2024年全球新能源汽車銷量已經突破1300萬輛,中國成為最大的新能源車產銷國,而這場產業狂飆的背后,是車企殘酷激烈的競爭。如何讓競爭從價格驅動轉向技術驅動,不僅是車廠的挑戰,也是汽車產業鏈應解之題。
近日,A股高端合金材料龍頭——博威合金在新材料領域迎來重大突破,與泰科電子(TE Connectivity)聯合開發汽車低壓載流線束“鋁代銅”復合材料解決方案,有望助力單車降本10%,年減碳約85萬噸,開辟約360-480億低壓線束市場空間。
一、“鋁代銅”的必然邏輯與演進難題
“鋁代銅”從產業發展角度,具有必然性。
據汽車媒體“蓋世汽車”數據顯示,一輛純電動汽車用銅量達60公斤甚至更多,是傳統燃油車的3-4倍,新能源時代,銅已然成為汽車電氣系統核心材料,其應用量正在隨著新能源車銷量增高而不斷攀升。以線束為例,傳統燃油車線束單車價值多在2000元至5000元之間,占整車成本的3%-8%。新能源車(尤其是純電車)電池容量和電機功率更大,新能源車線束長度多在1500米至3000米之間,單車線束價值約3000至6000元人民幣。
然而,現實是我國銅礦資源嚴重匱乏,存儲量僅占全球3%。據《中國礦產資源報告2024》顯示,2023年我國銅礦儲量4064.79噸,且每年面臨80萬噸以上的銅資源缺口。
相比銅,我國鋁土礦儲量龐大,達70752.22噸,且當前鋁的價格僅為銅的1/4,相關產業鏈經多年發展也極為成熟。鋁比銅更輕、儲量更大、更便宜。因此,資源短缺疊加銅材成本壓力,“鋁代銅”早已成為行業理想中的完美解決方案。
二、博威合金解決困擾行業二十年難題
“鋁代銅”雖好,卻因蠕變、電化學腐蝕等技術魔咒,使得這一材料替代方案推進20余年仍存在缺陷。如何在保證安全性的前提下發揮鋁材優勢,成為橫亙在工程師面前的世紀難題,也是無數希望實現“鋁代銅”廠商無法攻克的材料難題。
在汽車低壓線束制造過程中,雖然可以使用1系或6系鋁合金來代替銅材料,但往往會面臨以下幾個難題:
1、鋁線和銅制連接器由于電極電位不同,容易發生電化學腐蝕。鋁線一旦腐蝕,并不是像鐵那樣“生銹”,而是會逐漸被消耗減薄,嚴重影響汽車的使用壽命,甚至可能危及駕乘人員的安全。
2、鋁材料在長期受力的情況下容易發生緩慢變形(即“蠕變”),導致線束連接變松、接觸電阻上升,進而引發電路故障。今年初某車企通報的兩起相關事故,很可能就與鋁材腐蝕或蠕變有關。
3、之前在進行材料替換時,一旦出現問題,很難準確追溯到具體是哪些批次的材料出了問題。即便找到了原因,生產線的調整也需要較長時間,直接影響生產效率和供貨穩定性。
4、新能源汽車擁有數百個電流回路,同一種鋁合金材料可能難以適配多種不同類型的連接器,這給整車的設計和制造都帶來了很大挑戰。
這次博威合金研發的鋁代銅復合材料,創造性地解決了困擾行業多年的技術痛點:電化學腐蝕和蠕變控制。博威合金研發的“鋁代銅”復合材料既保留了銅的優異導電性,又降低了材料密度,實現輕量化。與此同時,還有效消除了異種材料間的電化學腐蝕,從根本上解決了銅鋁替代的兼容性問題,使材料抗蠕變性能達到單銅材的水平,打破了制約汽車線束輕量化升級的世紀工程難題!
2019至2023年間,我國汽車線束市場規模從634.8億元增長至1070.3億元。招商證券預測,到2030年,普通低壓、高壓及高速線束市場規模將分別達到2670億元、998億元和816億元。
保守預估,未來國內30%的汽車采用“鋁代銅”方案,并依據該方案平均可降低燃油車/新能源車線束成本30%計算,國內車企可節約成本至少約150億元。隨著新能源汽車滲透率持續提高,“鋁代銅”技術在低壓線束領域預計將帶來360億至480億元的替代市場空間。
對博威合金略有了解的投資者都知道,公司與國內頭部車企廠商均有直接合作。博威合金投資者交流紀要中顯示,公司還是TE、安波福等海外大廠的重要供應商,且博威合金在德國、加拿大、越南、美國等國家均擁有制造基地。因此,“鋁代銅”復合材料的演進只是時間問題。
三、為什么是博威合金?
博威合金核心主要是銅合金產品和技術的提供商,對銅的屬性更為了解,由銅到鋁其實是在做降維開發。
1)博威合金通過6年多持續投入,匯集知識圖譜、計算仿真與機器學習等前沿AI技術,成功打造了博威合金專屬的AI人工智能應用大模型。該模型融合了博威合金30余年的歷史數據和海量外部數據(生產工藝數據、材料性能參數及海量行業前沿數據,形成覆蓋豐富的合金體系的結構化數據庫),構建了有色合金結構化數據庫,并通過高效訓練與迭代驗證,快速研發出了汽車低壓載流線束“鋁代銅復合材料”解決方案,切實解決了生產線切換材料造成的產線效率降低問題,“健康無痛”的材料替代對規模越大的主機廠吸引力卻強,因為替代的速度和成本都極為可控,最大限度為廠商在保證質量的前提下降低了成本,這對當前在“價格戰”中進退兩難的車企又騰挪出了更多空間。
2)博威合金有多模態的,多智能體的組合方式。基于材料需求,博威合金可以去做很多智能推薦,就是正向設計,最終可以推薦出你應該用什么樣的合金化的方案與工藝,最終來實現。博威合金就是通過數字化大模型,去推薦很多材料方案。可以對老品進行迭代,也能基于未來新品開發,給到新方案。
3)針對鋁代銅一旦出問題質量很難界定,博威合金從產品開發到制造全流程,都采用了數字化管控,這在保障穩定可靠的同時,可以做到質量可追溯性。具體來說,材料可能存在離散問題。假如這個失效了,它對應哪個批次,哪些料號或者是哪個環節,借助博威合金的數字化,可以串起從原材料到最終整車廠的鏈條,通過搭建共同的云端,達到全鏈條質量可追溯的目的。
博威合金積極響應國家“發展新質生產力”的戰略號召,將數字化研發能力轉化為市場創造能力:通過材料創新與數字技術的深度協同,不僅解決了現有產業鏈的痛點,更前瞻性布局下一代汽車材料,推動汽車制造從 “資源依賴型” 向“技術驅動型”轉型。
未來,期待博威合金持續以材料創新為核心,依托數字化研發構建“研發-生產-應用”的全鏈條優勢,助力我國汽車產業在全球競爭中占據技術制高點,為制造強國與綠色低碳發展戰略提供關鍵材料支撐。
——信息來自:新浪財經