新能源汽车高压线束“铜铝”之争引发热议

国际铜业协会专家建议从车辆安全性角度出发首选铜线束

□ 本报记者 徐建华

最近关于新能源汽车的高压线束“铜铝”之争成了热门话题。有观点认为这是车企为了降低成本而降低了车辆的安全和可靠性要求，也有观点认为使用铝线束而非铜线束是不可接受的，还有观点认为铝代铜是一种技术的发展趋势……

“我们认为电动车线束的作用是将电池包的电能传输到车辆的各个功能器件上，使其能够正常、稳定和安全地工作，特别是其中的高压线束，它是电池包充、放电功能实现的关键器件，犹如人体的主动脉，它的安全和可靠性是车辆整体安全性必不可少且至关重要的部分。”国际铜业协会新能源汽车项目专家黄艇接受《中国质量报》记者采访时表示，“车辆作为载人的交通工具，安全可靠性是一切的前提，即选择导电率优良、物理特性稳定和环境耐受能力强的材料为优选。所以，从车辆安全性角度，电动汽车应该首选铜线束。”

在黄艇看来，国际铜业协会推荐使用铜导线作为电动汽车的首选线束材料的原因首先是车辆安全和可靠性的要求，铜导线是车辆线束的优选材料。其次，从技术和工程上来讲，目前电动汽车使用的接插件或者电连接器内部的导体均为铜导体，如果使用铝线束，就必须面临铜、铝两种材料连接的问题，这个连接的安全、可靠性是线束安全可靠的决定性因素之一。

“众所周知，铜、铝异质金属的长时间安全可靠连接是一项技术难题，因为铜和铝从材料本身来讲存在本质性差异，它们有着不同的电位差，导致这两种材质不适合长期连接在一起使用。另外，铝容易氧化，且其形成的氧化膜又是不导电的。”黄艇指出，铜、铝连接在一起经过一定时间后，会增加出现故障的概率，特别是车辆使用环境比较复杂且恶劣，比如潮湿、振动以及叠加的高温和低温等情形下，铜、铝连接一旦失效就会导致车辆电路断电，从而有可能引发严重的交通事故。

“可能有人说，用超声波焊接和高等级的封装，来保证线束铜、铝接头处是密封的，就不会引发铜、铝接头故障。这个举措确实可以一定程度地改善铜、铝接头的连接可靠性，但任何封装是保证不了百分之一百可靠的，同时线束接头的检查在日常车辆保养过程也存在检测困难等问题。所以，车辆线束使用铝线束是降低了车辆的安全可靠性。”黄艇说，遵循电气安全的基本原则，电动汽车在电气连接时应优先选用同质的导体材料，因为车辆的接插件普遍是铜导体，因此线束的导体材料使用同材质的铜导体就避免了异质金属连接带来的可靠性问题。同时，因为铜导体具有更好的机械性能，抗拉和延展性更好的固有特点，更适合于车辆的复杂的工作环境，从工程技术上来讲铜是车辆线束的首选和优先材料，也是保护车辆安全的重要底线。

电动汽车高压线束“铜铝”之争，成本是一个热门词汇。黄艇也认为，“铝代铜”合理的原因可能是车企从车辆的安全可靠性与制造成本之间做的平衡。“铝线束会比铜线束要略轻一些也是一个考量的维度，工程上把这种做法叫作‘折衷’。但车辆的安全可靠性是不能采取‘折衷’策略的，只要有更好、更优同时成本在合理范围内的多个解决方案时，就应该且必须选用排名第一位的那个方案，在这里就是铜线束。”他说。

让电动汽车轻量化是许多车企给出选择“铝代铜”的重要原因，并表示这是行业发展的趋势。黄艇透露，为了适应车辆轻量化的趋势，国际铜业协会也在支持并联合车辆和线束工程领域的专家和头部企业，按照电动汽车的发展趋势对铜线束开展“挖潜”工作。目前，他们已经开发出较铝线束在成本上有优势、重量上接近的铜线束，正在按国家标准的要求开展全面的测试工作。“相信这项工作会为铜线束的发展提供新动能，也是铜工业联合车辆和线束行业响应国家新质生产力发展的重要工作之一。”他最后说道。