在全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的背景下,輕量化、低碳化、低成本已成為行業(yè)競爭的焦點(diǎn)。然而,隨著電動(dòng)化、智能化技術(shù)的快速迭代,銅作為電氣系統(tǒng)的核心材料,其用量激增,資源瓶頸與成本壓力日益凸顯。據(jù)統(tǒng)計(jì),一輛純電動(dòng)汽車的用銅量高達(dá)60公斤以上,是傳統(tǒng)燃油車的3至4倍。我國作為全球最大的新能源汽車市場,銅資源卻嚴(yán)重依賴進(jìn)口,年缺口達(dá)80萬噸,資源安全與供應(yīng)鏈穩(wěn)定性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
在這一背景下,“鋁代銅”成為行業(yè)尋求材料替代的重要方向。鋁材具有價(jià)格低、密度小、儲量豐富等優(yōu)勢,但其在導(dǎo)電性、抗蠕變性和電化學(xué)腐蝕等方面的性能缺陷,尤其是應(yīng)用于汽車低壓線束系統(tǒng)時(shí)存在的可靠性問題,一直未能得到根本解決,成為制約其規(guī)?;瘧?yīng)用的“卡脖子”難題。
作為高端合金材料研發(fā)與制造的領(lǐng)軍企業(yè),博威合金攜手全球連接技術(shù)巨頭泰科電子(TE Connectivity),聯(lián)合金發(fā)科技、Komax等產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè),組建“鋁創(chuàng)多贏生態(tài)圈”,歷時(shí)兩年攻關(guān),終于在今年實(shí)現(xiàn)了鋁代銅技術(shù)的歷史性突破。
博威合金板帶副總裁孟祥鵬表示:“鋁代銅不是簡單的材料替換,而是一場基于底層材料創(chuàng)新的系統(tǒng)性革命。”公司通過原子級設(shè)計(jì)的鋁合金材料,從根本上解決了鋁材在高溫下的蠕變失效和與銅連接時(shí)的電化學(xué)腐蝕問題。新型鋁合金在180℃高溫下仍保持穩(wěn)定的力學(xué)性能,蠕變性能接近純銅水平,徹底消除了因材料變形導(dǎo)致的連接松動(dòng)和電阻升高風(fēng)險(xiǎn)。
圖源:TE
技術(shù)突破的背后,是博威合金長達(dá)六年的數(shù)字化研發(fā)投入。公司融合知識圖譜、計(jì)算仿真、機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)字孿生等AI技術(shù),構(gòu)建了專屬的AI人工智能應(yīng)用大模型。該模型整合了博威合金多年的材料數(shù)據(jù)與海量外部數(shù)據(jù),能夠快速推薦合金配方與工藝路線,大幅縮短研發(fā)周期,提升材料設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性與響應(yīng)速度。
圖源:博威合金
此外,博威合金建立了從原材料到終端產(chǎn)品的全流程數(shù)字化質(zhì)量追溯系統(tǒng)。一旦出現(xiàn)材料失效,可通過云端數(shù)據(jù)鏈快速定位批次、工藝環(huán)節(jié)甚至具體料號,極大提升了質(zhì)量管控的透明度和可靠性。
鋁代銅技術(shù)的成功商業(yè)化,將為新能源汽車行業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。據(jù)測算,全面推廣后,每車可降低用銅約10公斤,成本下降10%,整車減重顯著,同時(shí)每年可減少二氧化碳排放約85萬噸。以當(dāng)前新能源汽車銷量增速計(jì)算,該技術(shù)有望開辟360–480億元的低壓線束新材料市場空間。
更重要的是,鋁代銅將有效緩解我國銅資源對外依存度過高的戰(zhàn)略風(fēng)險(xiǎn),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型轉(zhuǎn)型,高度契合國家“雙碳”目標(biāo)與新能源汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃。
博威合金與TE的合作模式,為行業(yè)提供了“生態(tài)圈共創(chuàng)”的成功范本。孫曉光強(qiáng)調(diào):“單打獨(dú)斗無法解決系統(tǒng)性問題。只有聯(lián)合材料、設(shè)備、連接器、線束等各環(huán)節(jié)的頭部企業(yè),才能實(shí)現(xiàn)技術(shù)閉環(huán)與快速落地。”
圖源:TE
博威合金不僅具備材料端的核心研發(fā)能力,更通過成立技術(shù)市場部門,跨領(lǐng)域吸納電氣、機(jī)械、材料等多學(xué)科人才,推動(dòng)從“產(chǎn)品導(dǎo)向”向“場景解決方案”轉(zhuǎn)型,真正實(shí)現(xiàn)以客戶需求驅(qū)動(dòng)的協(xié)同創(chuàng)新。
目前,博威合金的鋁代銅材料已在多家主流車企及Tier 1供應(yīng)商中進(jìn)入驗(yàn)證階段,預(yù)計(jì)2026年底可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車。公司還將持續(xù)拓展鋁代銅在高壓線束、高速高頻線纜等更多場景的應(yīng)用,進(jìn)一步釋放材料替代的潛力。在銅合金主業(yè)穩(wěn)健增長的同時(shí),期待“鋁代銅”能開辟新材料業(yè)務(wù)增長的第二曲線。
展望未來,博威合金將繼續(xù)以數(shù)字化研發(fā)為引擎,以材料創(chuàng)新為核心,推動(dòng)汽車制造業(yè)從“資源依賴”向“技術(shù)驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)型,為中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在全球競爭中占據(jù)制高點(diǎn)提供關(guān)鍵材料支撐。
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