汽車電氣化和自動駕駛是汽車行業百余年發展史上的最大技術突破。而這些突破的背后,則是對汽車電氣架構越來越高的要求。
對于像安波福這樣專注于硬件和軟件的公司來說,這是個好消息。因為無論是開發目前還未在車輛上配置的系統和子系統,還是說重新設計已存在的組件,這些變化都意味著新的增量。
而其中一個重要的轉變,將會是布線本身。雖然銅一直被譽為汽車布線的黃金標準,但是長久以來,汽車制造商們卻一直夢想著可以使用鋁線。
這是為什么?一切都是因為汽車輕量化。鋁的密度遠遠小于銅,相同體積的鋁僅為銅重量的30%。而降低整車重量比以往任何時候都更加重要,因為這將有助于汽車制造商為消費者們開發更環保、更高效的汽車。
輕量化背后的科學機制決定了一切,所以發動機缸體、懸架部件、車身面板、甚至結構部件,都已經改用了密度更小的合金材料。
盡管鋁可能是替代密度較大的銅線的首選材料,但是鋁線在使用時也會遇到嚴峻的技術挑戰。事實上,多年以來妨礙鋁材使用的障礙并不是布線,而是連接系統。
因為將鋁質電纜和銅質連接器相互連接時,需要額外的、復雜的技術,以解決電纜外表面鋁氧化膜和潛在的電偶腐蝕所帶來的問題。這個問題曾經一度無法取得突破,成為阻礙鋁導線應用最大難題。
SMC技術:實現鋁銅連接的關鍵
安波福設計了一種全新方法來防止電偶腐蝕,這項叫做“選擇性金屬涂層”(Selective Metal Coating,簡稱SMC)的創新技術,可以確保鋁線的電氣性能和機械端子連接的穩定性。
簡單來說,當銅端子、鋁線和鹽水(氯化物)在車輛內部接觸時,可能會發生電偶腐蝕。而安波福開發的SMC技術是一種黃銅和錫的分層設計,適用于現有的端子材料,可防止組件發生電偶腐蝕,確保耐用性。
安波福的SMC技術已經經過市場檢驗,在四家不同整車廠的八條汽車生產線中得到應用。現在,我們可以制造全套的鋁導線系統,包括布線、端子和獨特的制造工藝。而我們未來的目標,則是將這些布線技術用于車輛的所有位置,包括引擎蓋下悶熱潮濕的環境中。
這些鋁線系統可以使得線束重量比目前傳統線束的平均重量輕48%。這種重量的減輕非常明顯,僅在技術的初級應用階段每輛汽車就已可以減輕多達2千克(約4磅)的重量。
鋁質導線:減重之外,也是
實現自動駕駛和電氣化的關鍵
隨著未來自動駕駛汽車及相關需求的商業化,鋁導線和SMC端子的潛在輕量化需求將會將進一步增加,例如開發冗余系統以確保車輛更加安全。從另一面來說,這意味著整個線束最高可能增加多達60%的材料或重量。因此,鋁導線對于減輕車輛結構重量來說至關重要,是實現未來趨勢的關鍵推動力之一。
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