因小米SU7吵得沸沸扬扬，汽车铝线束真是“偷工减料”？

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）近日，有网友对小米SU7使用铝线表示质疑，认为明明铜线的电气性能更好且价值更高，因此质疑小米在线束方面“偷工减料”。对此，小米汽车于4月6日进行了正面回复。

 
小米在声明中表示，“目前绝大部分主机厂的充电线束等都采用铝导体方案，小米 SU7 也是。铝导体在导体性能、安全性能上和铜导体是一样的，只是导电率不同，但可通过截面积的不同实现相同载流能力。同时，铝导体还有着铜导体不具备的优势，比如轻量化，铝线比铜线可以轻30%。所以对于电车来说，因为对续航和快充的额外关注，‘铜改铝’已经是行业主流发展趋势，偷工减料绝对是无稽之谈。”
 

降重和降本是主因

发展新型基材铝和铝合金导线确实是当前汽车工业发展的主要趋势之一，原因有两点：其一是铝导线质量更小，能够帮助汽车减重；其二是铝的储备量更高，能够大幅降低汽车线束的成本。
 
先看第一点，铝的质量比铜小了三分之二左右，这种轻型材料可以降低电缆线束的整体重量。即使考虑到导电性和密度的关系，具有相同电阻的铝线仍然比同等的铜线轻50%左右。对于新能源汽车而言，减重增加续航是行业惯用的手段和方式。根据大众汽车的计算，电动化让电动汽车的平均重量比燃油车重三分之一，汽车轻量化最重要的方向就是应用轻量化的材料。目前碳纤维复合材料、铝镁合金、先进高强钢是目前车企探索的三大方向。汽车线束作为整车重要零部件，占整车总重量的1%-2%，其中近80%又是线缆的重量，因此将线缆换成更轻的铝，确实可以降低整车的重量。中信证券在《新能源汽车行业特斯拉系列研究专题：从拆解Model 3看智能电动汽车发展趋势》报告中也提到，Model 3在高压线束中采用铝导线代替传统的铜导线，进一步实现轻量化。
 
再看成本方面，这其实是更大的驱动因素。铝是一种供应量充足、容易获取的导电用的基础材料。相较而言，铜的资源有限，属于“投资型”金属。因此，铝替代铜其实更是一笔经济账。有业者谈到，中小线径铝导线因为加工工艺难度大、配套接插件品类不全、强度弱，还无法普及应用，不过大线径铝导线在电源线上已经批量应用，加工方式主要有：超声波焊接、离子焊、套筒压接，线束成本可降低10%-15%。
 
值得注意的是，这只是直接的线束材料成本，实际上铝导线相对较轻，其在安装过程中，桥架和导管的成本也会降低，也会节省大量的材料成本。综合而言，铝导线替代铜导线可以让汽车线束整体成本降低25%-50%。
 
纵观整个汽车行业，目前车企在电池组部位已经大量使用铝导线，在车身周边和座舱内，则是有选择性地使用铝导线，而在ABS、AEB和辅助驾驶等功能安全方面，使用铝导线就较为谨慎，基本避免使用铝导线。
 

汽车铝线束的挑战

从当前的产业进展来看，在电动汽车上，高压线束使用铝导线已经是比较普遍的情况，一些线径小的导线也逐渐换铝。那么，铝导线真的就没有缺点吗？其实并不是。
 
铝导线在车端应用面临着很多挑战，其中第一个就是铝容易出现氧化。根据业内人士的分析，铝线受热会产生氧化层，当铝线发热达到一定程度后，氧化过程会变得更加剧烈，导致铝线表面出现氧化层。而铝线氧化会影响导电，因为氧化会导致铝线电阻增大，电流通过时会产生能量损耗，降低导电性能。
 
第二个挑战是铝导线的机械强度只有铜线的三分之一，会影响端子压接拉脱力。在实际使用的过程中，受到弯曲、挤压外力作用，容易出现变形，甚至是断裂的情况。
 
第三个挑战是铝导线的导电率约为铜导线的60%，在制作线径小的导线时会有一定的挑战，要达到同样的载流量，就需要更加粗的铝导线。
 
第四个挑战是铜铝连接的问题。铜线和铝线不能直接接在一起，因为在两种金属之间存在电位差，这会导致电化学腐蚀。常见的解决方案是采用铜铝过渡接线端子或铜铝过渡连接管，
 
虽然存在一些挑战，不过大家也不需要太过担心，实际上能够上车的铝导线都已过了相关的测试，比如在铝导线的机械强度方面，《汽车电线束技术条件》有专门的指标规定。因此，上车的线束基本能够满足实用的条件。另外，小米汽车对铝导线有特别的调整，比如为了增加铝导线的载流能力，通过科学的截面积调整，铝导体能够达到与铜导体相同的电流承载能力。
 
其实，行业在推动铝导线上车这件事上也有很多针对性方案，比如为了避免出现导线氧化的情况，在端子压接时有破坏氧化层的措施，也有防止进一步氧化的中间件。
 

小结

将汽车上的铜导线换成铝导线，是一笔能源账，更是一笔经济账。至于性能方面的担忧，实际上铝导线在车端应用已经有很多年的历史，且在航空等领域有更早期的验证，所以单以铝替换铜就说小米SU7偷工减料，确实太过片面了。