威海市泓淋電力技術(shù)股份有限公司申請一項(xiàng)名為“一種新型高強(qiáng)度輕量化復(fù)合導(dǎo)體汽車低壓線”的專利，公開號CN 119694648 A，申請日期為2024年11月。
專利摘要顯示，本發(fā)明提供一種新型高強(qiáng)度輕量化復(fù)合導(dǎo)體汽車低壓線，涉及汽車電線電纜技術(shù)領(lǐng)域。該復(fù)合導(dǎo)體汽車低壓線，包括高強(qiáng)度銅包鋼與銅線組成的復(fù)合導(dǎo)體，復(fù)合導(dǎo)體由高強(qiáng)度銅包鋼與銅線復(fù)合絞制而成，并且為多股絞合結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合導(dǎo)體外壁包裹有耐高溫的中間層，所述中間層外壁包裹有增強(qiáng)型保護(hù)層，所述增強(qiáng)型保護(hù)層外壁包裹有輕質(zhì)、高韌性、耐高溫、耐磨損的絕緣層。本發(fā)明中，通過復(fù)合導(dǎo)體材料和獨(dú)特的制造工藝，汽車低壓線的抗拉強(qiáng)度得到顯著提高，與傳統(tǒng)汽車低壓線相比，抗拉強(qiáng)度可提高30％～50％，能夠承受更復(fù)雜的外力環(huán)境，減少因外力導(dǎo)致的電線損壞，提高汽車電氣系統(tǒng)的可靠性。
技術(shù)方案
一種新型高強(qiáng)度輕量化復(fù)合導(dǎo)體汽車低壓線，包括高強(qiáng)度銅包鋼與銅線組成的復(fù)合導(dǎo)體，復(fù)合導(dǎo)體由高強(qiáng)度銅包鋼與銅線復(fù)合絞制而成，并且為多股絞合結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合導(dǎo)體外壁包裹有耐高溫的中間層，所述中間層外壁包裹有增強(qiáng)型保護(hù)層，所述增強(qiáng)型保護(hù)層外壁包裹有輕質(zhì)、高韌性、耐高溫、耐磨損的絕緣層。 優(yōu)選的，所述復(fù)合導(dǎo)體的絞距為8～10mm，抗拉強(qiáng)度＞500MPa，截面積為0.19mm 2 。 優(yōu)選的，所述中間層為具有高耐熱性能的鋁基材料。 優(yōu)選的，所述輕質(zhì)、高韌性、耐高溫、耐磨損的絕緣層材質(zhì)采用PVC、PP、XLPE、FEP、發(fā)泡PP、發(fā)泡PE、PA中的一種或多種組合物。 優(yōu)選的，所述外部絕緣層還可以采用耐高溫、耐紫外線的環(huán)保塑料材料，如聚乙烯、聚氯乙烯，并可以根據(jù)不同的工作環(huán)境要求設(shè)計(jì)防水、防火的特殊保護(hù)層。 優(yōu)選的，所述銅包鋼包括以下組成成分：銅18％～22％、鋼75％～78％、石墨粉2％～5％，且銅包鋼的制備方法為： 1)預(yù)處理：將選定的鋼線置于質(zhì)量濃度為50～60％的酸溶液中浸泡15～20min，打磨拋光，再放入無水乙醇中超聲5～10min，取出后用無水乙醇沖洗干凈，再烘干； 2)預(yù)熱：將上述預(yù)處理后的鋼線置于400～500℃的惰性氣氛下預(yù)熱20～40min，然后在惰性氣氛下使鋼線在熔融銅液中浸鍍40～50min，冷卻至室溫，得到銅包鋼線坯體； 3)后處理：將銅包鋼線坯體加熱軟化后進(jìn)行多道成型拉拔，再通過處理液進(jìn)行淬火處理，淬火冷卻速率為0.5～1.0℃/min，得到銅包鋼線成品。 優(yōu)選的，所述絕緣層的成分包括包括以下重量份的組成：PVC 20～30份、PP 15～20份、XLPE 10～15份、FEP 8～10份、發(fā)泡PP 6～8份、發(fā)泡PE 4～6份、PA 9～13份，且絕緣層的制備方法如下： 1)原料混合：將PVC樹脂、PP、XLPE、FEP、發(fā)泡PP、發(fā)泡PE、PA等與增塑劑、穩(wěn)定劑、填充劑按一定比例混合，制成均勻的混合物； 2)擠出：將混合物通過擠出機(jī)加熱塑化后，經(jīng)過擠出模具形成PVC絕緣層，經(jīng)過冷卻后得到所需的電線絕緣層； 3)冷卻：通過水冷系統(tǒng)或空氣冷卻方式，使絕緣層定型； 4)切割：將定型后的絕緣層切割成適當(dāng)?shù)拈L度，進(jìn)一步用于電纜的生產(chǎn)。 優(yōu)選的，一種高強(qiáng)度輕量化復(fù)合導(dǎo)體汽車低壓線的制備方法，包括以下步驟： 步驟S1.準(zhǔn)備好高強(qiáng)度銅包鋼絲和銅絲； 步驟S2.通過特殊的絞合工藝，將銅包鋼絲與銅絲絞制成型，絞距8～10mm，并采用緊壓模具，確保銅絲緊密包裹在銅包鋼絲上，且包裹緊密、牢固，制得復(fù)合導(dǎo)體； 步驟S3.將高耐熱性能的鋁基材料繞包在復(fù)合導(dǎo)體的外部，形成中間層； 步驟S4.在中間層外部包裹上增強(qiáng)型保護(hù)層； 步驟S5.將輕質(zhì)、高韌性、耐高溫、耐磨損的材料繞包在增強(qiáng)型保護(hù)層的外部，形成絕緣層，得到高強(qiáng)度輕量化復(fù)合導(dǎo)體汽車低壓線。 制得該汽車低壓線后，還包括質(zhì)量檢測過程： 1)對包覆絕緣層后的汽車低壓線進(jìn)行全面檢測； 2)通過拉伸試驗(yàn)檢測導(dǎo)體的強(qiáng)度，要求抗拉強(qiáng)度達(dá)到400N/mm 2 以上； 3)使用絕緣電阻測試儀檢測絕緣性能，絕緣電阻應(yīng)不低于1000MΩ·km； 4)利用高精度測量儀器檢查電線的尺寸精度，確保外徑、內(nèi)徑等尺寸在規(guī)定公差范圍內(nèi)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例提供一種新型高強(qiáng)度輕量化復(fù)合導(dǎo)體汽車低壓線，包括高強(qiáng)度銅包鋼與銅線組成的復(fù)合導(dǎo)體，復(fù)合導(dǎo)體由高強(qiáng)度銅包鋼與銅線復(fù)合絞制而成，并且為多股絞合結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合導(dǎo)體外壁包裹有耐高溫的中間層，所述中間層外壁包裹有增強(qiáng)型保護(hù)層，所述增強(qiáng)型保護(hù)層外壁包裹有輕質(zhì)、高韌性、耐高溫、耐磨損的絕緣層。 所述復(fù)合導(dǎo)體的絞距為8～10mm，抗拉強(qiáng)度＞500MPa，截面積為0.19mm 2 ，使用0.19mm 2 新型復(fù)合導(dǎo)體可以替代原有0.35mm 2 的純銅導(dǎo)體，并具有較好的強(qiáng)度和較輕的重量，復(fù)合導(dǎo)體采用多股絞合結(jié)構(gòu)，減少導(dǎo)體在振動和拉伸情況下的斷裂風(fēng)險(xiǎn)，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 并且在滿足導(dǎo)電需求的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化復(fù)合導(dǎo)體的橫截面積與形狀，進(jìn)一步減輕重量，并保證良好的抗拉強(qiáng)度。 所述中間層為具有高耐熱性能的鋁基材料，采用輕質(zhì)且具有良好導(dǎo)電性的鋁基材料作為導(dǎo)體的核心材料，結(jié)合銅合金或其他高性能金屬材料，以提高導(dǎo)體的機(jī)械強(qiáng)度和電導(dǎo)率。 外部增加一層增強(qiáng)型保護(hù)層，增強(qiáng)抗沖擊和耐腐蝕性，確保電線在極端環(huán)境下的長期使用。 所述輕質(zhì)、高韌性、耐高溫、耐磨損的絕緣層材質(zhì)采用PVC、PP、XLPE、FEP、發(fā)泡PP、發(fā)泡PE、PA中的一種或多種組合物，采用輕質(zhì)、高韌性、耐高溫、耐磨損的PVC、PP、XLPE、FEP、發(fā)泡PP、發(fā)泡PE、PA作為絕緣層，在降低絕緣層重量的同時(shí)，增強(qiáng)其在復(fù)雜環(huán)境下的防護(hù)能力。 所述外部絕緣層還可以采用耐高溫、耐紫外線的環(huán)保塑料材料，如聚乙烯、聚氯乙烯，并可以根據(jù)不同的工作環(huán)境要求設(shè)計(jì)防水、防火的特殊保護(hù)層。 所述銅包鋼包括以下組成成分：銅20％、鋼77％、石墨粉3％，且銅包鋼的制備方法為： 1)預(yù)處理：將選定的鋼線置于質(zhì)量濃度為55％的酸溶液中浸泡20min，打磨拋光，再放入無水乙醇中超聲10min，取出后用無水乙醇沖洗干凈，再烘干； 2)預(yù)熱：將上述預(yù)處理后的鋼線置于450℃的惰性氣氛下預(yù)熱30min，然后在惰性氣氛下使鋼線在熔融銅液中浸鍍45min，冷卻至室溫，得到銅包鋼線坯體； 3)后處理：將銅包鋼線坯體加熱軟化后進(jìn)行多道成型拉拔，再通過處理液進(jìn)行淬火處理，淬火冷卻速率為1.0℃/min，得到銅包鋼線成品。 通過淬火處理，使鋼包線在確保硬度和強(qiáng)度的同時(shí)，避免過度的脆性，從而提高抗拉強(qiáng)度和抗疲勞性能。 所述絕緣層的成分包括以下重量份的組成：PVC 25份、PP 18份、XLPE 12份、FEP 9份、發(fā)泡PP 7份、發(fā)泡PE 5份、PA 11份，且絕緣層的制備方法如下： 1)原料混合：將PVC樹脂、PP、XLPE、FEP、發(fā)泡PP、發(fā)泡PE、PA等與增塑劑、穩(wěn)定劑、填充劑按一定比例混合，制成均勻的混合物； 2)擠出：將混合物通過擠出機(jī)加熱塑化后，經(jīng)過擠出模具形成PVC絕緣層，經(jīng)過冷卻后得到所需的電線絕緣層； 3)冷卻：通過水冷系統(tǒng)或空氣冷卻方式，使絕緣層定型； 4)切割：將定型后的絕緣層切割成適當(dāng)?shù)拈L度，進(jìn)一步用于電纜的生產(chǎn)。 該高強(qiáng)度輕量化復(fù)合導(dǎo)體汽車低壓線的制備方法，包括以下步驟： 步驟S1.準(zhǔn)備好高強(qiáng)度銅包鋼絲和銅絲； 步驟S2.通過特殊的絞合工藝，將銅包鋼絲與銅絲絞制成型，絞距10mm，并采用緊壓模具，確保銅絲緊密包裹在銅包鋼絲上，且包裹緊密、牢固，制得復(fù)合導(dǎo)體； 步驟S3.將高耐熱性能的鋁基材料繞包在復(fù)合導(dǎo)體的外部，形成中間層； 步驟S4.在中間層外部包裹上增強(qiáng)型保護(hù)層； 步驟S5.將輕質(zhì)、高韌性、耐高溫、耐磨損的材料繞包在增強(qiáng)型保護(hù)層的外部，形成絕緣層，得到高強(qiáng)度輕量化復(fù)合導(dǎo)體汽車低壓線。 采用高速精密擠出技術(shù)，保證導(dǎo)體和絕緣層的完美結(jié)合，確保材料的均勻性和一致性，提升產(chǎn)品的整體性能； 通過拉伸和退火過程優(yōu)化導(dǎo)體材料的晶粒結(jié)構(gòu)，提高導(dǎo)體的強(qiáng)度和延展性，從而增強(qiáng)線纜的抗拉伸、抗疲勞性能。 制得該汽車低壓線后，還包括質(zhì)量檢測過程： 1)對包覆絕緣層后的汽車低壓線進(jìn)行全面檢測； 2)通過拉伸試驗(yàn)檢測導(dǎo)體的強(qiáng)度，要求抗拉強(qiáng)度達(dá)到400N/mm 2 以上； 3)使用絕緣電阻測試儀檢測絕緣性能，絕緣電阻應(yīng)不低于1000MΩ·km； 4)利用高精度測量儀器檢查電線的尺寸精度，確保外徑、內(nèi)徑等尺寸在規(guī)定公差范圍內(nèi)。 該高強(qiáng)度輕量化復(fù)合導(dǎo)體汽車低壓線在后期使用時(shí)，采用先進(jìn)的連接工藝，如激光焊接或超聲波焊接，保證各個(gè)導(dǎo)線和端口連接牢固、可靠，減少電氣接觸不良的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)不同車型的布局和電氣系統(tǒng)需求，進(jìn)行定制化電纜組裝，減少電線的冗余長度，提高安裝效率和整車空間利用率。 通過科學(xué)的細(xì)化設(shè)計(jì)，減少導(dǎo)線的材料使用量，同時(shí)保證導(dǎo)電性能不受影響，達(dá)到輕量化要求，通過對絕緣層的精確設(shè)計(jì)，減少材料的厚度，控制總重量，減少對車輛整體重量的影響。 在生產(chǎn)過程中設(shè)置自動化檢測設(shè)備，對電纜的電導(dǎo)率、絕緣強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保每一根電纜的質(zhì)量，對成品低壓線進(jìn)行溫度、濕度、拉伸、沖擊等環(huán)境測試，確保其在長期使用中的穩(wěn)定性和可靠性。 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
泓淋電力本次專利對行業(yè)的影響分析
威海市泓淋電力申請的新型高強(qiáng)度輕量化復(fù)合導(dǎo)體汽車低壓線專利，對汽車行業(yè)電氣系統(tǒng)可靠性的提升具有多方面的指導(dǎo)意義，主要體現(xiàn)在以下方向：
1. 輕量化技術(shù)推動行業(yè)降本增效
材料創(chuàng)新：復(fù)合導(dǎo)體（如鋁/銅混合或碳纖維增強(qiáng)材料）的應(yīng)用可顯著降低線束重量，順應(yīng)汽車輕量化趨勢，助力新能源車?yán)m(xù)航提升（每減重10%可延長約5%-8%續(xù)航）。
成本優(yōu)化：輕量化材料可能替代傳統(tǒng)銅導(dǎo)體，降低原材料成本（銅價(jià)波動大且成本高），同時(shí)簡化線束布局設(shè)計(jì)，減少裝配復(fù)雜度。
2. 高強(qiáng)度設(shè)計(jì)提升系統(tǒng)可靠性
機(jī)械性能增強(qiáng)：專利中提及的“高強(qiáng)度”特性可抵抗振動、彎曲應(yīng)力等常見工況，降低線材斷裂風(fēng)險(xiǎn)，尤其適用于自動駕駛和商用車等長期高負(fù)荷場景。
耐久性提升：復(fù)合導(dǎo)體的抗腐蝕、抗疲勞特性可延長線束壽命，減少因線路老化導(dǎo)致的故障（如短路、信號干擾），降低售后維修成本。
3. 電氣性能優(yōu)化適配智能化需求
高導(dǎo)電與低阻抗：新型導(dǎo)體可能通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如多層復(fù)合）平衡導(dǎo)電率與輕量化需求，滿足車載電子設(shè)備（如ADAS、智能座艙）對穩(wěn)定電流傳輸?shù)母咭蟆?/p>
EMI屏蔽潛力：若復(fù)合導(dǎo)體集成屏蔽層，可減少電磁干擾，提升車載通信（如CAN總線、以太網(wǎng)）信號完整性。
4. 標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展
專利技術(shù)擴(kuò)散：泓淋電力的技術(shù)可能成為行業(yè)參考，推動低壓線束技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)升級（如ISO 6722或LV 112-1），促使供應(yīng)鏈同步創(chuàng)新。
對行業(yè)的啟示
車企：需關(guān)注供應(yīng)鏈技術(shù)迭代，聯(lián)合零部件廠商參與早期研發(fā)，定制化適配車型平臺。
供應(yīng)商：應(yīng)加大復(fù)合材料、結(jié)構(gòu)仿真等研發(fā)投入，平衡性能與成本。
案例參考：類似技術(shù)如特斯拉的“鋁芯高壓線”已實(shí)現(xiàn)減重30%，而寶馬iX的碳纖維復(fù)合線束進(jìn)一步提升了集成度。
此項(xiàng)專利標(biāo)志著汽車線束從“單一導(dǎo)電”向“多功能復(fù)合”演進(jìn)，其成功商業(yè)化將依賴工藝成熟度與成本控制能力，但方向性價(jià)值明確。
泓淋電力公司
天眼查資料顯示，泓淋電力（股票代碼：301439）成立于1997年，總部位于山東省威海市，是一家專注于電源線組件、特種線纜及新能源電動汽車充電連接產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。公司于2023年3月17日在深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板上市，注冊資本為3.89億元。
核心業(yè)務(wù)：
電源線組件：應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、家用電器、電動工具等領(lǐng)域，客戶包括戴爾、三星、LG、海爾、美的等全球知名品牌。
特種線纜：包括船舶線纜、工業(yè)設(shè)備用橡膠線、新能源汽車高壓線纜等，具備縱向水密性、耐油性等技術(shù)優(yōu)勢。
新能源產(chǎn)品：充電槍、高壓連接器、便攜式充電設(shè)備等，覆蓋國內(nèi)外主流車企如吉利、比亞迪、上汽通用五菱。
泓淋電力憑借技術(shù)積累、垂直整合能力和全球化布局，穩(wěn)居電源線組件行業(yè)龍頭地位，并通過新能源業(yè)務(wù)拓展持續(xù)提升競爭力。其上市后的產(chǎn)能擴(kuò)張與技術(shù)升級，將進(jìn)一步鞏固在智能電網(wǎng)、新能源汽車等新興領(lǐng)域的優(yōu)勢。
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