规格有:1mm²、1.5mm²、2.5mm²、4mm²、6mm²、10mm²、16mm²、25mm²、35mm²、50mm²、70mm²、95mm² 、120mm²、150mm²、185mm²、240mm²、300mm²、400mm²、500mm²、630mm²、800mm²、1000mm²、1200mm²、1400mm²、1600mm²、2500mm²。

另外,所有充电桩都应有零线与地线。所以单相的要三芯电缆,三相的要用五芯电缆。

图片来源:远东电缆

二、家用充电线缆选择

选购家用充电桩的充电线缆时,应综合考虑以下几个关键因素以确保安全、高效且符合使用需求:

1、充电桩类型与功率:

家用充电桩通常分为交流充电桩(AC)和直流充电桩(DC)。交流充电桩(如7kW单相或11kW、21kW三相)适用于家庭慢充,直流充电桩则常用于公共快充站。确定充电桩类型和额定功率,是计算所需线缆规格的基础。

2、电流计算:

根据充电桩功率和电源电压,计算所需的电流。对于交流充电桩,使用公式 I = P / U,其中 P 是充电桩功率(单位:瓦特,W),U 是电源电压(单位:伏特,V)。对于三相充电桩,使用 I = P / (U × √3),其中 √3 是根号三,表示三相电路的相电压与线电压的关系。计算出电流后,可以根据电流值选择合适的线缆。

3、线缆载流量

根据计算出的电流值,选择能够承载相应电流的线缆。查阅线缆规格表或咨询专业人士,了解不同线缆型号的额定载流量。一般来说,家用充电桩使用的铜芯电缆,每平方毫米铜线可承载5-8安培电流(铝芯线则为3-5安培)。确保所选线缆的载流量大于实际电流需求,以留有余量并保证安全。

4、线缆材质

铜芯线由于其良好的导电性和较低的电阻,通常作为首选,尤其在长距离布线时,其热损耗较小,效率更高。铝芯线虽然成本较低,但导电性能略逊于铜线,且对连接器要求较高,以防氧化。大多数情况下,家用充电桩建议使用铜芯线。

5、线缆规格(线径):

根据电流计算结果和载流量要求,选择对应规格的线缆。例如,对于7kW单相交流充电桩,通常推荐使用4平方毫米铜芯线。而对于更高功率或三相充电桩,可能需要6平方毫米、10平方毫米甚至更大规格的线缆。同时,根据电表到充电桩的距离,可能需要增大线径以减少电压降和热损耗。

6、线缆类型:

常见的充电桩线缆类型有RVV、VVR、YJV和YJVR等。其中,YJV(或YJVR)电缆因其良好的电气性能、耐热性、机械强度和环保特性,常被推荐用于充电桩安装。这类电缆通常具有交联聚乙烯(XLPE)绝缘和聚氯乙烯(PVC)护套,适合户外或地下敷设。

7、线缆结构:

对于交流充电桩,通常需要3芯线(火线、零线、地线),而三相充电桩可能需要5芯线(三相火线、零线、地线)。确保所选线缆包含正确的芯数和颜色标识,以符合电气规范。

8、线缆长度:

根据电表到充电桩的实际安装距离,选择合适长度的线缆。注意过长的线缆可能导致电压降增大,影响充电效率,因此在满足安装需求的前提下,尽量选择较短的线缆。如果距离较长,可能需要按照上述电流计算和线径选择方法,适当增大线缆规格。

9、线缆认证与标准:

确保所选线缆符合相关国家或地区的电气安全标准,如中国GB/T标准、美国UL标准、欧洲EN标准等。检查线缆是否带有认证标志,如CCC、UL、CE等,以确保产品质量和安全性。

图片来源:远东电缆

充电线缆和桩、枪能否分开购买

充电线缆、充电桩主体以及充电枪是可以分开购买的。实际上,市场上存在这样的销售模式,用户可以根据自身需求和预算自由组合购买这些组件。以下是分开购买的几种情况:

1、充电桩与充电枪配套购买

许多充电桩厂商会提供一体化的解决方案,即充电桩与匹配的充电枪作为一个整体产品出售。这种方式对于消费者而言较为省心,因为厂商已经确保了充电桩与充电枪之间的兼容性和安全性。

2、充电桩单独购买

用户可以选择只购买充电桩主体,而不含充电枪。这种情况常见于用户已有适用的充电枪,或是计划单独购买特定品牌的、具有特殊功能(如远程控制、智能识别等)的充电枪。购买时需确认充电桩接口类型与车辆充电接口匹配。

3、充电枪单独购买

如果用户已拥有充电桩,但需要更换或增购充电枪,可以单独购买。例如,原配充电枪损坏、丢失,或者希望配备一根更长、更耐用、具有特殊功能(如防水、低温加热等)的充电枪。同样,需确保充电枪与充电桩接口及车辆充电接口兼容。

4、充电线缆单独购买或定制

充电线缆作为连接电表、充电桩和车辆的中间环节,有时可能需要根据实际安装环境(如距离、走线方式、防护要求等)单独采购或定制。用户可以购买符合规格要求的通用线缆,也可以根据充电桩厂商提供的线缆参数或推荐型号自行选购。定制线缆时,可能需要考虑线缆长度、线径、材质、护套类型、接头样式等因素。

需要注意的是,虽然这些组件可以分开购买,但在实际搭配使用时,必须确保它们之间的兼容性和安全性。在选择分开购买的组件时,建议遵循以下原则:

1、接口兼容

确认充电桩接口、充电枪接口以及车辆充电接口类型一致,能够顺利插接。

2、电气参数匹配

充电线缆、充电桩和充电枪的额定电流、电压等电气参数需与车辆充电需求相符,且相互之间能安全配合工作,避免过载或不匹配导致的安全隐患。

3、认证合规

所有组件应符合当地电气安全标准和法规要求,具有必要的认证标志(如CCC、UL、CE等),确保产品质量和使用安全。

4、售后服务

虽然组件分开购买,但最好选择同一家或有合作关系的厂商产品,以便于在出现问题时获得及时、有效的技术支持和售后服务。

图片来源:远东电缆

充电线缆的导体材质

充电桩线缆的导体材质主要有两种。铜导体因其优良的导电性能和耐腐蚀性而广泛应用,而铝导体则因其成本较低而在某些场合得到使用。在选择电缆时,应根据具体需求和使用环境综合考虑各种因素,选择具有优良性能和经济性的产品。

充电线缆的相关企业

1、亨通光电 

江苏亨通光电股份有限公司是中国光纤光网、电力电网领域的系统集成商与网络服务商,跻身全球光纤通信行业前3强。是国内第一家集产品研发、制造、销售于一体的新能源高压线企业,首家新能源高压线通过了德国TUV认证,也是国内新能源汽车线缆最早投入研发制造的企业之一,具备完整的新能源汽车线缆解决方案。公司产品广泛应用于电信、移动、联通、网通、广电、电力、国防、高速铁路、高速公路、城域网、智能大厦以及矿山油田等领域。

2、中天科技

           

 中天科技是国内光纤通信、电力线缆龙头企业,光缆拥有光棒-纤-缆一体化生产能力,电缆拥有特种导线、OPGW、ADSS、装备线缆等产品,业务覆盖通信、电网、海洋装备、新能源、新材料和智能制造等领域。

3、宝胜股份 

         

宝胜科技创新股份有限公司是中国航空工业集团公司旗下的上市公司,目前宝胜电线电缆产、销规模稳居行业领先地位,其中防火电缆、10KV和35KV中压电缆,以及铁路城轨电缆多项产品已成为行业单打冠军,特别是航空线缆EWIS技术全国领先。

4、长城科技

         

浙江长城电工科技股份有限公司是上海证券交易所挂牌上市公司,是同行业名列前三的专业生产电磁线的制造商。拥有年产12万吨的电磁线生产能力。公司长期专一致力于电磁线产品的研发和生产,产品广泛应用于新能源、家用电器、工业电机、汽车电器、电动工具、仪器仪表等主要行业。

5、远东股份

公司是中国综合实力位居前列的电线电缆制造企业,是电缆行业荣获全国质量奖的企业,公司在风电、光伏、核电、特高压、充电桩等清洁能源领域技术优势显著。

6、江南集团

         

江南集团有限公司是一家主要从事制造及买卖输配电系统以及电气装备用电线电缆业务的投资控股公司。该公司主要通过四个业务分部进行运营:电力电缆分部、电气装备用电线电缆分部、裸电线分部及特种电缆分部。提供电力电缆、电气设备用电线电缆、裸电线和特种电缆四大类10,000多种产品。

7、精达股份

精达股份,一直深耕电磁线领域,前瞻科技发展,是国内最大的特种电磁线制造企业,位列全球前三。随着新能源汽车近几年渗透率加速提升,公司积极拓展新能源汽车、光伏用扁平电磁线市场以及充电桩、移动5G用特种导体材料市场。在国内独家开发了新能源汽车用异型电磁线,以及逆变器用铝合金导线、高级轿车电瓶用铝绞线等军民融合产品

8、万马股份

       

浙江万马股份有限公司作为国家重点发展的高新技术企业,从硬件设施到技术实力在电线电缆、高分子材料、特种线缆、及光伏新能源等领域均处于国内领先水平。公司有电力电缆(低压电缆、6kV~35kV的中压电缆、电压等级可至500kV及以下的高压、超高压交联聚乙烯绝缘电缆)、特种电缆、民用建筑线缆、光纤光缆、同轴电缆、数据通信电缆等系列,是国内少数拥有完整线缆产业链的“综合线缆供应商”之一。

9、汉缆股份

  

青岛汉缆股份有限公司是一家主营电线电缆及电缆附件的研发、生产、销售与安装服务,公司拥有国际先进水平的 从芬兰 NOKIA 引进的 220kV-500kV 立塔交联电缆生产线 2 条、从德国 TROESTER 公司引进的 220kV-500kV 立式超高压交联电缆生产线 2 条(国内首家拥有 2 座立式厂房、 4 条立式超高压交联生产线企业)和 132kV 悬链式交联电缆生产线,以及钢芯铝绞线、铝合金绞线、船用、矿用、海底电缆生产线等几十条先进水平的生产设备,引进德国高压电缆附件生产设备。

10、起帆电缆


       

上海起帆电缆股份有限公司成立于1994年,拥有上海金山、安徽池州、湖北宜昌、上海闵行4个大型生产基地,拥有国内外先进的电线电缆研发、生产、检测设备3000余台(套),年生产能力达300亿元。

内容资料参考来源: 智行仪氪、粤道实业、艾邦高分子等综合整理

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