在欧盟REACH拟议PFAS 法规与主机厂内部规范的驱动下,汽车连接器材料体系正在从有卤阻燃向无卤PFAS-Free切换。韩国三养在该方向已核心牌号,覆盖PBT 与 PA66两个基材。
一、 PFAS法规与定义边界
PFAS(Per- and polyfluoroalkyl substances )是一类含C-F键的有机化合物。2023年 2 月,丹麦、德国、荷兰、挪威、瑞典五国向ECHA联合提交了全面限制PFAS 的 REACH拟议法规,覆盖约1万种物质,目前仍在审议中。美国缅因州、明尼苏达州、纽约州,加拿大、日本也相继出台限制法规。国内部分一线主机厂 2024 年后也将PFAS-Free写入内部采购规范。
与“无卤”的区别:无卤指不含氯(Cl )、溴(Br)、碘(I)、氟( F )、砹(At)五种卤素元素;PFAS-Free 指不含全氟 /多氟烷基物质。两者交集但不等同——含氟聚合物(PTFE/PFA/PVDF)属于 PFAS 但通常不归入“无卤”禁止范围;含溴阻燃剂属于“无卤”禁止范围但不含 PFAS 。当前汽车连接器材料方向是同时满足两项要求的新型磷氮系阻燃体系。主机厂通常在采购规范中并列列出两项。
二、 韩国三养PFAS-Free阻燃牌号
|
牌号 |
基材 |
玻纤 |
UL94 (1.5 mm) |
CTI |
关键定位 |
|
NEP1509GN(10~30) |
PBT |
10–30% |
V-0+5VA |
PLC 0 |
PFAS-Free阻燃基础系列 |
|
HR1509GN15K |
PBT |
15% |
V-0 |
PLC 0 |
叠加耐水解 |
|
HR1509GN15K OR |
PBT |
15% |
V-0 |
PLC 0 |
改善ΔE,EV互锁橙色 |
|
4217GNH30 |
PA66 |
30% |
V-0 |
PLC 0 |
STT 775 V,EV 800 V平台 |
其中NEP1509GN系列与 4217GNH30是较早获得PFAS-Free认证的代表牌号;HR1509GN15K 在此基础上叠加耐水解,HR1509GN15K OR在HR1509GN15K 基础上进一步改善Δ E(色差Color Difference)。
三、关键性能
1、阻燃
NEP1509GN(10~30 )在1.5mm厚度下达UL 94 V-0+5VA 双等级, HR1509GN15K、HR1509GN15K OR、 4217GNH30 在1.5 mm厚度下达UL 94 V-0 ,阻燃等级不损失。
2、CTI (漏电起痕)
4个PFAS-Free 牌号CTI均为PLC 0;传统有卤阻燃 PBT典型为PLC 3。在潮湿环境下漏电风险显著更低,对 EV 高压连接器尤为重要。
3、STT (PA66体系)
4217GNH30已通过STT 775 V 测试,是PFAS-Free阻燃PA66中较高水平的 STT表现,覆盖800 V 平台的连接器绝缘要求。
4、耐水解
HR1509GN15K在85 ℃/85 %RH 1000 h后拉伸保持率71 % ,相对普通 PBT阻燃牌号(典型 < 50 %)有改善,可满足发动机舱、车身底盘等高温高湿环境可靠性。
5、颜色稳定性
HR1509GN15K OR改善版在 85 ℃/85 %RH 1000 h后Δ E 为2.2 ,120 ℃ 1000 h后ΔE 为 6.2 ;普通橙色PBT阻燃牌号同等条件下Δ E 通常 9–17。
四、 按场景选型
1、 EV 800 V 高压连接器
推荐4217GNH30 ( PA66 PFAS-Free)。STT 775 V Pass + CTI PLC 0 满足800 V 平台的绝缘与合规要求。PA66 体系在高温下保持拉伸强度,端子座长期使用不易变形。
2、 EV 互锁橙色连接器
推荐HR1509GN15K OR( PBT PFAS-Free +改善ΔE )。同时满足 PFAS-Free 、耐水解(71 %/1000 h)与严格的Δ E(2.2/6.2 )。 PBT 流动性好,适合薄壁互锁件。
3、 出口欧盟车型的阻燃连接器
推荐NEP1509GN(10~30) 。 V-0 + 5VA + CTI PLC 0,覆盖欧盟PFAS-Free 合规要求。如客户规范仅要求V-0 ,可选NEP1509GN15 ;如要求更高刚性或低翘曲,可选NEP1509GN30。
4、 充电桩 /储能连接器
推荐4217GNH30( PA66,端子座)+ NEP1509GN( PBT,外壳)。双牌号体系覆盖外壳与端子座。 PA66端子座承担载流与插拔寿命, PBT外壳提供阻燃与外观。
5、 发动机舱 /车身底盘连接器
推荐 HR1509GN15K( PBT PFAS-Free +耐水解)。71%/1000 h 的拉伸保持率满足长期可靠性。发动机舱典型工作温度−40 ~ 120 ℃,HR系列PBT在120 ℃仍能保持外观与尺寸。
6、 ECU/ 车身控制器外壳
推荐NEP1509GN15或 NEP1509GN20,视外壳尺寸与刚性要求而定。玻纤15 % 的流动性较好,适合复杂外形;玻纤20% 提供更高刚性,尺寸稳定性更佳。
五、实施要点
1、模具兼容: PFAS-Free 阻燃剂不含溴,加工释放的腐蚀性气体明显减少;现有有卤阻燃模具(镀铬或氮化钛表面)可继续使用,无需大规模更换。
2、加工参数:熔体温度窗口与有卤阻燃PBT 接近(约240– 260 ℃),无需大幅调整注塑工艺;干燥条件按官方物性表执行( PBT体系建议≥ 120 ℃×4 h)。
3、配色稳定性: HR1509GN15K OR 已针对EV互锁橙色做Δ E 优化;其他颜色(红/ 蓝/ 绿)的Δ E需逐批验证,量产前建议做85 ℃ /85 %RH与120℃加速老化测试。
4、 供应链过渡:从有卤切换到 PFAS-Free涉及材料认证、模具试模、零件可靠性测试、主机厂ECN等环节,建议预留3 –6个月转换周期。
成本与认证:PFAS-Free 牌号价格较有卤阻燃上浮 20–35 % ,主要为合规成本。认证文件建议保留:①韩国三养官方发布的 PFAS-Free / 无卤声明;②第三方检测报告(SGS / Intertek 等);③ UL黄卡( File No. E121254)与 5VA等级证书。三个文件齐全后再送样给主机厂审核,能减少一次试模后的退回概率;批量切换前可先小批量验证,颜色Δ E 测试建议在量产模具上取样而非试模样件。