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中国工博会新材料论坛暨中国汽车新材料应用高峰论坛

由上海有色金属行业协会、上海市汽车工程学会、苏州市压铸技术协会主办,SMM承办,华劲集团独家冠名的2021(第三届)工博会中国汽车新材料应用高峰论坛,于2021年9月16-17日在上海举办。

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中国工博会新材料论坛暨中国汽车新材料应用高峰论坛

汽车铜合金材料在连接器行业的需求及应用趋势 【汽车材料峰会】

来源:SMM

【汽车材料峰会 | 汽车铜合金材料在连接器行业的需求及应用趋势】深圳市连接器行业协会先进基础材料应用研究中心主任周明亮表示,由于汽车电气用品的增加、高密度化,无论是否使用电流区域,构成连接器的端子数也呈增加趋势。当前,铜基材料在汽车连接器产品的主要应用现状为国产材料发展速度很快,品质稳定性在大多领域都接近及达到国际领先水平,大多领域可以国产化,但还有少部份产品依靠进口材料为主。

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在由SMM隆重举办的2021第三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上,深圳市连接器行业协会先进基础材料应用研究中心主任周明亮为大家介绍了铜合金在汽车连接器产品中的主要应用及新材料发展方向。他表示,由于汽车电气用品的增加、高密度化,无论是否使用电流区域,构成连接器的端子数也呈增加趋势。当前,铜基材料在汽车连接器产品的主要应用现状为国产材料发展速度很快,品质稳定性在大多领域都接近及达到国际领先水平,大多领域可以国产化,但还有少部份产品依靠进口材料为主。

汽车铜合金材料在连接器行业的需求趋势

高强、高导、耐疲劳,耐热,汽车连接器对铜合金的性能精细化方面有着更高的要求。

普通磷、黄、紫铜的性能更加优化指标,同时也在推动各类高性能合金材料在汽车领域的国产化。

各类海外成熟应用的电镀、复合材料技术也在中国开始采用。

铜基材料在汽车连接器中的应用趋势

低插入力镀锡

由于汽车电气用品的增加、高密度化,无论是否使用电流区域,构成连接器的端子数也呈增加趋势。

单个端子pin的插入力较小,若连接器内的端子数量增加,连接器安装时的插入力必会增大,导致安装作业中负荷增加、作业性降低。

需要降低与端子数量的增加相对应的端子插入力,具体而言大概需要降低约20~50%的插入力。

汽车相关的端子,基本都是集中趋向于实现低插入力化为目的进行设计,低插入力镀锡的需求也越来越高。

在中国已经有可以有可以提供抵插力镀锡的电镀厂,此技术在汽车连接器域领得到广泛应用。

在部件关键位置采用局部连续两种以上金属复合,复合后的材料可兼顾强度、导电、导散热等功能。在汽车连接器、动力电池部件有广泛应用,在5G手机的一些结构件也在采用。当前普遍可以实现 0.1mm-10mm之间的多层全面或局部复合。更加微小、超薄的多层复合材料也将是趋势。另有先进的生产企业甚至可达到0.05mm的成品复合。

汽车电子类复合材料

汽车连接器领域:采用高强高导的铜基材(如C7025、C17410等)上镶嵌超薄金银钯、银钯、金银铂合金实现连接器材料所需要的抗高温氧化性能和高温强度特性,提高元件的可靠性。

IGBT键合复合材料(键合功率模块):采用在铜或铜合金上镶嵌一层铝或铝硅形成铝铜镶嵌复合材料,与镀镍磷材料相比在温升、键合力方面具有明显优势。

开关触点复合材料(开关系统):采用铜或铜合金上镶嵌一层银合金(特殊可以镶嵌一层金合金)实现开关触点电接触的可靠性。

上述材料通过条镀锡改善焊接性能。

新能源汽车导电连接复合材料

电池极耳复合材料:主要采用两层或三层面复结构,结构形式为镍/铜两层及镍/铜/镍。其优势表现在高倍率放电极耳性能优异,导电率为纯镍的2.5倍以上,优良的散热性能,降低电池内阻达到10%,显著降低温升。

PACK连接用复合材料:主要采用五层结构,结构形式为:Ni/奥氏体不锈钢/TU1/奥氏体不锈钢/Ni,优势表现为出色的导电性能、耐腐蚀性能、优异的力学性能;全面的易焊接特性、较纯镍材更低成本等显著优势,使其在二次电池尤其是动力电池及电动工具等应用领域中取代纯镍导电连接片方面显现出其全面优越性。

总结

当前,铜基材料在汽车连接器产品的主要应用现状为国产材料发展速度很快,品质稳定性在大多领域都接近及达到国际领先水平,大多领域可以国产化,但还有少部份产品依靠进口材料为主。

发展趋势则表现为:

1、高强、高导、耐疲劳,耐热材料会逐步成熟并得到广泛应用。

2、特殊金属局部复合、表面电镀、低插拔力电镀材料会快速发展。

3、汽车用材料主要考虑性能稳定和品质可靠,国产材料已经基本满足车载各种工况下的应用。

深圳市连接器行业协会

深圳市连接器行业协会成立于2015年7月,致力于打造有核心价值、创新服务能力、有公信力、影响力、代表性,受产业界尊重的民间组织。

协会坚持“促进连接器产业健康、持续发展”的使命,主办专业展会、研讨会与技术交流活动,以差异化服务整合并分享价值资源;打造国内第一个面向连接器行业的“电子电气互连产业园区”, 推动行业生态聚集发展;推动“研发、专利、标准”同步模式,发布“新能源汽车连接器专利预警报告”,成立连接器知识产权联盟,为未来制定有市场影响力的相关团体标准打下基础。2020年下半年,参与由立讯技术主导的“56G高速连接器”团体标准建设。2021年,将“标准成果产业化”做为研究课题

协会会员单位从创会初期的52家,发展到300余家,包括18家A股上市公司,众多细分领域拥有竞争优势的小冠军企业。

会刊《国际线缆与连接》编辑数据来自3万连接器相关领域厂商,保证数据精准,可实现全行业信息覆盖。

先进基础材料应用研究中心

先进基础材料应用研究中心,是深圳市连接器行业协会的下设机构,由业内知名铜合金专家与高分子材料专家组成,为会员单位提供高性能铜合金与高温工程塑料的选型咨询。 可和会员单位联合开发新型材料。并承担为协会成员在产品研发阶段提供材料选型,技术建议,市场需求调查服务等工作,做为铜厂与连接器生产厂家的桥梁,大力推动原材料的国产替代。

中心自成立以来,与各铜厂、研究机构及终端连接器生产厂家合作,为多家终端企业开发新产品提供选材建议,在多家原材料厂在研发新型铜合金过程中,中心为其提供市场发展资讯,新产品试样等协助。

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