“SU7偷工减料”?小米汽车线束“铜改铝”的真相来了
小米SU7线束为什么是铝,而不是铜?是不是“偷工减料”?
小米汽车官方回应:
目前绝大部分主机厂的充电线束等都采用铝导体方案小米SU7也是。铝导体在导体性能、安全性能上和铜导体是一样的,只是导电率不同,但可通过截面积的不同实现相同载流能力。
但铝导体还有着铜导体不具备的优势,比如轻量化,铝线比铜线可以轻30%。
所以对于电车来说,因为对续航和快充的额外关注,“铜改铝”已经是行业主流发展趋势,偷工减料绝对是无稽之谈。
汽车线束
汽车线束是汽车电路的网络主体,其连接车上的各个组件,负责相关电力与电信号的传输,相当于汽车的神经系统。
随着汽车智能化、电动化的发展,汽车上面的传感器、电子控制单元数量越来越多。
之前传统油车上面可能就只有十几个电子控制单元,如今有的车型上都已经达到了上百个。
控制单元一多,线束就多了起来,
线束一多,整车的重量就多了起来。
一、绝大部分主机厂的充电线束等是不是都采用铝导体方案?
首先要确认一点,刚入行的小米汽车不是比亚迪,也不是华为,更不是特斯拉。
线束铜改铝这事,它自己做不来,也不敢首创。
2022年7月,中信证券的研究部门TMT与汽车团队协同多家公司和机构,经过两个月时间对一辆特斯拉 Model3进行了完整的拆解。
此后发布《新能源汽车行业特斯拉系列研究专题:从拆解Model 3看智能电动汽车发展趋势》报告,而在研报中便表示,Model 3 在高压线束中采用铝导线代替传统的铜导线,进一步实现轻量化。
二、铝导体在导体性能、安全性能上和铜导体是一样的,只是导电率不同?
不清楚小米所回复的导体性能具体指向是什么。
但武断的说导体性能、安全性能上与铜导体一样,是相当不严谨的。
铝的抗拉强度就跟铜比不了,这在汽车上也很关键,所以市面上大部分铝线束都应该是含有其他元素的。
同时,铝导线导电率确实也比铜导线低,同等横截面的铝导线载流量比铜导线低25%。
为了达到让两者载流能力相同,或者铝载流超越铜,增加铝截面积是一个目前常用的办法。
根据载流对比可以算出,即便是铝导线的横截面增大了,两种材料具备同样载流量的情况下,铝的质量仍比铜轻很多。
三、铝导体还有着铜导体不具备的优势,比如轻量化,铝线比铜线可以轻30%?
车企们更换原来的传统工艺,一定是有原因的。
铝导体的优势,轻。
通过铜、铝导线的对比可以看到,铜的密度明显更大,在相同长度、相同线径下铝导线重量更轻。
如果是传统汽车还好点,如果是新能源汽车,那么线束的重量加起来还是很吓人的。
这也导致车企要考虑线束重量带来的续航影响。
汽车线束的重量的组成大约75~80%是导线、15%是端子及接插件、10%是外包材料及其它。
而重要组成部分的导线线径基本在0.35~25mm,每辆汽车的导线使用如果首尾相连约2KM。以一辆B级车的重量来估算,导线的重量约25~30KG。
如果全部换成重量更轻的铝导线,整车重量下降了,续航上也确实有所影响。
四、车企的考量
除了上面所说的“轻量化”以外,车企用铝代替铜还是一个成本的考量。
铝是一种较为常见的金属,而铜是比较稀有的金属之一。由于铜的特殊性质和广泛的应用领域,使得铜的需求相对较高,从而导致了铜的价格比铝贵不少。
五、铝导线的劣势
劣势1、
前面提到了,铝材质已经决定了其抗拉性一定很低。
根据《汽车电线束技术条件》中的规定,端子与电线压接应牢固,在规定的拉力下不应损伤和脱开。
如何保证铝导线符合这一规定,或者考虑更深次一些,如何保证乘车人的安全呢?
解决方案办法。
比如加入铜元素可以增加合金的电阻稳定性;
加入铁元素提高合金的抗蠕变性,避免由于蠕变引起的松动问题;
加入镁元素在同样的压力下,能够提高抗拉强度。
劣势2、
致密的氧化层。
铝在空气中极易形成致密的氧化层,在保护不受腐蚀的情况下具有很强的绝缘性,为较好地电气连接,需要在端子压接时破坏氧化层。
这是一个相对比较复杂的过程,这里就不多讲了,有兴趣的可以留意专业的讲解论文。
结语
除了在线束材质上做出改变,车企为了轻量化、成本等问题的考量,还对线束的总长度多了架构上的调整。
比如特斯拉。
根据功能划分域控制器,整体架构介于分布式和域集中式之间。
旗下车型车内区域划分为驾驶域、动力域、底盘域、座舱域、车身域等域控制器,减少 了单元控制器的数量并同步缩短总线长度。
后来,特斯拉又对其进行了跨领域融合,不再按照功能进行划分,而是以物理位置直接分为 CCM(中央处理模块)、BCM LH(左车身控制模块,LBCM)、FBCM(前车身控制模块)、BCM RH(右车身控制模块,RBCM)四大部分。
这样一来,只需少量高性能计算单元替代分散的单元控制器,把需要实现的功能通过软件迁移到几大模块中,从而进一步提升集成度,因此,特斯拉车型的线束长度又得到了进一步缩短。
就目前的行业动向来看,“铜改铝”是车企降本增效的一个行为。
大了说,推动了节能减排;
小了说,汽车续航会随着汽车质量减轻而改善。
至于“偷工减料”一说,只是通过一组材质的改变就给下了定论着实片面了些。
既然线束改变不是个例,而是整个行业的趋势。那么判断的依据,应该是小米SU7的续航、线束质量以及整车价格来综合判断。
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线束用铝:小米没良心,尽偷工减料。
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