最近一段时间,人民群众对于个别车企在其出品的电动汽车上使用铝线束,产生了普遍且急切的关切,有些人认为是车企为了降低成本而降低了车辆的安全和可靠性要求;也有观点认为使用铝线束而非铜线束,是不可接受的,当然还有比较少的观点认为是一种技术的发展,在安全可靠性得到保证的前提下,尽管内心不情愿,但也只能被动的接受。记者为此专门采访了国际铜业协会新能源汽车项目专家黄艇,以下为访谈实录。
记者:近期,有个别车企在其出品的电动汽车上使用铝线束,引发了普遍关注,电动汽车到底应该使用铝线束还是铜线束也是众说纷纭。作为国际铜业协会的新能源汽车项目专家,您是怎样看待这一新情况的?
黄艇:我们也注意到有个别车企在电动车辆的线束上采用铝线束的这一情况。对此,我们认为:电动车的线束,它的作用是将电池包的电能通过线束传输到车辆的各个功能器件上,使其能够正常、稳定和安全的工作,特别是其中的高压线束,它是电池包充、放电功能实现的关键器件,犹如人体的主动脉,它的安全和可靠性是车辆整体安全性必不可少且至关重要的部分,因此,我们认为车辆作为载人的交通工具,安全可靠性是一切的前提,是来不得半点马虎和侥幸的,任何有关于提升车辆安全的举措,在器件选型和选材时,都应该做审慎的选择,而导电率优良、物理特性稳定和环境耐受能力强的材料肯定是优选,所以,从车辆安全性角度,电动汽车应该首选铜线束。
黄艇:首先,是前面提到的车辆安全和可靠性的要求,铜导线是车辆线束的优选材料。其次,从技术和工程上来讲,目前电动汽车使用的接插件或者电连接器(也就是类似日常生活中的插头和插座),它们内部的导体均为铜导体,如果使用铝线束,就必须面临铜、铝两种材料连接的问题,而这个连接的安全、可靠性是线束安全可靠的决定性因素之一,众所周知,铜、铝异质金属的长时间安全可靠连接是一项技术难题,因为铜和铝从材料本身来讲存在本质性的差异,它们有着不同的电位差,导致这两种材质不适合长期连接在一起使用,另外,铝容易氧化,且其形成的氧化膜又是不导电的,所以,铜、铝连接在一起,经过一定时间后,会增加出现故障的概率,特别是车辆使用环境又比较复杂且恶劣,比如:潮湿、振动以及叠加的高温和低温等情形下,铜、铝连接一旦失效,就会导致车辆电路断电,从而有可能引发严重的交通事故。那可能有人说,做好焊接和封装,比如:超声波焊接和高等级的封装,来保证线束铜、铝接头处是密封的,这样就没有水进去,引发铜、铝接头故障了。这个举措确实可以在一定程度上改善铜铝接头的连接可靠性,但它不能百分之一百杜绝这个封装接头的密封不会失效,特别是在车辆全寿命周期的使用过程中,技术上,任何封装是保证不了百分之一百可靠的,同时,线束接头的检查在日常车辆保养过程也存在检测困难等问题,所以,我们讲车辆线束使用铝线束是降低了车辆的安全可靠性。
黄艇:解决办法就是遵循电气安全的基本原则,在电气连接时,优先选用同质的导体材料,因为车辆的接插件普遍是铜导体,因此,自然而然线束的导体材料应该使用同材质的铜导体,这样避免了异质金属连接带来的可靠性问题,同时,因为铜导体具有更好的机械性能,抗拉和延展性更好的固有特点,更适合于车辆的复杂的工作环境,因此,从工程技术上来讲,铜是车辆线束的首选和优先材料,也是保护车辆安全的重要底线。
记者:既然铜有这么多好处,消费者也很关切,为什么还有个别车企会采用铝线束呢?
黄艇:这个问题合理的原因可能是个别车企从车辆的“安全可靠性”与“制造成本”之间做的平衡,当然铝线束会比铜线束要略轻一些也是一个考量的维度,工程上把这种做法叫做“折中”。但我们认为,车辆的安全可靠性是不能采取“折中”策略的,只有更好、更优,如果成本在合理范围内有多个解决方案时,就应该且必须选用排名第一的那个方案,在这里就是铜线束。
记者:经过您的讲述,我明白个别车企采用铝线束的原因之一是成本比铜线束要便宜,重量也会更轻一些,那么,铜作为线束的首选材料,应该如何应对呢?
黄艇:这是一个很好的问题,前面我们从工程和技术的角度,客观分析了铜、铝线束各自的特性和特点,铜线束较铝线束在成本和重量上存在一定的差异,为了适应车辆轻量化的趋势,我们也在支持并联合车辆和线束工程领域的专家和头部企业,按照电动汽车的发展趋势,对铜线束开展了“挖潜”工作,目前已经开发出较铝线束在成本上有优势,重量上接近的铜线束,正在按国家标准的要求开展全面的测试工作,相信这项工作会为铜线束的发展提供新动能,这也是铜工业联合车辆和线束行业响应国家发展新质生产力的重要工作之一。
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