一句话总结：IEC 62893-1:2017+AMD1:2020 CSV (Ed 1.1) 要求所有充电电缆通过 IEC 60332-1-2 单根垂直燃烧测试，同时允许含卤（如 PVC）和无卤（LSZH）两种阻燃路线；选择无卤路线时须额外通过 IEC 62821-1:2015 Annex B 卤酸气体电导率 ≤ 35 μS/mm 判定，这是型式认证中容易被忽视的硬性门槛。
1 适用范围与背景
IEC 62893-1:2017+AMD1:2020 CSV 适用于额定电压 AC 450/750 V 及以下、DC 1.5 kV 及以下的电动汽车充电电缆。电缆在服役期间可能遭遇火灾风险——充电站短路、电池热失控、外部火源等——因此标准对阻燃性能提出了明确要求。
在阻燃方案上，行业长期存在两条技术路线：
| 含卤电缆 (PVC) | 无卤电缆 (LSZH / LSOH) | |
|---|---|---|
| 阻燃机理 | 氯自由基捕获 + 释氯终止燃烧链式反应 | 金属氢氧化物（ATH / MDH）吸热脱水稀释可燃物 |
| 优点 | 阻燃效率高，机械性能好，成本低 | 低烟、无卤酸气，毒性低，不腐蚀设备 |
| 缺点 | 燃烧释放 HCl 气体（腐蚀性、毒性） | 填充量高（>60%）影响柔韧性与机械强度 |
| IEC 62893-1 要求 | 满足 8.8.4 即可 | 须同时满足 8.8.4 + 8.8.5 |
IEC 62893-1 没有强制要求无卤——它同时接受两条路线，但为无卤路线设置了额外门槛。
2 Clause 8.8.4 阻燃试验：IEC 60332-1-2
2.1 试验标准
All cables shall comply with IEC 60332-1-2:2004 and AMD1:2015.
引用标准：IEC 60332-1-2:2004 + AMD1:2015 —— 单根电缆垂直火焰蔓延试验（1 kW 预混火焰法）。
2.2 试验装置与条件
- 火焰类型：1 kW 预混火焰（丙烷-空气混合，nominally 1 kW）
- 施焰角度：45° 倾斜，火焰尖端与电缆接触
- 施焰位置：距电缆上端夹具 100 mm 处（见下方示意图）
- 施焰时间：按电缆外径查 Annex A 表（D ≤ 25 mm 通常为 60 s）
- 环境条件：无风、温度 23 ± 5 °C
2.3 合格判定（Annex A）
试验后检查以下三项，均须通过：
- 炭化部分距上夹具下沿 ≥ 50 mm —— 确保火焰未蔓延至顶部
- 炭化部分距下夹具上沿 ≥ XXX mm —— 确保火焰未蔓延至底部
- 燃烧停止在试验火焰移除后 60 s 内
任一不满足即判定为不合格。
2.4 试验装置示意
3 Clause 8.8.5 卤素评估（仅限无卤电缆）
3.1 定义：什么是无卤？
IEC 62893-1 3.1.1 给出了 halgen-free compound 的正式定义：
halogen-free compound：a compound containing no halogens and meeting the requirements of this document.
注意定义中的两要素：
- 含卤量为零 —— 不是"低卤"（low-halogen），而是"无卤"（no halogens）；
- 符合本文档要求 —— 即同时满足 8.8.4（阻燃）和 8.8.5（卤素评估）。
仅宣称"无卤"而未经 Annex B 验证，不符合 IEC 62893-1 对 EVM-1 halogen-free 材料类型的要求。
3.2 引用标准与方法
Halogen-free components shall comply with Annex B of IEC 62821-1:2015.
IEC 62821-1:2015 Annex B 规定了卤素酸气含量评估方法：
- 将材料试样在管式炉中燃烧；
- 燃烧产生的气体通入吸收液（NaOH 或 Na₂CO₃ 溶液）；
- 测量吸收液电导率变化。
3.3 判据
对于声明为 EVM-1 halogen-free 的材料，判定要求为：
| 检测项目 | 要求 | 单位 |
|---|---|---|
| 卤素酸气电导率 | ≤ 35 μS/mm | μS/mm（微西门子每毫米试样厚度） |
说明：电导率越低，说明燃烧产生的卤化氢（HCl、HBr、HF 等）越少。无卤材料理论上应为零，但实际生产中可能因杂质或添加剂残留有极微量值，标准设 35 μS/mm 为工业可接受的上限。
4 含卤 vs 无卤：技术路线对比
4.1 含卤阻燃机理
含卤阻燃剂（以 PVC 中的氯为代表）在燃烧时释放 HCl 气体：
- 捕获火焰中的活性自由基（H· 和 OH·）；
- 终止燃烧链式反应；
- 释放的 Cl· 自由基进一步稀释可燃气体。
优势：阻燃效率极高，少量卤素即可显著提高 LOI（极限氧指数），机械性能优异，制造成本低。
劣势：燃烧产生高浓度 HCl 气体——腐蚀铜导体与连接器，危害人员呼吸道，灾后设备修复成本高。
4.2 无卤阻燃机理
无卤阻燃剂以金属氢氧化物为主：
- ATH（氢氧化铝，Al(OH)₃）：180–200 °C 分解，吸热脱水 34.6%，释放水蒸气稀释可燃气体，残留 Al₂O₃ 形成隔热层；
- MDH（氢氧化镁，Mg(OH)₂）：300–340 °C 分解，吸热脱水 30.9%，耐温性优于 ATH，适合高温加工。
优势：不产生卤化氢，腐蚀性极低，烟气密度低（透光率 > 60% 常见，PVC < 30%），毒性与环境污染远低于 PVC。
劣势：阻燃效率远低于含卤剂，须高填充（通常 55%–70% wt），导致：
- 柔韧性下降（弯曲模量升高）；
- 拉伸强度降低；
- 耐磨性变差；
- 加工难度加大。
4.3 综合对比
5 IEC 62893-1 中的材料类型与阻燃关系
IEC 62893-1 在 Annex B 中定义了多种弹性体/护套材料类型（EVM），不同材料类型对应不同阻燃要求路径：
| 材料类型代码 | 是否有卤限制 | 阻燃要求 | 卤素评估要求 |
|---|---|---|---|
| EVM-1 | 可选含卤或无卤 | 8.8.4（IEC 60332-1-2） | 仅 halogen-free 需 8.8.5 |
| EVM-1 halogen-free | 强制无卤 | 8.8.4 + 8.8.5 | 电导率 ≤ 35 μS/mm |
| EVM-2 | 可选含卤或无卤 | 8.8.4 | 仅 halogen-free 需 8.8.5 |
| EVM-2 halogen-free | 强制无卤 | 8.8.4 + 8.8.5 | 电导率 ≤ 35 μS/mm |
6 合规实践建议
6.1 设计选型指引
- 室内/户用慢充桩：PVC 绝缘 + PVC 护套可满足 8.8.4；成本最优，常见于 AC 充电模式 2 电缆；
- 停车场/公共充电站/隧道：考虑低烟无卤 LSZH，降低火灾时人员疏散风险与设备腐蚀；
- 仅宣称 halogen-free：必须确保全套材料（绝缘 + 护套 + 填充）均验证电导率 ≤ 35 μS/mm；
- 混合使用风险：PVC 护套 + LSZH 绝缘？不成立——整缆性能以最弱点判定。
6.2 实验室测试注意事项
| 环节 | 注意事项 |
|---|---|
| 试样调理 | 在 23 ± 5 °C、50 ± 15 % RH 下调理 ≥ 16 h |
| 燃烧试验 | 确认丙烷-空气预混火焰功率标定为 1 kW；不同外径参照 Annex A 选择施焰时间 |
| 卤素评估 | IEC 62821-1:2015 Annex B 方法；须严格控制炉温与吸收液浓度 |
| 判定记录 | 拍照炭化高度 + 秒表计时熄火 + 电导率仪原始读数，三方记录可追溯 |
重要提示：IEC 60332-1-2:2004+AMD1:2015 施焰时间为外径函数，而非固定值。常见外径（10–25 mm）为 60 s，但应根据实测外径查表确认。
7 常见误区澄清
- 误区：IEC 62893-1 要求所有充电电缆必须无卤。 纠正：IEC 62893-1 允许含卤方案（如 PVC），仅当制造商声明无卤时，才适用 8.8.5。
- 误区："low-smoke" 可以替代 halogen-free。 纠正：低烟 ≠ 无卤。某些低烟材料仍含卤素，必须通过 Annex B 测试才能声明 halogen-free。
- 误区：电导率 ≤ 35 μS/mm 容易满足，不是难点。 纠正：对于高填充无卤材料，加工助剂、颜料、稳定剂都可能引入卤素杂质，须全链条管控。
8 关键事实
- IEC 62893-1 是电动汽车充电电缆的国际标准，覆盖 AC ≤450/750V 和 DC ≤1500V，规定了导体材料、绝缘化合物、护套材料和性能测试要求。（Clause 1）
- Clause 8.8.4 要求所有充电电缆通过 IEC 60332-1-2（1 kW 预混火焰，45°倾斜施焰）单根垂直燃烧试验——炭化部分距上夹具 ≥50 mm，移火后 60 s 内自熄。（Clause 8.8.4）
- **无卤声明（Clause 8.8.5）**需满足 IEC 62821-1:2015 Annex B 卤酸气体电导率 ≤35 μS/mm。仅声称"低烟无卤"而未通过 Annex B 测试，在型式认证中会被直接判定不合格。（Clause 8.8.5, 3.1.1）
- 含卤与无卤两条路线均被 IEC 62893-1 接受。含卤（如 PVC）阻燃效率高、成本低但释放 HCl；无卤（LSZH）低烟低毒但需高填充量(55-70%)影响柔韧性和机械强度。标准不强制选哪条——只强制满足对应考核。
- AMD1:2020（Ed 1.1 CSV）新增了 DC 充电电缆要求（最高 1500V）、护套化合物 EVM-3 以及增强的低温弯折要求。
9 常见问题
Q1: IEC 60332-1-2 单根垂直燃烧试验的合格判定标准是什么？ A: 三项判定须同时满足：(1) 炭化部分距上夹具下沿 ≥50 mm（阻止火焰向上蔓延）；(2) 炭化部分未蔓延至下夹具（阻止火焰向下蔓延）；(3) 移去试验火焰后 60 秒内自熄。任一不满足即判不合格。施焰时间按电缆外径查表确定（D≤25 mm 通常为 60 s）。
Q2: 含卤（PVC）和无卤（LSZH）阻燃电缆的根本区别是什么？IEC 62893-1 强制无卤吗？ A: 含卤靠氯自由基捕获终止燃烧链式反应，阻燃效率高但释放腐蚀性 HCl；无卤靠 ATH/MDH 吸热脱水稀释可燃物，低烟低毒但需高填充量。IEC 62893-1 不强制无卤——它同时接受两条路线，但无卤声明须额外通过 Annex B 卤素评估。纠正一个常见误解："low-smoke"≠"halogen-free"。
Q3: 无卤阻燃电缆中 ATH 和 MDH 如何配合使用？为何需要高填充量？ A: ATH 在 180-200°C 分解释放 34.6% 结晶水，吸热脱水形成 Al₂O₃ 隔热层；MDH 在 300-340°C 分解，耐温性优于 ATH。因阻燃效率远低于含卤剂，须高填充（55-70% wt）才能达到同等阻燃效果。两者常配合使用——ATH 覆盖低温段，MDH 覆盖高温段，形成宽温度范围阻燃屏障。
Q4: 卤酸气体电导率测试（IEC 62821-1 Annex B）的方法原理与 ≤35 μS/mm 判定依据？ A: 将材料试样在管式炉中燃烧，燃烧气体通入 NaOH/Na₂CO₃ 吸收液，测量吸收液电导率变化。电导率越低说明卤化氢（HCl/HBr/HF）越少。≤35 μS/mm 是工业可接受上限——无卤材料理论上应接近零，但加工助剂、颜料、稳定剂可能引入痕量卤素杂质。全链条管控是关键。
Q5: 宣称"低烟无卤"但未通过 Annex B 测试，在型式认证中如何判定？ A: 会被直接判定为不合格。IEC 62893-1 3.1.1 定义 halogen-free compound 的两个要素缺一不可：(1) 含卤量为零（不是"低卤"），(2) 满足 Annex B 测试要求。市场上某些"低烟"材料仍含卤素——低烟不等于无卤，只有通过 Annex B 才能合法声明 halogen-free。
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11 参考文献
| 标准 | 版本 | 引用条款 |
|---|---|---|
| IEC 62893-1 | 2017+AMD1:2020 CSV (Ed 1.1) | Clause 8.8.4 — Flame retardance; Clause 8.8.5 — Halogen assessment |
| IEC 60228 | 2004 | Conductors of insulated cables |
| IEC 60332-1-2 | 2004+AMD1:2015 | Tests on electric and optical fibre cables under fire conditions |
| IEC 60754-1/2 | — | Test on gases evolved during combustion of materials from cables |
| IEC 62821-1 | 2015 (Annex B) | Halogen acid gas assessment method (8.8.5 reference) |