在新能源汽車產(chǎn)業(yè)狂飆突進(jìn)的今天，“降本”與“創(chuàng)新”成為貫穿產(chǎn)業(yè)鏈的核心命題。

隨著汽車智能化與電動(dòng)化加速，傳統(tǒng)12V電氣架構(gòu)已難以滿足高功耗設(shè)備的供電需求，行業(yè)正逐步向48V架構(gòu)升級(jí)。48V架構(gòu)下電壓翻倍，電流降為原來的一半，線束變細(xì)，可以實(shí)現(xiàn)用更少的銅去傳輸相同的功率。同時(shí)，在汽車輕量化以及行業(yè)降本要求下，鋁代銅正成為新的技術(shù)趨勢。

作為全球連接與傳感技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)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(shù)，通過材料配方優(yōu)化與連接工藝創(chuàng)新，為行業(yè)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(yè)部中國區(qū)工程高級(jí)經(jīng)理袁偉先生，就48V架構(gòu)下的高效連接系統(tǒng)設(shè)計(jì)、鋁代銅技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景，以及全球供應(yīng)鏈變革中的創(chuàng)新協(xié)同等關(guān)鍵議題進(jìn)行深入探討。

01

減銅剛需倒逼技術(shù)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(fā)式增長，傳統(tǒng)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(dá)數(shù)十萬噸，而銅價(jià)波動(dòng)與供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，讓“減銅”成為行業(yè)共識(shí)。

但鋁代銅長期受困于兩大技術(shù)壁壘：電化學(xué)腐蝕與鋁材料蠕變，導(dǎo)致行業(yè)陷入“想用不敢用”的困境。

袁偉指出，行業(yè)過去嘗試用密封膠、加強(qiáng)壓接等“打補(bǔ)丁”方式解決，但面對每年數(shù)十億個(gè)端子的生產(chǎn)規(guī)模，任何微小質(zhì)量波動(dòng)都會(huì)引發(fā)災(zāi)難性后果。

▲TE汽車事業(yè)部中國區(qū)工程高級(jí)經(jīng)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(tǒng)一為鋁基材料?

袁偉指出TE的技術(shù)突破源于第一性原理的重構(gòu)：

1、銅鋁復(fù)合端子設(shè)計(jì)：端子的連接部保持銅材以保證強(qiáng)度，與線束接觸部改用特殊鋁合金，實(shí)現(xiàn)鋁-鋁焊接，從根本上消除電位差;

2、抗蠕變鋁合金研發(fā)：通過與原金屬材料企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，開發(fā)出機(jī)械性能比肩純銅的新型鋁合金，經(jīng)測試，其在汽車要求的設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，蠕變性能和純銅一致;

3、高速焊接工藝革新：改造KOMAX全自動(dòng)設(shè)備，可將現(xiàn)有壓接工站快遞更換為焊接工站，同時(shí)保證焊接效率和壓接效率一致，滿足線束廠投入小，并能實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)的要求

▲TE低壓載流鋁線技術(shù)

“鋁線降本不能只算材料差價(jià)。我們與設(shè)備商、材料商、主機(jī)廠共建驗(yàn)證體系，確保從合金熔鑄到總裝生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)質(zhì)量可控?！痹瑐ヒ訲E去年推出的0.19mm2細(xì)線技術(shù)為例，該方案通過結(jié)構(gòu)突破強(qiáng)度瓶頸，現(xiàn)已完成PV驗(yàn)證，首款量產(chǎn)車將于本月面世。

據(jù)悉，TE的0.19mm2多贏復(fù)合線已進(jìn)入量產(chǎn)階段，已經(jīng)在14家主機(jī)廠的18個(gè)車型上開展了試驗(yàn)驗(yàn)證，單車型年節(jié)約銅材1.2公斤，可實(shí)現(xiàn)降本接近100元。

該技術(shù)通過銅包鋼芯增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，減少60%用銅量，機(jī)械性能較0.35mm2純銅線更佳，打破了傳統(tǒng)細(xì)線徑導(dǎo)線的強(qiáng)度瓶頸。

▲TE 0.19mm2多贏復(fù)合線方案

這套技術(shù)組合拳的背后，是TE對汽車產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)的深度洞察。袁偉強(qiáng)調(diào)，鋁線技術(shù)的核心是“先進(jìn)材料+先進(jìn)工藝+朋友圈合作”的協(xié)同創(chuàng)新。

02

48V架構(gòu)的破局之道：系統(tǒng)級(jí)協(xié)同創(chuàng)新

如果說低壓回路的“鋁代銅”技術(shù)瓶頸主要在基礎(chǔ)的材料與工藝上，那么48V架構(gòu)則受制于整車系統(tǒng)級(jí)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(tǒng)的電流承載已逼近極限。48V架構(gòu)的優(yōu)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(shí)發(fā)熱量銳減至1/16，散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)得以簡化。

減銅與48V低壓電氣架構(gòu)升級(jí)呈現(xiàn)強(qiáng)協(xié)同效應(yīng)。

袁偉指出，48V系統(tǒng)通過提升電壓降低電流，可減少導(dǎo)體用量，而鋁線的應(yīng)用則進(jìn)一步放大這一優(yōu)勢：在相同載流能力下，鋁線較銅線能同時(shí)降本和減重50%，單車可降低至少5kg銅用量，按年產(chǎn)能3000萬輛計(jì)算，每年可節(jié)約數(shù)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(zhàn)。

“電弧風(fēng)險(xiǎn)、EMC電磁兼容性問題、連接器爬電距離要求提升，這些都會(huì)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)成本”,袁偉以中小功率電機(jī)為例解釋，48V電機(jī)需要更多考量NVH，連接器材料與結(jié)構(gòu)升級(jí)同樣增加邊際成本。當(dāng)前行業(yè)僅在大功率部件(如制動(dòng)系統(tǒng))局部應(yīng)用48V，而全面推廣亟需找到“降本杠桿點(diǎn)”。

▲TE 48V架構(gòu)密封式連接器

▲TE 域控制器解決方案

TE的解題思路是“系統(tǒng)級(jí)協(xié)同創(chuàng)新”。通過將鋁線技術(shù)與48V架構(gòu)深度耦合，放大降本效應(yīng)。在48V架構(gòu)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(yōu)化結(jié)合，線束減重與系統(tǒng)降本將產(chǎn)生乘數(shù)效應(yīng)。

03

產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)：從“零和博弈”到“多贏生態(tài)”

在TE看來，汽車電氣化的真正難點(diǎn)不在單項(xiàng)技術(shù)突破，而在構(gòu)建值共享的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。

在近期的媒體交流會(huì)上，TE汽車事業(yè)部中國區(qū)副總裁兼總經(jīng)理孫曉光舉了一個(gè)典型案例：某歐洲廠商曾開發(fā)0.13mm2合金銅線替代方案，雖節(jié)省銅材卻導(dǎo)致線束廠生產(chǎn)效率下降，最終因系統(tǒng)成本不降反升而失敗。

這個(gè)例子印證了“創(chuàng)新≠商業(yè)化”的行業(yè)鐵律，即單純的技術(shù)突破在破壞產(chǎn)業(yè)鏈利益分配情況下，最終會(huì)導(dǎo)致技術(shù)“栓塞”。

而在此次專訪中，袁偉同樣談到TE的多贏理念并強(qiáng)調(diào)全局成本最優(yōu)。他闡釋道，鋁線技術(shù)推廣中，TE不僅提供連接器方案，更深度介入材料研發(fā)、設(shè)備改造、生產(chǎn)參數(shù)固化等環(huán)節(jié)。

對于800V高壓平臺(tái)與48V低壓架構(gòu)的協(xié)同發(fā)展，袁偉認(rèn)為“高低壓系統(tǒng)的材料革命將殊途同歸”。在高壓領(lǐng)域，TE已經(jīng)推出鋁排技術(shù)等成果并成功推向市場，而順應(yīng)著這個(gè)架構(gòu)變化，低壓系統(tǒng)的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)有望讓客戶得到更多的價(jià)值。

訪談最后，袁偉特別提到TE在中國市場的獨(dú)特創(chuàng)新路徑，即當(dāng)行業(yè)陷入“內(nèi)卷”時(shí)，TE選擇回歸本質(zhì)問題：銅材戰(zhàn)略儲(chǔ)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(chǎn)業(yè)的材料革命中，TE正以技術(shù)縱深度重新定義連接器的價(jià)值邊界。這種“歸零思維”推動(dòng)TE與本土材料企業(yè)深度綁定，從基礎(chǔ)合金研發(fā)起步構(gòu)建技術(shù)壁壘。

從鋁線技術(shù)到48伏架構(gòu)，從材料創(chuàng)新到生態(tài)共建，TE的實(shí)踐揭示：減銅趨勢下的降本，本質(zhì)是一場系統(tǒng)性變革。當(dāng)技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)協(xié)同形成共振，當(dāng)“單環(huán)節(jié)降本”升級(jí)為“全鏈條價(jià)值重構(gòu)”，汽車連接技術(shù)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