慕名而来,一睹博威新能源汽车铜合金材料风采
来源:连接器世界网
【哔哥哔特导读】新能源汽车正在席卷我们的生活,已成为未来的大趋势。而新能源汽车带来的高压、大电流态势要求相应的连接器铜合金材料不断升级革新,博威合金是我国铜合金材料的龙头企业,开发了多款相应的铜合金材料,《国际线缆与连接》对其进行了采访,以了解其在新能源汽车上的铜合金材料研发新成果以及未来趋势。
随着国家对保护环境和清洁能源的重视,新能源汽车市场发展迎来了加速期。同时新能源汽车正在朝着高压大电流方向发展,对连接器及其相关配件材料提出了更高的要求,铜合金材料正在不断变革中。博威合金是我国铜合金材料的龙头企业,顺应新能源汽车的发展趋势开发了多款相应的铜合金材料。《国际线缆与连接》记者采访了博威合金高级工程师陈永力博士,以了解博威合金针对新能源汽车热门市场的铜合金材料研发成果以及未来趋势。
1. 本次展会,博威合金带来了哪些新产品和新技术?哪几款值得特别关注?
博威:
博威主要针对新能源汽车的高压大电流连接器及动力电池的化成探针,推出了EValloy的棒材系列产品。
EValloy®98和EValloy®99分别是紫铜和无氧铜,此外还有碲铜EValloy®91、铬锆铜EValloy®85,这些产品都具有非常优异的导电、导热性能。尤其是碲铜EValloy®91,具有高达85%以上的切削性能。这些产品已广泛使用在新能源汽车的充电枪端子、高压线束接头和车用继电器端子等领域。
此外,还有一款铜镍磷EValloy®60。目前充电枪的母端可能在设计上、选型上有困难的。而铜镍磷EValloy®60综合了强度、导电和切削性能,是一款优秀的平衡态合金,尤其适用于大电流端子,如充电枪的母端。
而应用于动力电池化成探针的EValloy®46合金最高强度可达到900MPa,并且具有摩擦系数低,磨损均匀,使用寿命高等特点。在化成探针上使用时,使用温升非常低,经过3万次的使用寿命磨损后还可以保持足够的服役性能。目前,新能源车动力电池的化成探针都主要用铍铜C17510,而铍有剧毒,对于新能源汽车这样一个环保型的行业来说,用剧毒产品不太合适,使用EValloy®46会更优异,不含铍、铅等有毒元素。
在板带产品方面,如boway70250PRESSFIT,具有优秀的机械性能和折弯性能,其性能特点满足Press-Fit技术对材料的要求,非常适用于Press-Fit设计;此外,还有boway47100、boway18150、boway42300、boway19000等带材,可满足电子、电气系统连接器“小型化、大电流、低温升”要求。
2. 博威合金走在创新前列,去年贵司在研发和创新上取得了什么成果?贵司如何看待铜合金材料专利产权的重要性?
博威:
2020年是博威研发和创新的丰收之年,刚才提到的碲铜EValloy91、铜镍磷EValloy60和化成探针用EValloy46等棒材产品及boway47100、boway19000等带材产品,均在去年量产化,实现了多规格、多形状的批量生产,获得客户的广泛认可
除了刚提到的用于连接器的高性能棒材和带材以外,博威合金也在开发超高强度和耐腐蚀的合金,比如Cu-Ni-Sn合金和Cu-Ni-Al合金,这些产品可应用于复杂工况的重载机械,如挖掘机、凿岩机、采煤机等的轴承、轴套、石油开采的钻头,甚至是海工装备用的耐腐蚀连接器上。
一直以来,博威都非常重视自主研发和知识产权,在新产品研发上持续不断的大笔投入,也取得了丰硕的成果。截止到2020年,博威已经获得190余项的国内外发明专利。某种程度上说,自主研发型企业和高性能铜合金、特殊铜合金的制造商就是博威的代名词。
3.新能源汽车是未来汽车发展大趋势,博威合金作为汽车连接器材料创新企业,如何看待汽车连接器及相关配件材料在2021年中国市场的增长机会和技术发展趋势?
博威:
我们关注到去年全球的新能源汽车的销量已达380余万辆,新能源汽车的渗透率已超过4%,而中国的新能源汽车销量超过了130万辆。而根据中国和欧盟等主要经济体对于碳中和、碳达峰的承诺,预计到2030年,新能源汽车能够保持年均30%以上的增长。
所以,博威将会在汽车连接器材料方面持续不断地投入研发力量,和我们的客户一起合作,不断地开发出适应新能源汽车行业发展的高性能铜合金材料。
此外,根据目前的行业状况,大家对于新能源汽车续航里程的焦虑,意味着电池容量会持续不断的增长。电池容量的持续不断增长会带来一个结果,即我们所有的硬件系统的电流会更大,而且要求充电的时间会更短,因此高压和大电流会是新能源汽车上持续的一个趋势,这对材料的综合强度和导电性能要求会更高。
4.在新能源汽车连接器及接触件上,会用到不少铜合金材料。那么,在相关材料研发、选型上,重点关注哪些因素?博威合金又取得了哪些创新?
博威:
连接器的设计和选材是一门非常复杂的学问。
连接器的首要功能是传输电流和信号,所以材料的导电率往往是考虑的首要因素。但连接的可靠性需要材料的强度来保证,所以强度也是不可忽视的因素。
汽车用连接器的使用工况往往比较恶劣,既要适应南方夏天的高温,也要适应北方冬天的寒冷,此外还有行驶过程中的高频震动等,所以也要考虑到材料的热应力松弛和疲劳性能。
同时,我们还关心连接器是怎么生产出来的,要兼顾到材料的加工性能,比如车削、冲压和铆接变形等性能。
5.充电桩作为新能源汽车配套刚需,随着新能源车热销也成为热门,博威合金在客户增值方面,提供了哪些应用解决方案?
博威:
充电桩作为新能源汽车必不可少的配套设施,目前的建设速度是远远落后于新能源汽车的发展速度。
据我了解,最近几年的车桩比一直维持在3:1左右,而根据国家的规划,预计到2025年车桩比要达到1:1,所以未来充电桩的建设速度将会远高于新能源汽车的发展速度。
直流充电桩的平均功率从2016年的~70kW,已经增长到2019年的~150kW。长期来看,充电桩高压大电流的趋势非常明显。
而且随着动力电池容量和大功率充电技术的发展,充电桩的功率将会不断提升,所以在有限的尺寸内如何更好的设计适合高压、大电流、高功率的充电桩设施,这对充电桩的材料提出的挑战非常大。
对此,博威在本届展会上重点推出了新能源汽车专用的系列合金EValloy,像刚才提到紫铜EValloy98、无氧铜EValloy99、碲铜EValloy91、铬锆铜EValloy85、和铜镍磷EValloy60,已在大功率的直流充电桩上获得了广泛的应用,获得品牌客户的广泛认可。
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