中国国际铝工业展|为什么镀锡铜线、铝线、铝排是未来新能源汽车线束材料的发展趋势？

目前，国内新能源汽车产业正在进入加速发展期，新能源汽车和动力电池等领域的成果也在快速普及。消费者对新能源汽车的青睐不仅源于环保意识和低碳出行方式的追求，还因为对更高效能量转换形式的追求。与传统燃油汽车相比，新能源汽车在环保和智能化等方面具有优势，但最大的优势在于能量转化效率。燃油车内燃机的能量转化效率通常在20%-30%之间，其余能量则以废热能形式散失。而新能源汽车的能源转化效率可达到80%-90%，不论是纯电还是插电混动，能量转化效率都远高于燃油汽车。随着新能源汽车中更高效的动力单元逐步取代低效动力单元，能源效率将进一步提高。中国国际铝工业展小编觉得，新能源汽车的崛起不仅代表着交通方式的绿色转型，更是表明了未来能源高效利用的方向。

根据国内外学者的研究，新能源汽车的能量转化效率还受到电池性能和电机效率、车身重量以及充放电过程中的能量转换损失等因素的重要影响。这些损失直接限制了能源转化效率的进一步提升。

从目前的技术发展趋势来看，优化新能源汽车的导电线路的材料与连接方式是提高能量转化效率的最优途径。

传统的汽车导线一直以来都是以铜为导体材料。然而，铜导线也存在一些缺陷：比如容易产生因氧化而形成的铜绿。它不仅会使导线外观变差，更重要的是，其导电性能远不及纯铜。因此会显著增加电路中的电阻，降低电流的传输效率，从而可能影响新能源汽车的性能和安全性。

为了解决铜导线易氧化的问题，常见的解决方案是采用镀锡铜线。锡层可以有效地防止铜与空气中的氧气和水接触，从而减缓铜的氧化过程，同时镀锡铜线具有良好的导电性和机械性能，这些特性决定其在新能源汽车领域的应用价值。

然而，由于锡层的熔点较低，在超声波线束焊接镀锡铜线时，局部高温可能导致锡层融化，影响焊接效果。因此，在镀锡铜线超声波焊接过程中，如何精确控制焊接温度和时间是个非常难以攻克的技术难点。

然而，需要注意的是，镀锡铜线生产成本相对较高。这在一定程度上限制了其在新能源汽车领域的广泛应用。目前仅在高端新能源汽车中使用。中国每年都需要大量进口铜材，加上近年来铜材的价格一直在持续上升。铜资源的稀缺以及价格的上涨，使得汽车导线的成本居高不下。

我们能否在提高能量转化效率的同时又能降低生产成本呢？在业内，铝导线被视为是铜导线的可行替代品，各大新能源汽车大厂已经在尝试使用铝导线平替铜导线。

中国国际铝工业展浅谈铝导线在新能源汽车中的优势：

1.良好的导电性能：

铝的电阻率为2.65×10-8 Ω·m，而铜的电阻率为1.72×10-8Ω·m。尽管铝的电阻率高于铜，但是可以通过增加铝导线的线径（约 1.3 倍），来满足整车电路的电阻要求。

2.轻量化：

铝的密度为2.7g/cm³，而铜的密度为8.96g/cm³。铝的密度仅为铜的三分之一，因此只需增加约30%铝导线的截面积即可实现减重。

3.成本效益：

由于我国铜铝矿产资源及其开采成本极不平衡，导致铜线的价格远高于铝线。通过使用铝线代替铜线，我们可以降低新能源汽车的生产成本，使其在市场上更具竞争力。

在汽车线束领域，成本和重量也是汽车线束向轻量化发展的关键原因之一。使用铝导线替代传统铜导线，确实具有降低成本和减轻重量的优势。但是，在铝导线的应用中也存在一些技术难点，例如：

1.连接可靠性：

铝导线与铜导线在传统的压接中可能出现的金属氧化、电化学腐蚀等问题会导致连接点松动或电阻增大，影响整个导线的性能。

2.蠕变效应：

蠕变是金属材料在长时间受外力作用下发生的缓慢变形现象。由于铜铝热膨胀系数的差异，铝线更容易发生蠕变。在特定条件下，铝线的蠕变率可高达铜线的25倍，对铝导线的抗疲劳性能和使用寿命有显著影响。

3.导线体积增加：

铝导线的导电能力较弱，为了满足汽车导线的导电要求，需要增加铝导线的截面积，这会在一定程度上增加导线的体积，并给连接带来了更大的挑战。

新能源汽车在环保、智能化和高效能量转化等方面具有显著优势，正在逐渐取代传统的燃油车。然而，我们也要正视新能源汽车自身存在的一些限制，这些挑战需要我们逐步解决。中国国际铝工业展小编觉得，导电线路材料的选择和连接方式是实现轻量化及提高能量转化效率的关键课题之一，对于推动新能源汽车进一步发展具有重要意义。

文章来源：线束世界