汽车电气化和自动驾驶是汽车行业百余年发展史上的最大技术突破。而这些突破的背后,则是对汽车电气架构越来越高的要求。
对于像安波福这样专注于硬件和软件的公司来说,这是个好消息。因为无论是开发目前还未在车辆上配置的系统和子系统,还是说重新设计已存在的组件,这些变化都意味着新的增量。
而其中一个重要的转变,将会是布线本身。虽然铜一直被誉为汽车布线的黄金标准,但是长久以来,汽车制造商们却一直梦想着可以使用铝线。
这是为什么?一切都是因为汽车轻量化。铝的密度远远小于铜,相同体积的铝仅为铜重量的30%。而降低整车重量比以往任何时候都更加重要,因为这将有助于汽车制造商为消费者们开发更环保、更高效的汽车。
轻量化背后的科学机制决定了一切,所以发动机缸体、悬架部件、车身面板、甚至结构部件,都已经改用了密度更小的合金材料。
尽管铝可能是替代密度较大的铜线的首选材料,但是铝线在使用时也会遇到严峻的技术挑战。事实上,多年以来妨碍铝材使用的障碍并不是布线,而是连接系统。
因为将铝质电缆和铜质连接器相互连接时,需要额外的、复杂的技术,以解决电缆外表面铝氧化膜和潜在的电偶腐蚀所带来的问题。这个问题曾经一度无法取得突破,成为阻碍铝导线应用最大难题。
SMC技术:实现铝铜连接的关键
安波福设计了一种全新方法来防止电偶腐蚀,这项叫做“选择性金属涂层”(Selective Metal Coating,简称SMC)的创新技术,可以确保铝线的电气性能和机械端子连接的稳定性。
简单来说,当铜端子、铝线和盐水(氯化物)在车辆内部接触时,可能会发生电偶腐蚀。而安波福开发的SMC技术是一种黄铜和锡的分层设计,适用于现有的端子材料,可防止组件发生电偶腐蚀,确保耐用性。
安波福的SMC技术已经经过市场检验,在四家不同整车厂的八条汽车生产线中得到应用。现在,我们可以制造全套的铝导线系统,包括布线、端子和独特的制造工艺。而我们未来的目标,则是将这些布线技术用于车辆的所有位置,包括引擎盖下闷热潮湿的环境中。
这些铝线系统可以使得线束重量比目前传统线束的平均重量轻48%。这种重量的减轻非常明显,仅在技术的初级应用阶段每辆汽车就已可以减轻多达2千克(约4磅)的重量。
铝质导线:减重之外,也是
实现自动驾驶和电气化的关键
随着未来自动驾驶汽车及相关需求的商业化,铝导线和SMC端子的潜在轻量化需求将会将进一步增加,例如开发冗余系统以确保车辆更加安全。从另一面来说,这意味着整个线束最高可能增加多达60%的材料或重量。因此,铝导线对于减轻车辆结构重量来说至关重要,是实现未来趋势的关键推动力之一。
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