在全球能源轉(zhuǎn)型的大背景下，銅的資源稀缺性凸顯，“以鋁代銅”展現(xiàn)出豐富的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景。一方面，隨著全球銅礦山品位下滑，我國銅礦資源緊缺，價(jià)格底部抬升，以鋁代銅在一定程度上可降低銅資源對外依存度，對于增強(qiáng)資源保障能力和維護(hù)國家經(jīng)濟(jì)安全具有重要戰(zhàn)略意義；另一方面，當(dāng)前銅鋁比價(jià)長期維持在3以上，今年來比價(jià)中樞進(jìn)一步上移，出于降本考慮，銅鋁替代效應(yīng)加速發(fā)生，預(yù)計(jì)后續(xù)銅鋁比價(jià)仍將維持高位，“以鋁代銅”將成為行業(yè)發(fā)展新賽道。

立足當(dāng)前市場發(fā)展情況，銅鋁企業(yè)正在不斷加大研發(fā)力度，在鋁電線電纜、銅鋁復(fù)合材料、層狀復(fù)合材料、鋁制換熱器以及鋁漆包線等領(lǐng)域都存在著“以鋁代銅”的創(chuàng)新應(yīng)用。

圖1：銅鋁比價(jià)

數(shù)據(jù)來源：SMM、物產(chǎn)中大研究院

　　一、鋁電纜的應(yīng)用前景

在架空絕緣電纜領(lǐng)域，增加了新特性要求和高強(qiáng)度鋁合金要求，整體用量穩(wěn)中有降。在電力電纜領(lǐng)域，用鋁和鋁合金導(dǎo)體以1系和8系鋁合金為主，得益于電網(wǎng)建設(shè)，整體用量逐步增加。在光伏新能源領(lǐng)域，中壓電力電纜、低壓電力電纜的銅替代效應(yīng)顯著，光伏直流電線（組件到組件、組件到匯流箱）正不斷研發(fā)用于組件間鋁合金光伏電纜的連接器。在風(fēng)電新能源領(lǐng)域，陸上風(fēng)電耐扭電纜采用鋁合金導(dǎo)體已有少量試用。

鋁及鋁合導(dǎo)體相較于銅導(dǎo)體的優(yōu)勢在于：1、價(jià)格優(yōu)勢明顯；2、重量輕；3、防盜。不足在于：1、易氧化，影響連接性能；2、生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜；3、外徑大，敷設(shè)要求高。

鋁及鋁合金導(dǎo)體在線纜行業(yè)的應(yīng)用主要有：1、中低壓配電領(lǐng)域增加，如建筑物、路燈線、公用電網(wǎng)；2、新能源和繞組線領(lǐng)域用量快速增加；3、應(yīng)用的導(dǎo)體截面、種類不斷擴(kuò)充，一些應(yīng)用突破了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

圖2：鋁線

　　二、銅鋁復(fù)合材料、層狀復(fù)合材料應(yīng)用現(xiàn)狀及新進(jìn)展

輕量化銅鋁復(fù)合材料在航空航天、軌道交通、新能源汽車上應(yīng)用，能極大提高能源效率。在工藝升級(jí)過程中，通過了熱穩(wěn)定性測試，結(jié)合良好，加工性能優(yōu)異。銅鋁復(fù)合材料已在輸配電、航空航天、新能源發(fā)電、儲(chǔ)能設(shè)備、新能源汽車、機(jī)電設(shè)備、軌道交通、通訊電氣、海工裝備9大領(lǐng)域得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

國家電網(wǎng)積極響應(yīng)“雙碳”和“以鋁節(jié)銅”戰(zhàn)略，在35kV及以下電力設(shè)備推廣應(yīng)用銅鋁復(fù)合材料。使用鋁芯電纜的關(guān)鍵點(diǎn)是接頭技術(shù)及其使用的可靠性，銅鋁復(fù)合軟連接、銅鋁一體化產(chǎn)品，解決了連接端的供電穩(wěn)定問題。

銅鋁復(fù)合軟連接優(yōu)勢在于：1、減重40-50%；2、降成本40%；3、和純銅—樣優(yōu)良導(dǎo)電性能；4、加工、焊接方便。

圖3：新能源車鋁部件

圖4：軌道型材

　　三、鋁制換熱器在戶式空調(diào)中的應(yīng)用進(jìn)展

鋁制換熱器用量逐年提升，空調(diào)器龍頭企業(yè)爭相研發(fā)并在積極提升量產(chǎn)能力，營造出了鋁制換熱器良好的技術(shù)迭代氛圍。

鋁換熱器的材料主要有三種：銅圓管鋁翅片，其性能良好、耐腐蝕強(qiáng)，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，但是價(jià)格高昂；鋁圓管鋁翅片，重量輕、成本低，但是耐腐蝕性差，難焊接；微通道，體積小、重量輕、成本低、換熱效率高，制冷劑充注量少，但同樣耐腐蝕性差，不易排水。其中，鋁圓管鋁翅片換熱器的生產(chǎn)占比從2020年是1.1%上升至2023年的9.4%。全鋁換熱器新技術(shù)層出不窮，適用了廣泛的應(yīng)用場景。

　　四、鋁漆包線市場分析及發(fā)展

在成本方面，銅鋁價(jià)差刺激了下游產(chǎn)業(yè)“以鋁代銅”的積極性，鋁電磁線在成本上有很大優(yōu)勢；市場競爭激勵(lì)，內(nèi)卷嚴(yán)重，對成本訴求越發(fā)明顯。

在性能方面，鋁電磁線具有良好的導(dǎo)電性、可塑性和耐腐蝕性，鋁的比重只有銅的三分之一，有利于產(chǎn)品輕量化設(shè)計(jì)，通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，市場應(yīng)用已非常成熟，目前多項(xiàng)汽車電機(jī)項(xiàng)目落地完成批量生產(chǎn)，同時(shí)，部分汽車電機(jī)項(xiàng)目正在研發(fā)中，如油泵電機(jī)、雨刮電機(jī)等，未來鋁電磁線需求在空調(diào)壓縮機(jī)、汽車電機(jī)等領(lǐng)域?qū)?huì)有更多應(yīng)用。

圖5：鋁車身

　　目前，市場對于“以鋁代銅”的關(guān)注度不斷提升，各類銅鋁企業(yè)也在不斷加強(qiáng)“以鋁代銅”的開發(fā)研究，積極探索鋁材在電線電纜、高端制造、光伏儲(chǔ)能、3C家電等多個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，旨在充分提升企業(yè)競爭力、更好服務(wù)社會(huì)發(fā)展需要。

作者：陳薪伊 丁夢欽