【概要】跟着新能源汽车产业的赶紧发展，轻量化成为关节的计划场所。著作聚焦于铝合金新能源汽车高压电缆在轻量化进度中的作用，注重施展铝合金材料的特质使其在高压电缆应用中具有显贵上风，能有用松开电缆质地，从而为整车轻量化作念出环节孝顺。进一步分析在骨子应用中，铝合金电缆面对的技艺挑战及措置决策，为新能源汽车高压电缆的轻量化发展提供表面维持和执行相通，助力新能源汽车行业在轻量化说念路上获取更大的冲破。

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引 言

新能源汽车当作汽车工业的环节发展场所， 频年来在众人领域内获取了显贵的增长。列国政府纷繁出台计谋饱读舞新能源汽车的研发和扩充， 市集份额逐年攀升。技艺的箝制超越使得新能源汽车在续航里程、性能和安全性等方面有了显贵提高。

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轻量化是提高新能源汽车续航里程、降粗劣耗和提高性能的关节成分。通过松开车辆质地， 不错镌汰能源系统的职守， 提高能源愚弄着力， 从而增多车辆的行驶里程和性能透露。新能源汽车高压电缆的轻量化有助于镌汰整车质地， 提高能源着力， 优化车辆性能， 对提高新能源汽车的市集竞争力具有环节有趣有趣。通过对高压电缆轻量化及铝合金导体代替传统铜导体的可行性进行计划， 对汽车轻量化起到雄伟的激动作用。

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高压电缆轻量化盘算决策

电动汽车电板高压用线的耐压品级和载流量与传统汽车比拟要高出数倍以致数十倍。为了保险电动汽车安全驱动和有用职责， 电动汽车高压用线至少需要知足额定电压AC 600V/DC 900V及以上电压品级的电缆， 额定温度也要达到125～250℃才能知足组件发烧的基本要求。由于其使用场合的特殊性和安全性， 电缆需要知足耐上下温、阻燃、耐油、耐酸碱、耐摩擦和电磁屏蔽成果等性能要求，并能达到高电流、高电压和柔韧度要求。

2.1 导体

电缆导体的盘算主要凭据电缆的传输容量、安设样式、使用环境等关系技艺要求进行。针对新能源汽车的使用需求， 一般在保证精湛导电性能的基础上， 还需保证精湛的柔嫩性能， 以便于在车内褊狭空间内布线施工， 并应保证精湛的耐氧化才能、机械性能以保证鼓胀的使用寿命。

铜具有精湛的导电性能， 在常见的金属中， 其电导率仅次于银。这意味着电能在铜导体中传输时， 能量亏蚀较小， 粗放高效地传递电力。铜易于加工成多样花样和规格的导体， 如绞线、单线等。铜的柔韧性使得电缆在安设和使用历程中粗放承受迂回、拉伸等应力， 不易断裂。比如在布线时， 铜质电缆不错更容易地稳妥复杂的流露走向。

铜具有一定的抗拉强度和抗压强度， 粗放承受电缆在安设、驱动历程中所受到的机械力。这保证了电缆在始终使用中的踏实性和可靠性， 现时大部分电缆均选拔铜当作导体材料。

铜的比重为8.89g/cm ， 所制成的电缆质地较大， 为汽车轻量化盘算带来较大职守。铝合金的比重在2.63~2.85g/cm3之间， 由于其相对较低的密度， 约为铜的三分之一， 大幅松开电缆的质地， 成为了替代铜当作导体的热点取舍。

铝合金电缆导体金属的熔真金不怕火选拔稀土、硼化处理等先进工艺使其既能保执纯铝的电气性能， 同期措置了纯铝导体的延迟率、抗拉强度低和抗压蠕变性能、柔韧性差等问题， 从而大幅提高了机械性能。铝合金导体的电阻率介于铜和纯铝之间， 铝合金导体与铜导体的基人道能对比见表1， 铝合金在经过合乎的热处理和加工工艺后， 粗放保执精湛导电性能， 抗拉强度为60~90MPa， 延迟率为35%~40%， 不错知足导体的机械性能要求。经过特殊处理的铝合金还具有较好的抗腐蚀性能， 粗放在一些恶劣的环境条目下使用， 如湿气、有化学物资侵蚀的场合。

由表1可知， 铝合金的导电率节略为铜的1.64倍， 即选拔铝合金导体代替铜导体， 截面需要作念到铜导体截面的1.64倍， 然而铝合金的密度仅约为铜的三分之一， 即使截面相应增大， 导体的质地也不错镌汰50.2% （铝合金导体质地：截面×1.64×密度2.7；铜导体质地：截面×密度8.89；铝合金导体质地/铜导体质地=（1.64×2.7）/8.89=0.498；（1-0.498）×100%=50.2%）， 不错为汽车轻量化带来雄伟助力。

2.2 绝缘

绝缘是电线电缆必不可少的一部分， 具有多方面的环节作用。最初是电断气缘， 幸免不同导体间发生短路， 确保电能沿着电缆芯线安全传输。其次是机械保护， 保护电缆芯线免受外界， 如挤压、拉伸、磨损等机械毁伤。再者是防潮、防水等， 荫庇水分等液体侵入电缆里面， 退缩因湿气导致电气性能着落和腐蚀。临了是耐化学腐蚀， 扞拒外界化学物资的侵蚀， 保护电缆芯线不受其损害。新能源汽车里面有大电畅通过， 例必会引起电缆温度升高， 因此绝缘材料必须能承受较高温度。新能源汽车一般选拔耐温125℃的交联聚烯烃或耐温品级为180℃的高抗撕硅橡胶料为绝缘。

2.3 屏蔽层

电缆传输大电流时对车内其他信号线和器材（导航、多媒体、电子弃世、自动把持等） 产生大阻挠， 会影响多样信号的传播， 如声信号出现噪音、视频信号失真等景观。关于以上问题， 车内高压用线要通过屏蔽结构措置。面前市面上车内屏蔽高压电缆的屏蔽样式均为绕包铝塑复合带+铜丝编织的复合屏蔽样式， 此决策具有优良的屏蔽成果， 也不会影响电缆的合座柔嫩性和迂回半径， 易于在汽车的褊狭空间内布线安设， 经过本公司的骨子测锻真金不怕火证， 发现屏蔽成果和迂回半径均能知足车企和关系步调的相应要求。

2.4 外护套

新能源汽车高压电缆护套具有诸多环节作用。最初是电断气缘强化， 进一步增强电缆的电断气缘性能， 保证高电压传输的安全踏实， 退缩高压电泄漏导致危急和故障，举例， 幸免电流偶然泄漏影响车辆复杂电气系统中其他部件的平方职责。其次是机械提神与抗磨损， 保护电缆免受行驶中的振动、飘荡以及与其他部件的摩擦毁伤， 因为汽车行驶中电缆会箝制受振和摩擦， 精湛的护套能镌汰电缆外表的磨损与禁锢几率。再者是耐高温煦耐老化， 能稳妥汽车驱动时的高温环境并拒抗老化， 延长电缆使用寿命，毕竟新能源汽车职责温度可能较高， 护套的耐高温性能可保险其平方职责。还有耐化学腐蚀， 扞拒车辆里面的油液、清洁剂等化学物资侵蚀， 保证电缆性能不受影响。新能源汽车一般选拔耐温125℃的交联聚烯烃或耐温品级为180℃的高抗撕硅橡胶料为护套。

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盘算考证

轻量化汽车高压电缆选拔铝合金导体、耐温125℃的交联聚烯烃或耐温品级为180℃的高抗撕硅橡胶绝缘料、绕包铝塑复合带+铜丝编织的复合屏蔽、耐温125℃的交联聚烯烃或耐温品级为180℃的高抗撕硅橡胶护套料。相干于传统铜芯电缆， 主要将铝合金电缆截面加大一级后， 进行载流量、外径、质地的对比， 以考证铝合金导体电缆是否恰当新能源汽车使用。

3.1 载流量对比

导体的载流量指的是通过导体的电流大小， 通常用单元时刻内通过导体的电荷量来暗示， 在电缆的选型中， 载流量是一个相配环节的参数。铝合金导体的导电率为铜导体的61.8%， 载流量偏小， 在骨子采选铝合金导体时， 应该采选更高1~2级的电缆规格， 以知足载流量的需求， 具体取舍以车间需求为准。铜芯电缆与铝合金电缆载流量对比见表2。

由表2可知， 当车辆应采选95mm2以上铜芯取代铝合金电缆时， 应该按照骨子车辆使用需求， 有必要时需要采选高2级规格， 电气性能上统统粗放知足新能源汽车的使用需求。

3.2 外径对比

为知足新能源汽车的电气性能需求， 相干于铜芯电缆， 铝合金导体电缆规格需要增大一个品级， 相应的电缆外径也会随之增多， 为此将两个品级的电缆外径进行对比， 以便直不雅反馈电缆外径的增多程度。铜芯电缆与铝合金电缆外径对比见表3。

由表3可知， 电缆规格增大一个品级， 外径也在比例增大， 然而增多值在1.8~2.5mm之间， 相干于新能源汽车里面的布线空间， 仍是不错袭取的。

3.3 质地对比

在知足新能源汽车需求的基础上， 将电缆截面增多一个品级后， 对铝合金电缆与铜芯电缆的质地进行了细腻入微的对比。这一双比历程不单是是简便的数值考量， 更是对新能源汽车在轻量化发展说念路上的一次深入探索。通过精准的测量和分析， 粗放了了地看到两种不同材质电缆在质地上的相反， 从而以最为直不雅的样式反馈出电缆部分的减重情况。这种直不雅的呈现关于新能源汽车的盘算与制造至关环节， 它为工程师们在取舍电缆材质和优化电缆盘算方面提供了有劲的依据。同期也愈加真切地展示了铝合金电缆在新能源汽车轻量化进度中所具有的雄伟后劲， 为激动新能源汽车行业的可执续发展提供了新的念念路和场所。

铜芯电缆与铝合金电缆质地对比见表4。

由表4可知， 铝合金电缆规格增多一个品级后， 相干于铜芯电缆， 质地松开的质地和比例均尤为彰着， 新能源汽车轻量化不错得到雄伟的激动。

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需要克服的问题

铝是最常用来制作合金的金属， 单就铝材料而言其性能较为豁达， 机械强度差， 容易撅断， 弗成承受较大的拉力和扭力。铝合金还有许多禁锢其用作念导体的不利属性，主要表面前以下两个方面：一是铝合金名义易形成笼统且刚硬的氧化层， 该氧化层在保护导体不受腐蚀的同期， 还兼有很强的绝缘特质， 因此， 要完毕精湛的电气贯穿， 需在端子压接时绝对摧毁氧化层；二是铝-铜贯穿处易形成电化学腐蚀， 导致两种金属中较豁达的金属（铝） 发生融解。

铝合金的硬度一般比铜低， 这使得铝合金电缆接线端子在安设和使用历程中更容易受到外力的毁伤。举例， 在拧紧螺栓时， 若是用劲不当， 可能会导致接线端子变形，影响贯穿的紧密性。较低的硬度也可能使接线端子在受到振动、冲击等外力作用时更容易松动， 从而镌汰贯穿的踏实性。

在始终的高温煦应力作用下， 铝合金电缆接线端子可能会发生蠕变景观， 即材料在恒定应力下随时刻牢固变形，会导致贯穿松动， 交往电阻增大， 以致激励电气故障。是以将铝合金电缆用于新能源汽车上时， 为保证汽车的使用寿命和电气踏实性， 接线端子的可靠性和始终踏实性尤为环节。现时一般选拔铜铝过渡端子、在铝合金导体端子压接区内侧增多锯齿状结构， 再联络超声波焊合或激光焊合等新贯穿样式， 不错克服铝合金电缆的贯穿颓势。

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结 论

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通过对铝合金电缆与铜芯电缆的性能、载流量、外径、质地等进行注重对比， 不错了了地看到铝合金电缆在多个方面展现出的特有上风。从性能角度来看， 铝合金电缆天然在某些特质上与铜芯电缆略有不同， 但经过箝制的技艺研发和优化， 它统统粗放知足新能源汽车的使用需求。

在轻量化方面， 铝合金电缆可谓透露格外。与传统的铜芯电缆比拟， 其质地大幅镌汰。这关于新能源汽车而言有趣有趣要紧。新能源汽车对轻量化的追求极为进军， 更轻的电缆有助于减少整车质地， 从而提高能源愚弄着力， 增多续航里程。车辆在行驶历程中， 因质地松开， 不管是加快、制动仍是操控性能齐能得到显贵提高， 为驾驶者带来愈加惬意和安全的驾乘体验。

而在经济性方面， 铝合金电缆相通上风杰出。一方面， 铝合金的原材料老本相对铜而言较低， 跟着铝合金分娩工艺的箝制超越和熟悉， 其制形老本也在迟缓镌汰。另一方面， 由于铝合金电缆质地轻， 在运输和安设历程中也能从简广泛的老本。关于新能源汽车制造商而言， 选拔铝合金电缆不错显贵镌汰制作老本， 提高产物的市集竞争力， 不仅有意于企业的可执续发展， 也能让消耗者以愈加实惠的价钱购买到新能源汽车， 从而激动新能源汽车的普及和扩充。

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