在新能源汽車產業狂飆突進的今天,“降本”與“創新”成為貫穿產業鏈的核心命題。
隨著汽車智能化與電動化加速,傳統12V電氣架構已難以滿足高功耗設備的供電需求,行業正逐步向48V架構升級。48V架構下電壓翻倍,電流降為原來的一半,線束變細,可以實現用更少的銅去傳輸相同的功率。同時,在汽車輕量化以及行業降本要求下,鋁代銅正成為新的技術趨勢。
作為全球連接與傳感技術領導者,TE在此次慕尼黑電子展上推出的新一代汽車低壓載流鋁線技術,通過材料配方優化與連接工藝創新,為行業提供了兼具降本潛力與可靠性的鋁代銅解決方案。
基于此背景,《國際線纜與連接》特邀TE汽車事業部中國區工程高級經理袁偉先生,就48V架構下的高效連接系統設計、鋁代銅技術的產業化應用前景,以及全球供應鏈變革中的創新協同等關鍵議題進行深入探討。
01
減銅剛需倒逼技術革新:
從“替代焦慮”到“第一性原理”破局
隨著汽車電子配置爆發式增長,傳統銅線在成本與重量上的劣勢日益凸顯。袁偉坦言,僅中國汽車市場每年消耗的銅線就達數十萬噸,而銅價波動與供應鏈風險,讓“減銅”成為行業共識。
但鋁代銅長期受困于兩大技術壁壘:電化學腐蝕與鋁材料蠕變,導致行業陷入“想用不敢用”的困境。
袁偉指出,行業過去嘗試用密封膠、加強壓接等“打補丁”方式解決,但面對每年數十億個端子的生產規模,任何微小質量波動都會引發災難性后果。
▲TE汽車事業部中國區工程高級經理袁偉
TE的破局之道始于“第一性原理”:既然銅鋁接觸的電位差是腐蝕根源,為何不將端子與電線統一為鋁基材料?
袁偉指出TE的技術突破源于第一性原理的重構:
1、銅鋁復合端子設計:端子的連接部保持銅材以保證強度,與線束接觸部改用特殊鋁合金,實現鋁-鋁焊接,從根本上消除電位差;
2、抗蠕變鋁合金研發:通過與原金屬材料企業聯合攻關,開發出機械性能比肩純銅的新型鋁合金,經測試,其在汽車要求的設計壽命內,蠕變性能和純銅一致;
3、高速焊接工藝革新:改造KOMAX全自動設備,可將現有壓接工站快遞更換為焊接工站,同時保證焊接效率和壓接效率一致,滿足線束廠投入小,并能實現高效生產的要求
▲TE低壓載流鋁線技術
“鋁線降本不能只算材料差價。我們與設備商、材料商、主機廠共建驗證體系,確保從合金熔鑄到總裝生產的每個環節都實現質量可控。”袁偉以TE去年推出的0.19mm2細線技術為例,該方案通過結構突破強度瓶頸,現已完成PV驗證,首款量產車將于本月面世。
據悉,TE的0.19mm2多贏復合線已進入量產階段,已經在14家主機廠的18個車型上開展了試驗驗證,單車型年節約銅材1.2公斤,可實現降本接近100元。
該技術通過銅包鋼芯增強結構,減少60%用銅量,機械性能較0.35mm2純銅線更佳,打破了傳統細線徑導線的強度瓶頸。
▲TE 0.19mm2多贏復合線方案
這套技術組合拳的背后,是TE對汽車產業痛點的深度洞察。袁偉強調,鋁線技術的核心是“先進材料+先進工藝+朋友圈合作”的協同創新。
02
48V架構的破局之道:系統級協同創新
如果說低壓回路的“鋁代銅”技術瓶頸主要在基礎的材料與工藝上,那么48V架構則受制于整車系統級的成本平衡。
隨著汽車電子配置激增,從智能座艙到高階智駕,12V系統的電流承載已逼近極限。48V架構的優勢顯而易見:在功率不變的情況下,電流降至1/4,線徑縮減使銅材用量減少,同時發熱量銳減至1/16,散熱系統設計得以簡化。
減銅與48V低壓電氣架構升級呈現強協同效應。
袁偉指出,48V系統通過提升電壓降低電流,可減少導體用量,而鋁線的應用則進一步放大這一優勢:在相同載流能力下,鋁線較銅線能同時降本和減重50%,單車可降低至少5kg銅用量,按年產能3000萬輛計算,每年可節約數十萬噸銅資源。
然而硬幣的另一面是電壓躍升帶來的新挑戰。
“電弧風險、EMC電磁兼容性問題、連接器爬電距離要求提升,這些都會轉化為系統成本”,袁偉以中小功率電機為例解釋,48V電機需要更多考量NVH,連接器材料與結構升級同樣增加邊際成本。當前行業僅在大功率部件(如制動系統)局部應用48V,而全面推廣亟需找到“降本杠桿點”。
▲TE 48V架構密封式連接器
▲TE 域控制器解決方案
TE的解題思路是“系統級協同創新”。通過將鋁線技術與48V架構深度耦合,放大降本效應。在48V架構下,線徑增加幅度可被電流降低抵消,若將鋁線替代與域控制器布局優化結合,線束減重與系統降本將產生乘數效應。
03
產業鏈重構:從“零和博弈”到“多贏生態”
在TE看來,汽車電氣化的真正難點不在單項技術突破,而在構建值共享的產業鏈生態。
在近期的媒體交流會上,TE汽車事業部中國區副總裁兼總經理孫曉光舉了一個典型案例:某歐洲廠商曾開發0.13mm2合金銅線替代方案,雖節省銅材卻導致線束廠生產效率下降,最終因系統成本不降反升而失敗。
這個例子印證了“創新≠商業化”的行業鐵律,即單純的技術突破在破壞產業鏈利益分配情況下,最終會導致技術“栓塞”。
而在此次專訪中,袁偉同樣談到TE的多贏理念并強調全局成本最優。他闡釋道,鋁線技術推廣中,TE不僅提供連接器方案,更深度介入材料研發、設備改造、生產參數固化等環節。
對于800V高壓平臺與48V低壓架構的協同發展,袁偉認為“高低壓系統的材料革命將殊途同歸”。在高壓領域,TE已經推出鋁排技術等成果并成功推向市場,而順應著這個架構變化,低壓系統的創新經驗有望讓客戶得到更多的價值。
訪談最后,袁偉特別提到TE在中國市場的獨特創新路徑,即當行業陷入“內卷”時,TE選擇回歸本質問題:銅材戰略儲備受限的背景下,如何找到不依賴稀缺資源的替代方案?
在這場席卷汽車產業的材料革命中,TE正以技術縱深度重新定義連接器的價值邊界。這種“歸零思維”推動TE與本土材料企業深度綁定,從基礎合金研發起步構建技術壁壘。
從鋁線技術到48伏架構,從材料創新到生態共建,TE的實踐揭示:減銅趨勢下的降本,本質是一場系統性變革。當技術突破與產業協同形成共振,當“單環節降本”升級為“全鏈條價值重構”,汽車連接技術正迎來從“能用”到“好用”再到“共贏”的躍遷。
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審核編輯 黃宇
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