铜仍将是电动汽车的关键材料

铜在汽车应用中的应用已有数十年的历史。它是从散热器到线束等应用的首选材料。铜也是电动汽车的关键部件。

除了用于电气互连的电缆和电线外，该材料还因其耐用性、延展性、可靠性和卓越的导电性而被用于电池、电动机、逆变器和充电站。

IDTechEx的一份报告预测，预计未来十年汽车对铜的需求每年将增长5%。

“电气化将是汽车铜需求的最大福音，”IDTechEx 高级技术分析师James Jeffs博士说。“铜用于整个电动汽车动力总成，从电池每个电池单元的箔片到电动机的绕组。总的来说，每辆电动汽车可以产生超过30公斤的额外铜需求。

“自动驾驶和电气化将推动增长，但占大部分需求的组件仍将是线束，”Jeffs说。“线束是汽车的中枢神经系统，将所有传感器、执行器、车灯等连接到车辆的大脑。

“系统中的每个组件都需要多根电线，负责通信和电力输送，”Jeffs解释说。“由于当今的车辆非常复杂，包含数百个接线组件，因此线束已扩展到数千根单独的电线，总长度达数公里。

“一些参与者，如特斯拉，正在努力优化车辆的联网，减少系统冗余、数千米的电缆和每辆车的公斤重量，”Jeffs指出。“这可以通过系统架构更改来提供帮助。

Jeffs表示：“一些]二级供应商，如NXP，预见了一种新兴的区域架构方法，其中有线组件按位置而不是功能分组。“这有助于消除线束中的冗余，但要充分利用区域架构，需要更多地采用线束优先的思维方式，而不是事后才考虑布线。”

根据Jeffs的说法，优化只是车辆铜消耗的威胁之一。用铝代替、具有较小仪表的48伏系统和无线通信都旨在减少线束中的铜。这些降低因素将被车辆日益复杂化所抵消。

Jeffs认为，未来的锂离子电池化学成分将对电池的铜强度产生影响，能量较高的电池通常会返回较低的铜强度。他说，由于钕价格的波动，最近对无磁电机的兴趣也发生了变化。

“绕线转子同步电机是用铜电磁铁有效取代永磁体的一个例子，与普通永磁电机相比，铜强度几乎翻了一番，”Jeffs说。

高级驾驶辅助系统（ADAS）功能和自动驾驶也是将产生更多车辆铜需求的趋势。这些系统依赖于一套传感器，包括摄像头、激光雷达和雷达。这些设备中的每一个都在车辆中增加了额外的布线，并在其内部电路板中使用铜。

Jeffs说：“虽然每个传感器的铜相对较小，通常略高于100克，但对于装有数十个传感器的高度自动化车辆来说，总铜总量只有几公斤。“未来10 年，3级技术的广泛采用将成为ADAS和自动驾驶功能铜应用的重要驱动力。”