“SU7偷工減料”?小米汽車線束“銅改鋁”的真相來了

小米SU7線束爲什麼是鋁,而不是銅?是不是“偷工減料”?

小米汽車官方迴應:

目前絕大部分主機廠的充電線束等都採用鋁導體方案小米SU7也是。鋁導體在導體性能、安全性能上和銅導體是一樣的,只是導電率不同,但可通過截面積的不同實現相同載流能力。

但鋁導體還有着銅導體不具備的優勢,比如輕量化,鋁線比銅線可以輕30%。

所以對於電車來說,因爲對續航和快充的額外關注,“銅改鋁”已經是行業主流發展趨勢,偷工減料絕對是無稽之談。

汽車線束

汽車線束是汽車電路的網絡主體,其連接車上的各個組件,負責相關電力與電信號的傳輸,相當於汽車的神經系統。

隨着汽車智能化、電動化的發展,汽車上面的傳感器、電子控制單元數量越來越多。

之前傳統油車上面可能就只有十幾個電子控制單元,如今有的車型上都已經達到了上百個。

控制單元一多,線束就多了起來,

線束一多,整車的重量就多了起來。

一、絕大部分主機廠的充電線束等是不是都採用鋁導體方案?

首先要確認一點,剛入行的小米汽車不是比亞迪,也不是華爲,更不是特斯拉。

線束銅改鋁這事,它自己做不來,也不敢首創。

2022年7月,中信證券的研究部門TMT與汽車團隊協同多家公司和機構,經過兩個月時間對一輛特斯拉 Model3進行了完整的拆解。

此後發佈《新能源汽車行業特斯拉系列研究專題:從拆解Model 3看智能電動汽車發展趨勢》報告,而在研報中便表示,Model 3 在高壓線束中採用鋁導線代替傳統的銅導線,進一步實現輕量化。

二、鋁導體在導體性能、安全性能上和銅導體是一樣的,只是導電率不同?

不清楚小米所回覆的導體性能具體指向是什麼。

但武斷的說導體性能、安全性能上與銅導體一樣,是相當不嚴謹的。

鋁的抗拉強度就跟銅比不了,這在汽車上也很關鍵,所以市面上大部分鋁線束都應該是含有其他元素的。

同時,鋁導線導電率確實也比銅導線低,同等橫截面的鋁導線載流量比銅導線低25%。

爲了達到讓兩者載流能力相同,或者鋁載流超越銅,增加鋁截面積是一個目前常用的辦法。

根據載流對比可以算出,即便是鋁導線的橫截面增大了,兩種材料具備同樣載流量的情況下,鋁的質量仍比銅輕很多。

三、鋁導體還有着銅導體不具備的優勢,比如輕量化,鋁線比銅線可以輕30%?

車企們更換原來的傳統工藝,一定是有原因的。

鋁導體的優勢,輕。

通過銅、鋁導線的對比可以看到,銅的密度明顯更大,在相同長度、相同線徑下鋁導線重量更輕。

如果是傳統汽車還好點,如果是新能源汽車,那麼線束的重量加起來還是很嚇人的。

這也導致車企要考慮線束重量帶來的續航影響。

汽車線束的重量的組成大約75~80%是導線、15%是端子及接插件、10%是外包材料及其它。

而重要組成部分的導線線徑基本在0.35~25mm,每輛汽車的導線使用如果首尾相連約2KM。以一輛B級車的重量來估算,導線的重量約25~30KG。

如果全部換成重量更輕的鋁導線,整車重量下降了,續航上也確實有所影響。

四、車企的考量

除了上面所說的“輕量化”以外,車企用鋁代替銅還是一個成本的考量。

鋁是一種較爲常見的金屬,而銅是比較稀有的金屬之一。由於銅的特殊性質和廣泛的應用領域,使得銅的需求相對較高,從而導致了銅的價格比鋁貴不少。

五、鋁導線的劣勢

劣勢1、

前面提到了,鋁材質已經決定了其抗拉性一定很低。

根據《汽車電線束技術條件》中的規定,端子與電線壓接應牢固,在規定的拉力下不應損傷和脫開。

如何保證鋁導線符合這一規定,或者考慮更深次一些,如何保證乘車人的安全呢?

解決方案辦法。

比如加入銅元素可以增加合金的電阻穩定性;

加入鐵元素提高合金的抗蠕變性,避免由於蠕變引起的鬆動問題;

加入鎂元素在同樣的壓力下,能夠提高抗拉強度。

劣勢2、

緻密的氧化層。

鋁在空氣中極易形成緻密的氧化層,在保護不受腐蝕的情況下具有很強的絕緣性,爲較好地電氣連接,需要在端子壓接時破壞氧化層。

這是一個相對比較複雜的過程,這裡就不多講了,有興趣的可以留意專業的講解論文。

結語

除了在線束材質上做出改變,車企爲了輕量化、成本等問題的考量,還對線束的總長度多了架構上的調整。

比如特斯拉。

根據功能劃分域控制器,整體架構介於分佈式和域集中式之間。

旗下車型車內區域劃分爲駕駛域、動力域、底盤域、座艙域、車身域等域控制器,減少 了單元控制器的數量並同步縮短總線長度。

後來,特斯拉又對其進行了跨領域融合,不再按照功能進行劃分,而是以物理位置直接分爲 CCM(中央處理模塊)、BCM LH(左車身控制模塊,LBCM)、FBCM(前車身控制模塊)、BCM RH(右車身控制模塊,RBCM)四大部分。

這樣一來,只需少量高性能計算單元替代分散的單元控制器,把需要實現的功能通過軟件遷移到幾大模塊中,從而進一步提升集成度,因此,特斯拉車型的線束長度又得到了進一步縮短。

就目前的行業動向來看,“銅改鋁”是車企降本增效的一個行爲。

大了說,推動了節能減排;

小了說,汽車續航會隨着汽車質量減輕而改善。

至於“偷工減料”一說,只是通過一組材質的改變就給下了定論着實片面了些。

既然線束改變不是個例,而是整個行業的趨勢。那麼判斷的依據,應該是小米SU7的續航、線束質量以及整車價格來綜合判斷。

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