4月5日,小米汽車發(fā)布最新一期小米SU7答網(wǎng)友問(wèn)。有網(wǎng)友提問(wèn):小米SU7線束為什么是鋁,而不是銅?是不是“偷工減料”?
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無(wú)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(shì)。
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(guò)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(shì),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(méi)有根據(jù)的。
雷軍也表示,大家現(xiàn)在都是拿著放大鏡來(lái)看小米SU7,自己壓力很大。但很多拿放大鏡看的問(wèn)題,可能不是問(wèn)題。
其實(shí)以上的問(wèn)題,對(duì)于線束領(lǐng)域的專業(yè)人士來(lái)說(shuō),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(lái)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。
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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(guò)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。
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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(méi)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(wèn)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(shì)。目前市場(chǎng)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(guò)增加線徑即可提升鋁導(dǎo)線的載流能力,比如要求通過(guò)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(guó)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。
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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L(zhǎng)EIKO。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(kāi)始制造高強(qiáng)度鋁線,從0.35mm2電線開(kāi)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%
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。
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(chǎng)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(guó)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(méi)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
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總結(jié)
鋁線在汽車制造中的應(yīng)用越來(lái)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(lái)越多的汽車制造商開(kāi)始采用鋁線來(lái)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(wèn)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(lái)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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