在纯电动汽车的复杂系统中，高压线束主要负责连接动力电池、高压盒、电机控制器、驱动电机等高压部件，肩负着传输高电压、大电流的重任，其性能的优劣直接关乎整车的安全性、可靠性以及动力表现。

1 高压线束的设计要求

纯电动汽车高压线束因其工作环境和传输任务的特殊性，在设计上有着一系列且严格的要求，这些要求涵盖了电气性能、物理性能、环境适应性等多个关键领域。

1.1 高电压与大电流承载设计

纯电动汽车的高压系统工作电压范围通常在几百伏甚至更高，常见的电压平台有 400V、600V，部分高性能车型甚至达到 800V 。

如此高的电压，要求高压线束的绝缘材料具备出色的电气绝缘性能，以防止漏电和击穿现象的发生。

在大电流承载方面，高压线束需要传输强大的电流，如驱动电机的工作电流往往可达数百安培。

为了满足这一需求，导线材料一般选用高导电性的铜或铝，并且要根据电流大小精确计算并选择合适的线径。线径过细会导致电阻增大，从而产生过多的热量，影响线束的性能和寿命；线径过粗则会增加成本和重量。

1.2 耐热与散热设计

当高压线束传输大电流时，由于导线电阻的存在，不可避免地会产生热量。如果这些热量不能及时散发，会导致线束温度不断升高，进而使绝缘材料性能下降，甚至引发安全事故。

为了解决这一问题，

在材料选择上，会采用耐热性能优良的绝缘材料，如硅橡胶、聚四氟乙烯等，这些材料能够在较高温度下保持稳定的性能。

在结构设计方面，会增加线束的散热面积，例如采用特殊的散热结构或添加散热片。一些车型还会配备主动冷却系统，通过风冷或液冷的方式，强制将线束产生的热量带走，确保其工作温度在安全范围内。

1.3 电磁兼容性（EMC）设计

高压线束在传输高电压、大电流的过程中，会产生电磁干扰。这是因为变化的电流会产生磁场，而变化的磁场又会感应出电场，从而形成电磁波向外辐射。这些电磁干扰可能会影响车内其他电子设备的正常工作，如车载通信系统、传感器等。

为了实现电磁兼容性，高压线束通常会采用屏蔽设计。

常见的屏蔽方式有导线自带屏蔽层、在导线外面增加屏蔽套管等。

屏蔽层一般由金属材料制成，如铜编织网或铝箔，能够将电磁干扰限制在屏蔽层内部，防止其向外传播。良好的接地也是实现电磁兼容性的重要措施，通过将屏蔽层可靠接地，可以将感应产生的电荷引入大地，从而有效降低电磁干扰。

1.4 机械性能设计

1.4.1 弯曲半径与柔韧性设计

汽车内部空间紧凑，高压线束需要在狭小的空间内进行布线，这就对其弯曲半径和柔韧性提出了严格要求。

如果弯曲半径过小，会导致导线内部结构受损，电阻增大，甚至可能造成导线断裂。

一般来说，高压线束的最小弯曲半径应大于线束外径的 5 倍 。

为了满足这一要求，在导线结构设计上，会采用多股细铜丝绞合的方式，增加导线的柔韧性。同时选用柔软且耐用的绝缘材料和护套，进一步提高线束的弯曲性能。

1.4.2 耐振动与冲击设计

在车辆行驶过程中，高压线束会受到来自路面的振动和冲击，这些外力可能会导致线束连接松动、导线疲劳断裂等问题。

为了提高高压线束的耐振动与冲击性能，会采用多种设计措施。

在固定方式上，会使用专门设计的线束固定夹和支架，将线束牢固地固定在车身上，减少其振动幅度。同时在固定点处增加缓冲材料，如橡胶垫，以吸收振动和冲击能量。

对于一些关键部位的线束，会进行加强设计，如增加导线的强度、采用更坚固的连接器等，确保在恶劣的振动和冲击环境下，高压线束依然能够可靠工作。

1.5 密封性与防护设计

高压线束的密封性至关重要，一旦水分、灰尘或腐蚀性物质侵入，会导致绝缘性能下降，引发短路、漏电等安全事故。

为了实现良好的密封性，采用密封材料对连接器和线束接头进行密封处理，如使用橡胶密封圈、密封胶等。

在防护结构设计上，会对线束进行整体防护，例如采用防护套管、波纹管等，将线束包裹起来，防止外界物质的侵蚀。

对于一些暴露在车外或恶劣环境中的线束，还会进行特殊的防护处理，如增加防腐涂层，提高其防水、防尘、防腐蚀能力，确保高压线束在各种复杂环境下都能稳定运行。

1.6 高压线束布置要求

高压线束的三维布置是一个复杂而关键的过程，需要综合考虑多个因素。除了要遵循基本的布置原则外，有如下注意事项：

• 应尽量避免 HV 线束从乘客舱走线，如因设计需要，HV 线束需连接前舱和行李箱的情况时，可以将 HV 线束通过车身钣金过孔，从车辆底盘下走线，这样同时能有利于 HV 线束 EMC 设计；

• 应避开和低压线束一同走线，防止干扰低压线束，高低压线束应尽量避开交叉走线，高低压线束平行布线相距 100mm，（除非不影响 EMC）；

• 高压线束走向顺畅、无扭曲，高压线束连接器尽量避免水滴区，接地线束端子要有防旋转设计。

• 高压线束同燃油管相隔至少 100mm；

• 高压线束同静止部件间隙至少15 mm（＜15 mm时加保护套或分离管夹）；

• 运动高压线束与非运动件最小静态间隙≥25mm（＜25 mm时加保护套或分离管），运动高压线束与运动件最小静态间隙≥35 mm（＜35 mm时加保护套或分离管夹）；

• 高压接插件出线端到第一个固定点的距离不大于 100mm，相邻固定点之间的距离一般不超过 150～200mm；

• 线束应距离热源（如发动机排气管、打气泵铜管路等）大于 200mm，如不能满足要求，应采用阻燃隔热棉对线束进行包扎，或在线束附近增加隔热板处理。

• 应尽量避开车身碰撞后变形较大区域，以防止车辆出现意外碰撞后高压线被钣金割裂或绝缘层被破坏导致车身带有高压形成电击伤害，比如尽量不在前后防撞梁、侧围钣金和车门内走线。

• 车辆在发生碰撞情况下，须确保高压线束不会受到挤压，以防线束破裂造成短路。

• 线束走线弯曲半径不宜过小，过小宜造成接插件密封件失效、导线绝缘皮损坏。导线合适的弯曲半径如下表。 动态线束转弯半径≥8D。

注：外径指最外层绝缘皮直径；有部分厂家的高压大平方导线弯曲半径可小于上述表格要求的，需同供应商确定其弯曲半径和测试要求及其方法。

2 高压线束设计的行业标准与规范

为了确保高压线束的设计质量和安全性，国内外都制定了一系列严格的行业标准和规范。

国内标注，如GB/T 37133 - 2018《电动汽车高压大电流线束和连接器技术要求》，规定了由电动汽车用高压大电流线束和连接器组成的高压连接系统的一般要求、电气性能、物理性能、环境适应性、电磁屏蔽效能、试验方法和检验规则 。

国际上，美国汽车工程师协会（SAE）制定的 SAE J1654《高压电缆》、SAE J1673《电动汽车高压电缆总成设计》、SAE J1742《道路测量车载电线束高压连接 - 试验方法和一般性能要求》等标准被广泛应用。

3 总结与展望

纯电动汽车高压线束的设计要求是一个涉及多领域、多学科的复杂体系，涵盖了电气性能、物理性能、环境适应性等多个关键方面。从高电压与大电流承载设计，到耐热与散热设计、电磁兼容性设计、机械性能设计以及密封性与防护设计，每一个环节都紧密相扣，缺一不可，共同保障着高压线束在纯电动汽车中的可靠运行 。

随着新能源汽车技术的飞速发展，未来纯电动汽车高压线束的设计也将朝着更加高性能、轻量化、智能化的方向迈进。在材料创新方面，新型绝缘材料、屏蔽材料和导线材料的研发和应用将不断提升高压线束的性能和可靠性；在设计理念创新方面，与整车的深度融合以及对未来汽车发展趋势的前瞻性思考，将为高压线束设计带来全新的思路和方法 。