日本住友贝克莱特株式会社近日宣布,成功开发出一种具有极高耐电痕性能(耐トラッキング性)的电气绝缘用粉末涂料。该材料的核心指标比较电痕指数(CTI)达到900V,专为巴士排等承受高电压导体的绝缘包覆设计,属于无溶剂型环氧树脂系绝缘涂料。这一突破旨在应对全球电气系统向高压化转型带来的绝缘安全挑战。
当前,为延长电动汽车续航里程并缩短充电时间,欧美市场正加速推动电动汽车电气系统(包括受电侧与供电侧)向800V电压等级升级。除电动汽车外,电动垂直起降飞行器(eVTOL)、各类电动车辆等移动设备,以及产业机械、海上风力发电船、光伏逆变器和大容量储能系统等领域,1kV级的高压应用也在迅速扩大。随着高电压产品的激增,行业对导体绝缘层在长期运行中的可靠性与安全性提出了更高要求,亟需具备超越传统水平的耐电痕性能。
在绝缘材料选择上,粉末涂料因环保、形状稳定性及生产效率高,已逐渐取代部分液态涂料。然而,传统基于热塑性树脂的粉末涂料,其涂膜与导体间难以形成化学键合,存在因环境变化导致附着力下降、绝缘性能劣化的风险。住友贝克莱特此次开发的产品采用热固化型环氧树脂,在涂覆过程中与导体发生化学反应,形成牢固的化学键合,显著提升了绝缘层的结合力与长期可靠性。
通常情况下,环氧树脂粉末涂料的击穿电压虽高达30至40kV/mm,但其耐电痕指数(CTI)普遍仅在300至600V之间。本次新品依据UL2597标准中的表面电痕试验(STT)进行测试,实测CTI值达到900V,成功突破了行业瓶颈。这一性能指标使其能够从容应对800V乃至更高电压系统的应用需求,有效防止因表面放电形成的导电通道导致的短路故障。
该产品的应用优势显著。由于在900V持续通电环境下绝缘性能衰减风险极低,工程师可缩短导体间的爬电距离,从而推动电气系统及相关零部件的小型化与高能效化。此外,该涂料无需模具即可在各类形状复杂的导体表面进行薄层绝缘涂装,极大提升了生产灵活性。目前,住友贝克莱特计划率先将其应用于电动汽车的电池母线排,并逐步拓展至无人机、风力发电机等设备的母线环等更广泛领域,预计不久将启动样品试用。
日本在高端绝缘材料领域长期保持技术领先,其材料研发紧密围绕新能源与自动化趋势,通过精细化改性解决高压化带来的绝缘难题。对于中国新能源产业链而言,随着国产电动汽车及储能系统电压等级的提升,对高性能绝缘材料的本土化替代需求日益迫切。此次日本企业的技术突破,既验证了高压绝缘材料的技术方向,也提醒国内材料厂商需加快在热固化树脂改性及高压耐受性测试方面的研发投入,以抢占下一代高压电气系统的核心材料市场。
