Тема «алюминия, заменяющей медь», обсуждается более 20 лет, но она не была широко принята. Ранее отрасль следовала подходу «лечить симптомы, а не коренную причину», внося корректировки только с точки зрения структуры и толщины, без основного решения этой проблемы посредством положительных исследований и разработок.
Технология замены алюминия-к-сопера сталкивается с двумя основными проблемами: ползучесть и электрохимическую коррозию. Проблема алюминия, которая не была решена в течение многих лет, напрямую влияет на качество и срок службы транспортных средств. Электрохимическая коррозия является еще одной серьезной проблемой; Как только алюминиевые провода подвергаются электрохимической коррозии, результатом является не ржавчина, а потери материала.
В отрасли широко используемый алюминий серии 1xxx страдает от ползучести и имеет слабую механическую прочность. Алюминий серии 6xxx, с другой стороны, испытывает высокотемпературную неудачу, с его механической прочностью резко уменьшается выше 125 ° C, что создает риск перелома в жгутах с высоковольтным проводом в течение длительного использования.
Переход в материалах также сильно влияет на эффективность производства. Преобразование материала включает в себя корректировки в многочисленных процессах, которые могут повлиять на эффективность производства и добавить дополнительные затраты.
03 Путь к прорыву 2025 года: решение давних отраслевых проблем
В 2025 году давняя техническая проблема, которая в течение многих лет преследовала отрасль, была окончательно преодолена. Этот прорыв был достигнут за счет интеграции трех ключевых сил: передовых материалов, передовых процессов и разнообразной экосистемы.
Усовершенствованные материалы:
Алюминиевые сплавы на уровне атомного уровня в корне решают проблемы неудачи ползучести при высоких температурах и электрохимической коррозии при связи с медью. Новый алюминиевый сплав сохраняет стабильные механические свойства при 180 ° C, при этом производительность ползучести приближается к чистой меди.
Цифровые исследования и разработки:
Цифровые исследования и разработки стали важнейшей технологической поддержкой. Команда исследований и разработок интегрировала графики знаний, вычислительное моделирование, машинное обучение и цифровые двойные технологии для создания модели приложения специализированного искусственного интеллекта (ИИ). Эта модель консолидировала годы материала и массовые внешние данные, что позволяет быстро рекомендовать составы сплавов и маршруты процесса, значительно снижая цикл НИОКР.
Инновационные процессы:
На уровне процесса также были сделаны инновации. Традиционные методы обжима, используемые для медных материалов, сталкивались с такими проблемами, как нестабильное сопротивление при применении к алюминию. Поэтому сварка была принята в качестве альтернативы обжим.
04 Ecosystem Win Win :
«Состояние в одиночестве не может решить системные проблемы». Прорыв в алюминиевой замене медной технологии объясняется совместным инновациями ведущих предприятий по всей промышленной цепи. Эта кооперативная модель называется «совместным созданием экосистемы», объединяющую ведущие компании из различных сегментов, включая материалы, оборудование, разъемы и жгуты проводов, для достижения технологического закрытого цикла и быстрой реализации. Инновация требует разрушения границ. У каждой компании есть свои сильные стороны, и некоторые решения, которые являются общеизвестными для профессионалов в одной области, могут быть ключом к решению проблем в другом.
05 Коммерциализация алюминиевой замены на медную технологию приведет к значительным экономическим и социальным выгодам.
После полномасштабного продвижения каждый автомобиль может снизить использование меди на 10 килограммов, что приводит к снижению затрат на 10% и заметному снижению веса. Ожидается, что на основе текущих темпов роста новых продаж энергетических транспортных средств эта технология откроет рыночную площадь от 36 до 48 миллиардов юаней для новых материалов жгута с низким напряжением. Кроме того, это может сократить выбросы углекислого газа примерно на 8,5 миллионов тонн в год. Замена меди на алюминий будет эффективно облегчить стратегический риск, связанный с высокой зависимостью Китая от импортированных медных ресурсов, способствующих трансформации промышленной цепи в отношении сохранения ресурсов и дружелюбия в окружающей среде.
06 Перспективы
В настоящее время алюминий в качестве заменителя меди подвергается проверке у нескольких основных автопроизводителей и поставщиков 1-го уровня, при этом массовое производство, как ожидается, будет достигнуто к концу 2026 года. После технологических прорывов сценарии применения будут расширяться до большего количества областей, таких как высокопоставленные замыкания подключения и высокоскоростные кабели. К 2030 году, по прогнозам, скорость проникновения алюминия в автомобильных жгутах проводки достигнет 65%.
Этот переход не только снижает стоимость производства на транспортное средство примерно на 800-1200 юаней, но также способствует обновлению промышленной цепочки в направлении сохранения ресурсов и дружелюбия, глубоко соответствующего национальным стратегическим целям «двойного углерода». Замена алюминия на медь эффективно облегчит стратегический риск высокой зависимости Китая от внешних ресурсов меди. Ожидается, что на основе текущих темпов роста новых продаж энергетических транспортных средств, ожидается, что эта технология откроет рыночную площадь от 36 до 48 миллиардов юаней для новых материалов в низковольтных жгутах проводки.
Предполагается, что массовое производство будет реализовано к концу 2026 года, а к 2030 году уровень проникновения алюминия в автомобильных упряжках проводки может достигать 65%. Эта трансформация приведет к тому, что автомобильная промышленная отрасль будет «зависимой от ресурсов» к «технологическому управлению», внедряя новый импульс в глобальное развитие новой индустрии энергетических транспортных средств.
