隨著小米汽車從官宣到產(chǎn)品正式發(fā)布、上市，讓車市感受到了何為破天的流量，也使得汽車線束這一常被忽視的關(guān)鍵部件受到了廣泛的關(guān)注。

近日以來(lái)，關(guān)于小米汽車充電線束將傳統(tǒng)的銅材料改為了鋁材料，引起了人們的廣泛關(guān)注和熱議。雖然小米汽車官方表示這一做法是行業(yè)的正常發(fā)展趨勢(shì)，但部分網(wǎng)友仍對(duì)此有所質(zhì)疑，認(rèn)為這是“偷工減料”的行為。

為深入了解當(dāng)前行業(yè)的最新發(fā)展態(tài)勢(shì)，蓋世汽車特地邀請(qǐng)了萊尼中國(guó)的高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理陸曉廣先生以及滬光產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中心的總監(jiān)吳劍先生，共同探討汽車電氣化、智能化演進(jìn)過(guò)程中，汽車線束究竟該如何發(fā)展。

減重，仍需被放大來(lái)看

汽車線束，通常被認(rèn)為是一輛車的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，其將車載電腦與車輛上的各項(xiàng)相關(guān)功能連接在了一起。

現(xiàn)階段，傳統(tǒng)燃油車線束均采用銅合金導(dǎo)線，線徑的使用由0.35～25mm，每輛汽車的導(dǎo)線使用如果首尾相連約2KM。以一輛B級(jí)轎車的重量來(lái)估算，導(dǎo)線的重量約25～30KG，汽車每行駛100KM，車輛將消耗近0.1kg的汽油。

如此重量，約占汽車總重量1%~2%，其中75%~80%為導(dǎo)線，端子及接插件占15%，剩下10%為外包材料等。

而值得注意的是，伴隨汽車“油轉(zhuǎn)電”，高壓部件大幅增加，高載流量勢(shì)必需要橫截面更粗的銅線來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此背景下，如果是一臺(tái)1.6-2噸重的B級(jí)純電動(dòng)車，“即便智能化不高，它的整車線束使用量都將達(dá)到4km，重量約在60-80kg，占整車重量約在3%-5%。”蓋世汽車研究院高級(jí)總監(jiān) 王顯斌指出，這一數(shù)量還將伴隨電子設(shè)備數(shù)量的多寡上下浮動(dòng)。

圖片來(lái)源：萊尼

簡(jiǎn)而言之，在汽車電氣化、智能化甚至是高壓化演進(jìn)過(guò)程中，汽車線束的導(dǎo)線正變得越來(lái)越長(zhǎng)，且橫截面更粗，重量勢(shì)必水漲船高。

正因如此，在動(dòng)力電池技術(shù)尚未得到顛覆性變革，以及汽車E/E架構(gòu)尚處在域控制器滲透率較低的背景下，通過(guò)更輕量化導(dǎo)線材質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)線束自身重量的優(yōu)化，正成為汽車產(chǎn)業(yè)變革過(guò)程中的重要措施之一。

銅改鋁，SU7真的不是第一例

“雖然大家對(duì)‘銅改鋁’討論非常熱，但從汽車線纜行業(yè)發(fā)展來(lái)講，這項(xiàng)技術(shù)早已成熟。”陸曉廣透露道，作為一家專注于汽車線纜的百年企業(yè)，一直以來(lái)秉持著TPM戰(zhàn)略思路，即技術(shù)－產(chǎn)品－市場(chǎng)。當(dāng)下市場(chǎng)紛紛擾擾，歸根結(jié)底性價(jià)比仍是第一要義。

不可否認(rèn)，銅芯導(dǎo)線是目前可知的導(dǎo)電率、安全性表現(xiàn)上較為出色的導(dǎo)體，但自2005年以來(lái)，銅價(jià)飆升，鋁作為最有可能取代銅的導(dǎo)體再次被擺上了臺(tái)面。

單就現(xiàn)階段來(lái)看，“銅的市場(chǎng)售價(jià)為每噸7.5萬(wàn)元，而鋁僅需每噸2萬(wàn)元，銅的原材料價(jià)格就較鋁貴了3.7倍。”陸曉廣介紹道，“僅看導(dǎo)體，如果用鋁代替銅，將大概節(jié)省6~7倍成本。”

成本優(yōu)勢(shì)突顯，其他表現(xiàn)又如何呢？

“相同體積下，銅較鋁約重3.3倍，導(dǎo)電性能是鋁的1.7倍。如果是相同質(zhì)量下，鋁的體積是銅的3.3倍，導(dǎo)電性能是銅的2倍。”陸曉廣分析認(rèn)為，“基于電阻相同或是載流能力相同，銅的質(zhì)量是鋁的2倍。”

此外，從安裝成本角度考慮，由于鋁導(dǎo)線相對(duì)較輕，其在安裝過(guò)程中，不需要橋架及穿管，可以節(jié)約大量的安裝材料，相比銅導(dǎo)線節(jié)省20%-50%的安裝成本。

正因如此，承載電流大、線徑粗，端子和導(dǎo)線拉拔力強(qiáng)的電源線，成為鋁導(dǎo)線代替銅導(dǎo)線的主要方案被越來(lái)越多企業(yè)所接受。換言之，便是小米SU7并不是業(yè)內(nèi)第一例，而是經(jīng)過(guò)了包括特斯拉、比亞迪等一眾新能源車企驗(yàn)證過(guò)的較為成熟的方案。

而針對(duì)由于抗拉強(qiáng)度較低而帶來(lái)的端子壓接拉脫力弱及其他隱性問(wèn)題，吳劍堅(jiān)持，在鋁線設(shè)計(jì)、制造工藝及試驗(yàn)規(guī)范等方面，滬光擁有多年的研究和積累，在小平方鋁線、大平方鋁線、鋁排以及鋁導(dǎo)線適用的端子銅鋁鏈接等多方面均有研究，并已完成多項(xiàng)專利申請(qǐng)。

圖片來(lái)源：滬光股份

他進(jìn)一步表示，“材料的切換，并非簡(jiǎn)單地基于成本考慮，而是涉及多方面的因素，包括性能、安全、成本及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。也不是大家理解的簡(jiǎn)單替代，是經(jīng)過(guò)了一系列嚴(yán)格的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零件試驗(yàn)以及車輛路試驗(yàn)證，其中包括了強(qiáng)化耐久等相關(guān)試驗(yàn)，以確保車輛的性能和安全不受影響。”

回歸小米SU7，其目前話題重點(diǎn)在充電槍等局部應(yīng)用上，而非100%全車應(yīng)用，“這也是車企在權(quán)衡成本、重量與性能等多層面后的一個(gè)綜合選擇。”王顯斌如是說(shuō)。

智能電動(dòng)車時(shí)代，線束還待變化

如果說(shuō)，去年是汽車NOA落地元年，那么今年便是各大智能汽車城市NOA規(guī)模化落地的關(guān)鍵期。體現(xiàn)到整車上，便是感知層、決策層及執(zhí)行層等相關(guān)部件的堆積。

根據(jù)泰科電子官網(wǎng)，為了實(shí)現(xiàn)更智能的座艙交互、更高水平的自動(dòng)駕駛、更低延遲的智能網(wǎng)聯(lián)，汽車高速連接器的傳輸速率要求有望從150Mbps（車輛狀況報(bào)告、普通IVI系統(tǒng)等功能）逐漸提升至24Gbps（L3~L4級(jí)別ADAS、先進(jìn)IVI系統(tǒng)等功能）。隨著智能化程度的提高，F(xiàn)AKRA、Mini-FAKRA、HSD、車載以太網(wǎng)連接器等高速連接器的應(yīng)用場(chǎng)景將更加豐富，不同高速連接器將按照傳輸速率與頻率的不同在車內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域得以應(yīng)用。

“高速通訊相關(guān)線束對(duì)產(chǎn)品的精度、一致性要求已不是傳統(tǒng)的線束制造可以滿足的了。”吳劍分析指出，從選材上來(lái)看，將優(yōu)選高質(zhì)量、高性能的材料和連接器，以確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。同時(shí)通過(guò)優(yōu)化線束的布局，縮短感知系統(tǒng)和模塊中間的那些距離，還要做一些必要的屏蔽設(shè)計(jì)，減少電磁干擾。此外，需進(jìn)一步提升制造環(huán)節(jié)的可靠性、穩(wěn)定性以及可追溯性。

感知層的通訊只是其一。作為智能駕駛時(shí)代執(zhí)行層的關(guān)鍵——底盤，正通過(guò)線控改造實(shí)現(xiàn)“人機(jī)解耦”：將駕駛員的操作命令通過(guò)電子控制器傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，替代方向盤、踏板等傳統(tǒng)機(jī)械連接，因而具備了高精度、高安全性、高響應(yīng)速度等優(yōu)勢(shì)。

圖片來(lái)源：萊尼

陸曉廣介紹道，以轉(zhuǎn)向?yàn)槔瑐鹘y(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向僅需要一個(gè)2芯的低頻線束來(lái)傳輸輪速信號(hào)，但進(jìn)入線控時(shí)代，結(jié)構(gòu)將變得更加復(fù)雜，需要4芯甚至多芯，且考慮通訊的穩(wěn)定性及抗干擾性，需轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)線纜，來(lái)保證信號(hào)完整性、電磁兼容性等多方面需求。

而以上種種，都在提示人們，智能化程度越高，對(duì)線束要求也將越嚴(yán)苛，隨之而來(lái)的將是成本、成本還是成本。

相較于智能駕駛對(duì)線束的顛覆，電力系統(tǒng)對(duì)線束的影響并未抵達(dá)盡頭。例如，去年開(kāi)啟交付的Cybertruck上，特斯拉已自主研發(fā)85%控制器，并將在下一代平臺(tái)中，完成對(duì)“老舊”控制器的全部升級(jí)，全部轉(zhuǎn)向48V電力系統(tǒng)。

從技術(shù)本身來(lái)看，電壓由12V升級(jí)到48V，高了四倍，理論上通過(guò)的電流就會(huì)更小，能夠減少傳遞過(guò)程中的損耗，并降低溫度，同時(shí)還能減少對(duì)線材直徑的需求。而更細(xì)的電線意味著更少的材料，就能降低線束的重量，從而降低成本。

圖片來(lái)源：萊尼

“盡管目前48V系統(tǒng)在整車上已有一些應(yīng)用，但更多是在一些大功率回路上，如果將整車電網(wǎng)都切換為48V，將對(duì)整車線束截面積有著巨大變化，這將可能推動(dòng)整個(gè)汽車電氣系統(tǒng)的升級(jí)甚至是迭代。”吳劍如是說(shuō)。

毫無(wú)疑問(wèn)，汽車線束是最容易被忽略的安全部件。但隨著汽車電氣化、智能化的高速發(fā)展，線束變得至關(guān)重要。因此，他認(rèn)為，是時(shí)候打破陳規(guī)，讓線束供應(yīng)商更早地參與到整車線束規(guī)劃設(shè)計(jì)中去。這樣才能更系統(tǒng)地提出輕量化、更完整且更精確的解決方案。

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