近年来,汽车上整车控制器、传感器越来越多,连接线束越来越长,整车成本不断增加。电气设计师努力尝试采用数据总线来减少线束回路,但减重效果已逐步达到极限;因此,铝导线的应用越来越成为发展方向。
1 铝导线的优势
1.1 密度小与铜导线相比铝导线密度小,在相同长度下铝导线重量更轻,是线束轻量化发展的趋势之一。铜铝性质对比见表 2,铜与铝的密度比为 10:3,购买1t铝线的体积约相当于 3.3t铜线。
1.2 价格低、铝资源丰富全球铜储量远小于铝,因此铜价格高于铝,且铜价格呈上升趋势,铝价格相对低廉且波动较小。汽车线束用铜量大,采用铝替代铜,可以有效降低汽车线束的生产成本。
2 铝导线的劣势
2.1 电阻率高铝的电阻率比铜高,意味着在给定的电压降下,铝导体必须具有较大横截面积。
2.2 机械强度低铝导线柔软易弯曲,且抗振性差。相同条件下,铝的抗拉强度仅为铜的一半,这会影响端子的压接拉脱力。
3 铝导线应用可行性铝导线是线束行业轻量化的发展方向,尤其在蓄电池线束上的应用越来越广泛。为验证电源线路使用铝导线代替铜导线的可行性,在某 C 级车上,试验铝导线代替铜导线技术。选取了传输电源的单回路、非绞线回路、非接地回路、非焊点回路,并优选非长时间持续工作干区电源回路。搭载铝导线前后,分别对铜、铝导线进行电压降测试、热冲击测试、载流测试等一系列试验,并进行道路试验,目前试验结果均无异常,说明在这些回路上铜、铝介质无明显差异,铝导线代替铜导线的方案可以在部分回路上推广。