在汽車工業發展初期,由于銅材料具有良好的延展性、優秀的導熱性能和導電性能,并且能夠在各種環境下保持性能穩定,因而成為當時汽車產品中的主要原材料之一。直到今天,銅材料還廣泛應用在整車線束、啟動馬達、和各類控制電機中,是傳統汽車中不可或缺的重要零部件材料。
自上世紀70年代石油危機后,在激烈的市場競爭壓力下,汽車制造企業持續推動輕量化和降本增效。通過新技術的應用,鋁合金等材料逐步達到與銅材料接近的性能,在汽車換熱器等領域逐步替代銅材料。在短短的10年時間中,由于銅材料較高的價格和相對較重的重量,傳統內燃機汽車上銅材料的應用顯著減少,且成為進一步輕量化和降成本的主要方面。
但在涉及安全領域的電氣系統中,由于具有安全可靠和出色的性能優勢,銅材料的應用依舊不可動搖。另一方面,當傳統汽車報廢之后,其中的銅材料幾乎100%被回收,是傳統汽車中回收價值最大,循環利用率最高的材料。
隨著電動汽車的發展,具有優異導電性和導熱性的銅材料再次成為重要的汽車原材料。參考銅材料在傳統汽車上的一百多年的應用變遷,安全性和可靠性依舊是銅材料最大的優勢。結合汽車制造企業與汽車工業在“環境”(Environment)、“社會”(Social)、“治理”(Governance)方面不斷提升的要求,未來銅材料在電動汽車方面有著顯著的優勢與發展潛力。
首先在“環境”方面,以電動汽車為代表的新能源汽車是實現汽車行業環境友好與“碳中和”的核心解決方案。電動汽車的重要組成部分是廣泛采用銅材料的電池、電驅、電控的“三電”系統和控制連接各系統的高低壓線束。雖然可以在部分零件中采用其他材料替代銅,但是由于銅材料具有除金銀以外最好的導電率與導熱性能,因此從系統效率與性能最優的角度,銅材料無疑是最佳的選擇。另一方面,由于銅材料不易氧化、回收再利用方便且體系成熟,參考在傳統汽車原材料循環再利用的經驗,其報廢后的回收再利用也更有利于資源的重復利用,因此銅材料是對于“環境”最友好的材料之一。
其次在“社會”領域,作為具有一定安全風險的交通工具,“安全”一直是汽車領域最大的社會責任。人類社會使用銅材料的歷史有數千年之久,在汽車中使用超過百年,積累了豐富的使用經驗。且銅材料的物理性能穩定、延展性好,不易氧化,與其他材料比較,在各種復雜的應用環境中都可以保持穩定的性能,能夠為高速行駛的車輛提供更好的安全保障。采用性能更好、更可靠、更有保障的材料,而不是為降低成本采用可能存在風險的材料,是企業對于消費者和其他交通參與者必需承擔的“社會”責任。
最后在“治理”方面,銅材料背后的銅工業與銅供應鏈經過數百年的發展,已經建立完整的工業體系,在企業治理的各個方面能夠為汽車企業提供完善的支撐。
在傳統汽車百年發展中,銅材料雖然具有優秀的性能,但是在輕量化和降成本的壓力下應用的領域逐步縮小,可謂“失之東隅”。而在以電動汽車為代表的新能源汽車中,借助銅材料在“環境”、“社會”責任、和“治理”方面的優勢與發展潛力,再次站到了舞臺中央,獲得了“收之桑榆”的新機會。
(新媒體責編:wa12)
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