新能源汽車(chē)的核心是以清潔的電能代替?zhèn)鹘y(tǒng)內(nèi)燃機(jī)釋放的化學(xué)能驅(qū)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)，其中承載并輸送電能的高低壓線束猶如人體的主動(dòng)脈，對(duì)于新能源汽車(chē)行駛的安全性、可靠性、與能效水平具有決定性作用。
自從汽車(chē)誕生以來(lái)，車(chē)用線束的材料一直是銅。根據(jù)國(guó)際銅業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，每輛新能源汽車(chē)的低壓線束需要使用23公斤的銅，而高壓線束需要使用近4公斤的銅。按照每噸銅6.5萬(wàn)元的價(jià)格計(jì)算，平均每輛新能源汽車(chē)的高低壓線束中銅原料的成本接近1800元人民幣。在成本壓力下，有部分企業(yè)在高壓線束中采用鋁材料替代銅，在實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí)也顯著降低了成本。但是這樣的材料替代由于存在著不小的安全風(fēng)險(xiǎn)，并沒(méi)有成為大部分車(chē)企的選擇。
首先，鋁的電導(dǎo)率只有銅的 60%，為了通過(guò)同樣大小的電流，鋁導(dǎo)線需要增加橫截面積才能達(dá)到與銅導(dǎo)線相同的效果。因此即使鋁導(dǎo)線可以減輕 45%的重量并節(jié)約一半左右的成本，但橫截面積更大的鋁導(dǎo)線會(huì)帶來(lái)一系列的電線鋪設(shè)問(wèn)題。如果使用更粗的線束，就需要占用更大空間、并造成轉(zhuǎn)彎半徑增大等問(wèn)題，這就會(huì)導(dǎo)致線束的鋪設(shè)與安裝存在更多的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。
同時(shí)，鋁的抗拉強(qiáng)調(diào)與膨脹系數(shù)都不如銅，鋪設(shè)與安裝更粗的鋁線束時(shí)發(fā)生損傷的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)變大；而且鋁導(dǎo)線表面極易與空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化鋁薄膜，導(dǎo)致線束與接插件連接處發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)形成電阻。對(duì)此，需要采用特殊工藝與設(shè)計(jì)來(lái)防止接觸部位形成電阻，避免接觸不充分可能引起故障電弧的發(fā)生；而在新能源汽車(chē)火災(zāi)中，60%與故障電弧有關(guān)，因此需要采用高品質(zhì)的接插件材料，并保證接插件與線束連接的充分連接，避免充電插拔和車(chē)輛顛簸時(shí)發(fā)生故障電弧，才能有效降低新能源汽車(chē)火災(zāi)的發(fā)生。顯然采用銅導(dǎo)線直接與銅材料的接插件連接是更穩(wěn)妥與安全的方案。
除了電氣性能之外，導(dǎo)線材料的延展性、耐折彎等機(jī)械性能也與新能源汽車(chē)額安全性密切相關(guān)。隨著車(chē)輛智能化趨勢(shì)的發(fā)展，越來(lái)越多的新能源汽車(chē)采用更多的線控技術(shù)以實(shí)現(xiàn)更高程度的智能駕駛控制，例如已經(jīng)在中高端新能源汽車(chē)中廣泛使用的線控底盤(pán)、線控剎車(chē)、線控轉(zhuǎn)向等。這些智能化駕駛相關(guān)的子系統(tǒng)都需要采用承載數(shù)字信號(hào)的控制線束來(lái)替代傳統(tǒng)的液控或線控部件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更快速精準(zhǔn)的剎車(chē)、轉(zhuǎn)向等車(chē)輛操縱。由于系統(tǒng)變得更復(fù)雜，車(chē)載線束也就更容易受到碰撞、摩擦、各種溶劑等外部環(huán)境的侵蝕而導(dǎo)致出現(xiàn)短路等故障，所以線束在機(jī)械性能方面的安全性與耐久性就成為必需要滿足的重要性能之一。與其他材料相比較，銅線束不論是延展性和耐折彎的機(jī)械性能、還是抗腐蝕的化學(xué)性能方面，都具有顯著的優(yōu)勢(shì)，可以有效提升新能源汽車(chē)電氣與控制系統(tǒng)在復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境下的安全性。
銅材料作為一種已經(jīng)被人類使用數(shù)千年的可靠金屬材料，在汽車(chē)工業(yè)中已經(jīng)安全穩(wěn)定的使用上百年。在安全要求更高、安全涉及面更廣、同時(shí)需要兼顧能效與可靠性的新能源汽車(chē)用線束領(lǐng)域，依靠其優(yōu)秀的導(dǎo)電與導(dǎo)熱性能、良好的延伸性與耐久性、穩(wěn)定的化學(xué)性能與抗腐蝕性能、并與接插件材料的良好接觸性能等方面的優(yōu)勢(shì)，將繼續(xù)成為新能源汽車(chē)高低壓線束的主流選擇。
——信息來(lái)自：青島新聞網(wǎng)
