​銅在新能（néng）源汽車（chē）電連接有多（duō）麽重要？

1 純（chún）電動汽（qì）車單（dān）車低壓線束用銅量比燃（rán）油汽車多 5 公斤

每輛燃油汽車和電動汽車的低（dī）壓線束係統用銅量分別為 18kg 和 23kg。隨著汽車駕駛智能性、舒適（shì）性的逐日提升，汽車提供越來越（yuè）多的電（diàn）子功能，如 ADAS、信息娛樂係統（tǒng）等，要求排布更多更複雜的低壓線束係統。每輛燃油汽車的低壓線束（shù）係統用（yòng）銅量為 18kg，占燃油汽（qì）車用銅的大部分。隨著電動汽車網聯化、智能化程度加深，每輛電動汽車（包括純（chún）電動車、混動車、插電式混動車）的低壓（yā）線束係統用（yòng）銅量分別達 23kg。汽車的低壓線（xiàn）束（shù）係（xì）統多采用無氧銅絲作為導體，紫銅合金帶材作連接器。低（dī）壓線束（shù）中的低壓導線為銅質多絲軟線，導體多采用無氧銅絲，銅含量在99.99%以上，不易受（shòu）氧脆化；連接器主要采用T2、C10500 紫銅合金帶材。

2 電（diàn）動汽車高壓係統采用銅導線為主（zhǔ）

在（zài）傳統低壓線束以外，新能源汽車以高壓電池包（bāo）為動力來源，新（xīn）增高壓線束為傳輸載（zǎi）體。汽車線束（shù）是控製汽車電氣和電子元件功能的主要載體，是汽車的血（xuè）管和神經，為各電（diàn）子元件提供（gòng）動力、傳（chuán）遞和反饋信號（hào）。根據汽車線束耐電壓高低可（kě）以分為低壓線纜和高壓線纜，傳統燃油（yóu）車（chē）主要應用低壓線（xiàn）纜，而電動車（chē）線束新增了高壓線纜，其（qí）承載電壓約為（wéi） 600V。新能源汽車尤其是純電動汽車，動力來源靠高壓電池包提供（gòng），傳輸載體為高壓線束，連接充電口（kǒu）座、高壓電（diàn）池包（bāo）、逆變器（qì）、電機，車載充電機等大功率設備。高壓線束主要包括：高壓（yā）連接器、高壓線纜，接地端子和紮帶、外包材料、膠帶、熱縮套管、膠套、安裝（zhuāng）支架等輔材。

預計未來電動汽車高（gāo）壓係統仍將采用（yòng）銅導線為主。在汽（qì）車（chē）“輕量化”的趨（qū）勢下，汽車的部分零部件散熱器，逐漸被鋁材（cái）所代替，既輕便（biàn）又經濟（jì）。汽車線束的發展趨勢主（zhǔ）要向輕量化、高壓承載能力和大容量、高效率發展。鋁導線的應用有利於線束輕量化，近（jìn）十年（nián）來鋁導線在傳統汽車上已經得到廣（guǎng）泛應用，但目前仍鮮有將（jiāng）鋁導線成（chéng）功應用在電動汽車高壓係統的案例。核心問題（tí）在於電氣性能，鋁的電導率隻有銅的 60%，鋁（lǚ）導線需要增加橫截麵（miàn）積（jī）才能通過同樣大小的持續電（diàn）流，可參考 USCAR 推薦的銅、鋁導線等量（liàng）替換對（duì）照表。盡管鋁導線可以減輕 45%的重量並節約（yuē）一半左右的成本，但鋁導線會帶來一係列的電線鋪設問題，比如占用更大空間、因線束變粗造成（chéng）轉彎半（bàn）徑（jìng）增大。此外，鋁的抗拉強度（dù）、膨（péng）脹係數都不（bú）如銅，而（ér）且鋁導線表（biǎo）麵極易形成氧化鋁薄膜，起一定（dìng）的絕緣作用，影響接觸部位的電阻。預計未（wèi）來電動汽車高壓係（xì）統仍將采用銅導線為主。

電動汽車高壓線束包括連接器、線纜等，導電性能要求（qiú）高。高壓線束主要包括：高壓連（lián）接器、高壓線纜，接地端子和紮帶、外（wài）包材料（liào）、膠帶、熱縮套管、膠套、安裝支架等輔材。在（zài）高（gāo）壓線束係統中，線纜的重（chóng）量占比一般為 75%左右，成本占比 35%左右；連接器的重量占比一般為 15%左右，成本占比 55%左右。電動汽車將以電能運用為主，在電能的加載、控製和（hé）應用上離不開導電性能優越的材料。線束導體材料一般為退火純銅，根據（jù）汽車不同位置使用要求，也會采用一些銅（tóng）合金。

3 銅合金材料提升高（gāo）壓線束的性能

電動汽車高壓線纜要求能夠承受高（gāo）電壓、大電流。新能源（yuán）汽車采用的是大功率的電動機，其輸電線束必須是能夠承載高壓大電（diàn）流（liú）的線束。高壓電纜由導體、絕緣、護套、屏蔽、鋁箔、包帶、填（tián）充物等組成，行業標準參照《QC-T1037 道路車輛用高壓電纜汽車行業標準》、《新能源汽車用高壓電纜 TCAS 356-2019》。電動汽車高壓線（xiàn）纜的特點是：（1）高電壓，乘用車一般使用額定電壓 600VAC/900VDC、商用車一般使用（yòng）額定電壓 1000VAC/1500VDC；（2）大電流，常用在250A，部分大功（gōng）率電（diàn）機可用到 400A。

連接器的接（jiē）觸件是完成（chéng）電連接功能的核心部件，占（zhàn）線束重量（liàng）的 15%左右（yòu）。連接（jiē）器（qì）位於電纜兩端，連接導線與適當的配對元件，起著電氣（qì）連接和信號傳遞作用。連接器通（tōng）常由接觸件（端子和插針）和外覆的塑料構成。汽車線束的接觸件是汽車連接器完成電連接功能的核心部件，是（shì）汽車線束端子壓接和保證線束正常工作的關鍵。因此，對接觸件用（yòng）銅合金材料的力（lì）學/導（dǎo）電/尤其抗應力鬆弛和（hé）折彎成型性能有很高（gāo）的要求，其重量一般占線束的 15%左右。

接觸件銅材要求（qiú）耐高溫、加工成（chéng）型性良好（hǎo）、內部彈性均勻、耐蝕性好、導電（diàn）、導熱率高和可焊性好。《電連接（jiē）器接觸件總規（guī）範》(GJB1216)規定：最高工作溫度 125℃接觸件一般（bān）使用銅合金，沒有規定材料類別。連接器（qì）現行標準僅（jǐn）規定了（le）接（jiē）觸件的工作直徑（jìng）、鍍金層厚度、分離力和保持（chí）力等主要技術參數，並未規（guī）定（dìng）銅合金材料牌號、規（guī）格和狀態。我國連接器行業沒有經（jīng）曆正向設計階段，都是仿製產品，接觸件銅（tóng）材牌號、規格、狀態等源於國外標準。為防止剛性插針插拔時彎（wān）曲損傷，插針常選用（yòng）具有較高機械強度的黃銅（H62、HPb59-1 等）製（zhì）作。為保證彈性插孔插合時接觸可靠，防止塑性變形和應力鬆弛，插孔常選用具有較高彈性極（jí）限與疲勞極限和適當彈性模量的錫青銅（QSn4-3、QSn6.5-0.1等）、鈹青銅（C17200、QBe2等）或鎳矽青銅（C70250等）製作。接觸件銅材（cái）還（hái）要求（qiú）其加工成型性良（liáng）好、內部彈性均勻、耐蝕（shí）性好、導電、導熱率高和可焊性好等

故障電弧（hú）導致的新能源汽車火災比例高達 60%，對新能源汽車安全帶（dài）來巨大威脅。隨著新能源（yuán）汽（qì）車（chē）產業的快速發展，其火災危險性（xìng）也逐漸顯現。據統計，由於電（diàn）氣係統故障產生故障電弧導致的新能源汽（qì）車火災比（bǐ）例高達（dá） 60%。新（xīn）能源汽車電（diàn）力係統中電氣設（shè）備的增（zēng）加和自動化程度的提高，導致車載線路的複雜化和電壓等級的提高；另（lìng）外，充電（diàn）插（chā）拔和車輛顛簸（bò）都會增加電弧產生的幾率。故障電弧對新能源汽車電氣係統帶來巨大（dà）威脅。

銅材品質是影響接觸件性能的根本（běn）因素。銅材是製作連接器導電核心零件——接觸件的基礎材料，其品質是直接影響連接器接觸件電（diàn）接觸可靠性的關鍵因素。在所有影響因素中，接（jiē）觸件銅材品質是最根本的，也是最（zuì）基礎的。在不同環境下使用（yòng）的連接（jiē）器接觸件插合（hé）後，接觸電阻由收縮電阻、膜層電阻和導體電阻三部分組成，銅材品質對組成接觸電阻的這三部分電（diàn）阻都有影響（xiǎng）。收縮電阻除（chú）正壓力還取決於設計結構（尺寸精（jīng）度）外，正壓力、表麵物理特征（細晶結構）和表麵粗糙度都與銅材品（pǐn）質有關；膜層電阻取決於銅材的耐腐蝕性和防護（hù）鍍層（céng）質量；導體電（diàn）阻取（qǔ）決於材料類別，如標準規定 1mm 的鍍金接觸件接觸電阻；銅合金 5mΩ、鐵合金 15mΩ。