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2020第二届中国工博会新材料论坛专题报道

由SMM举办的2020(第二届)中国工博会新材料论坛暨中国汽车新材料应用高峰论坛与大家共议汽车材料解决方案,搭建优秀汽车全产业链交流协作平台,打造先进的新能源汽车产业集群。

2020第二届中国工博会新材料论坛专题报道

【汽车峰会】汽车充电桩用铜基材料海内外情况、线束用铜基材料性能及应用解析

来源:SMM

SMM9月18日讯:今日,在2020(第二届)中国工博会新材料论坛-中国汽车新材料应用高峰论坛,暨中国(第二届)铜加工产业链供需交易峰会上,江西理工大学江西先进铜产业研究院副院长肖翔鹏带来了主题为“汽车用高性能铜基材料及其研发”的演讲,就汽车充电桩用铜基材料以及汽车线束用铜基材料两个方面做了相关阐述。

汽车充电桩用铜基材料

国务院《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。

充电桩用铜基材料海内外情况:

国外:

美国,2014年充电桩建设已经超过5万个,到2019年,其数量已超过了10万个,并在逐年上升。

法国,2022年新增建设1.6万个充电桩,总投资在8000万欧元以上。

德国,截至2019年底,电动汽车生产数量达到100万辆,充电桩不到3000个。

日本,正在使用充电桩的数量刚刚超过了3000个,远远不能满足电动汽车对充电桩的需求。

国内:

中国充电桩市场的预测

Cu-Te合金

C14500具有优良的切削加工性能、抗电弧性能、抗腐蚀及导电性能,可满足大电流使用要求。国家电网900KW直流充电桩项目确立。

Cu-Cr-Zr合金

高导电:导电率最高达90% IACS;高强度:屈服强度最高达560 MPa以上;耐高温:抗高温软化、抗应力松弛性能良好。

汽车线束用铜基材料

导线和端子占线束90%材料成本,90%线束重量,是线束的重要组成部分。

数十家外资合资线束企业占据了中国汽车线束市场80%以上市场份额。

传统内燃汽车、混动汽车和纯新能源动力汽车里面的频率连接器接插件用C18150、C18080、C18070铜合金材料,例如车窗系统、空调系统、发动机管理系统、动力系统、音频系统等。

高性能连接器材料的合金特性

Cu-Ni-Si合金

超高强度:抗拉强度最高达1000 MPa

中等导电:导电率35-60% IACS

耐高温:抗高温软化、抗应力松弛性能优异

Cu-Ti合金

铜钛是高强、高弹、导电铜合金,物理性能与时效强化代表性铍铜合金相媲美,且高温性能和抗应力松弛性能要优于铍铜合金。虽然铍铜本身无毒,但是在熔炼、热加工、热处理会排放出看不见的有毒气体,危害身体健康。因此,铜钛合金将会替代铍铜合金在电工电子等工业上的应用,如制备高强度弹簧、电触点、手机按键等。

Cu-Ni-Sn合金

具有高刚性和高强度相结合,良好的耐磨性

车削加工性能优良,容易加工成复杂组件

电稳定性方面显著优于铍铜合金,不产生磁性,是高温连接器和射频连接器的适合材料

Cu-Fe合金

铜的导电性、热传导性、延展性、弹性等性质

铁的耐磨性、强度、硬度、磁性等性质

表现出独有的优越性能

对汽车用铜基材料的几点看法

汽车连接器的小型化,大电流化,形状复杂化,密装化和高温使用环境的发展趋势,要求铜合金材料具有更高的强度,导电性,弯曲加工性,耐应力松弛性。

汽车连接器(线束端子)用铜合金材料选择时,要特别注意铜合金板带材的耐应力松弛性。强度的要求再其次。

汽车连接器(线束端子)用铜合金材料选择时,要特别注意铜合金板带材的异方形。即平行于轧制方向的弯曲加工性要优异;垂直于轧制方向的强度要高。

高性能铜合金的推广使用,需要在产学研用四方的共同努力下进行,共同推进汽车行业和铜加工行业向高端方向发展。


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