小米SU7線束銅改鋁：行業(yè)趨勢，絕非“偷工減料”

來源：線束世界?作者：線束世界?2024-04-07 14:16

線束世界訊—4月5日，小米汽車發(fā)布最新一期小米SU7答網(wǎng)友問。有網(wǎng)友提問：小米SU7線束為什么是鋁，而不是銅？是不是“偷工減料”？

01 無稽之談

小米汽車方面指出，當(dāng)前大多數(shù)汽車制造商在充電線束等部件中選擇使用鋁質(zhì)導(dǎo)體，小米SU7同樣遵循這一趨勢。

小米官方強(qiáng)調(diào)，雖然鋁導(dǎo)體與銅導(dǎo)體在導(dǎo)電性能上有所區(qū)別，但通過調(diào)整截面積，它們可以實(shí)現(xiàn)相同的電流承載能力。

同時(shí)，鋁導(dǎo)體具有輕量化的優(yōu)勢，其重量比銅輕約30%。

對(duì)于電動(dòng)汽車而言，鑒于對(duì)續(xù)航里程和快速充電的關(guān)注，行業(yè)內(nèi)普遍趨向采用鋁替代銅，以實(shí)現(xiàn)更高效的能源利用和性能要求。

因此，將小米汽車的做法視為偷工減料是完全沒有根據(jù)的。

雷軍也表示，大家現(xiàn)在都是拿著放大鏡來看小米SU7，自己壓力很大。但很多拿放大鏡看的問題，可能不是問題。

其實(shí)以上的問題，對(duì)于線束領(lǐng)域的專業(yè)人士來說，鋁線的應(yīng)用確實(shí)已經(jīng)變得相當(dāng)普遍和習(xí)以為常。

接下來線束世界將為大家深入剖析為何鋁線能夠在汽車制造中得到廣泛應(yīng)用，并探討鋁線在其他汽車中的使用情況。

02 鋁導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)

鋁（Al）的重量比銅（Cu）輕三分之二左右，這種輕型材料可以降低電纜線束的整體重量。即使考慮到導(dǎo)電性和密度的關(guān)系，具有相同電阻的鋁線仍然比同等的銅線輕50% 左右。

除了質(zhì)量更輕，鋁還是一種供應(yīng)量充足、容易獲取的導(dǎo)電用的基礎(chǔ)材料。相較而言，銅的資源有限，屬于“投資型”金屬。這意味著鋁的價(jià)格將相對(duì)穩(wěn)定且遠(yuǎn)低于銅的價(jià)格，對(duì)成本有著比較好的控制。

從安裝成本角度考慮，由于鋁導(dǎo)線相對(duì)較輕，其在安裝過程中，不需要橋架及穿管，可以節(jié)約大量的安裝材料，相比銅導(dǎo)線節(jié)省20%-50%的安裝成本。

03 鋁線的技術(shù)難點(diǎn)

雖然鋁導(dǎo)體具有質(zhì)輕價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)，但其在汽車上的使用卻非常少，小線徑的鋁導(dǎo)線更是幾乎沒有涉及。究其原因，主要是0.35mm2和0.5mm2兩種規(guī)格的銅導(dǎo)線在汽車線束中使用量最大，且現(xiàn)有的技術(shù)并不能完全解決小線徑鋁導(dǎo)線的機(jī)械性能和電性能問題，所以限制了鋁導(dǎo)線的應(yīng)用，具體技術(shù)難點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

鋁導(dǎo)線的導(dǎo)電率約為銅導(dǎo)線的60%，因此相對(duì)載流量較低。
鋁導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度只有銅線的三分之一，會(huì)影響端子壓接拉脫力。
鋁導(dǎo)線表面極易形成氧化膜，氧化層具有絕緣特性，將造成壓接電阻升高。
銅鋁間的電極電位差約2V，如果銅端子壓接鋁導(dǎo)線，當(dāng)銅和鋁的連接處在潮濕的環(huán)境中，同時(shí)有化學(xué)介質(zhì)溶解于水汽中形成電解液時(shí)，從而形成鋁為負(fù)極，銅為正極的原電池，使電位較負(fù)的鋁腐蝕溶解，即發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

綜合上述因素，要是兩種導(dǎo)線具有同樣的載流量，銅導(dǎo)線的質(zhì)量約為鋁導(dǎo)線的兩倍，加之銅鋁價(jià)格的差別，較終等效銅導(dǎo)線成本是鋁導(dǎo)線的7倍左右。值得注意的是，由于同等條件下鋁導(dǎo)線橫截面積相對(duì)較大，因此鋁芯電纜的絕緣、保護(hù)等材料需求增加，相應(yīng)削減了鋁導(dǎo)線的價(jià)格優(yōu)勢。目前市場上普遍采用的鋁合金電纜的價(jià)格只有銅芯電纜的75%左右。

大家都知道，橫截面積越大載流能力就越強(qiáng)。因此通過增加線徑即可提升鋁導(dǎo)線的載流能力，比如要求通過同樣大小的持續(xù)電流，50平方的銅線，可以使用70平方的鋁線等量替換，即便如此，重量依然可以減輕45%左右，成本可以節(jié)約一半以上。美國USCAR推薦了一份兩種導(dǎo)線等量替換的對(duì)照表，在此僅截取部分作為參考。

04 鋁線的運(yùn)用史

2011年，慕尼黑工業(yè)大學(xué) (TUM) 的科學(xué)家與BMW工程師合作，現(xiàn)在已經(jīng)找到了用鋁替代銅的方法。本質(zhì)上，這是一種使用鋁制電氣連接的連接概念，代號(hào)為 LEIKO。這種連接方法的使用壽命預(yù)計(jì)約為 10 年，并且在整個(gè)使用壽命期間應(yīng)保持持續(xù)接觸。

LEIKO 鋁制電源插頭

住友電工也從2015年4月開始制造高強(qiáng)度鋁線，從0.35mm2?電線開始。住友電工使用的高強(qiáng)度鋁線約占下圖所示發(fā)動(dòng)機(jī)線束的20%

住友電工制作的發(fā)動(dòng)機(jī)線束

我們也為大家列出一些使用鋁線的汽車品牌和車型：

特斯拉：特斯拉的Model 3和Model Y等車型中，鋁線得到了廣泛應(yīng)用。特斯拉一直致力于推動(dòng)電動(dòng)汽車技術(shù)的進(jìn)步，鋁線的使用有助于減少車輛重量，提高能源效率。

特斯拉鋁制充電線

寶馬：寶馬的一些車型也采用了鋁線。寶馬作為豪華汽車品牌的代表，其產(chǎn)品在技術(shù)和材料使用上一直處于行業(yè)前沿。

沃爾沃：沃爾沃同樣在其部分車型中使用了鋁線。沃爾沃一直注重汽車的安全性和環(huán)保性，鋁線的使用有助于實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

本田：本田的一些車型也采用了鋁線。本田作為知名的汽車制造商，其產(chǎn)品在市場上有著廣泛的認(rèn)可度和良好的口碑。

理想汽車：理想汽車也是國內(nèi)首先使用鋁導(dǎo)線的第一批新能源汽車廠家

但是我們沒有看到網(wǎng)友在特斯拉，寶馬，沃爾沃，本田等汽車的官方媒體下面質(zhì)疑鋁線的使用

05 總結(jié)

鋁線在汽車制造中的應(yīng)用越來越廣泛，特別是在對(duì)能源效率和環(huán)保性有更高要求的現(xiàn)代汽車中。

需要注意的是，鋁線在汽車中的應(yīng)用并不僅限于上述品牌和車型。隨著技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的提高，越來越多的汽車制造商開始采用鋁線來替代傳統(tǒng)的銅線，以降低車輛重量、提高能源效率和環(huán)保性能。

然而，鋁線在汽車中的應(yīng)用也面臨一些挑戰(zhàn)，如鋁和銅之間的連接問題以及鋁線的高熱膨脹系數(shù)等。因此，汽車制造商需要不斷創(chuàng)新和改進(jìn)技術(shù)，以克服這些挑戰(zhàn)并推動(dòng)鋁線在汽車中的更廣泛應(yīng)用。

總之，鋁線在汽車制造中的應(yīng)用正在不斷增加，未來隨著技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)保要求的提高，我們可以期待看到更多使用鋁線的汽車品牌和車型。

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