アルミニウムワイヤの開発動向の解釈 - 大きな直径アルミニウムワイヤ

自動車の重要な部分として、ワイヤーハーネスは、車両全体の総質量の2％〜3％を占めています。自動車電気システムの割合が増加すると、電気接続システムがますます複雑になり、その品質が増加し続けると、ワイヤーハーネスが増えます。したがって、ワイアリングハーネスの軽量は特に重要です。統計によると、高度な車のケーブルハーネスの使用は3kmに達し、その重量は20〜30kgです。 100kmごとに、25kgのハーネスは約50Wのエネルギーを消費します。これは、0.1kgの燃料を燃焼することに相当します。調査では、車両全体の重量が10％減少すると、燃料消費量が8％減少することが示されています。車両の重量が100kg減少すると、100 kmあたりの燃料消費量は0.3〜0.6L減少し、Co²の排出量は約5g/km減少できます。

したがって、自動車用ワイヤーハーネスの将来の開発動向は、より薄く、軽く、薄いです。その中で、自動車用ワイヤーハーネスの銅線の重量の割合は75％であり、これが主な軽量の方向です。現在、銅を置き換える主な方法は、銅の代わりにアルミニウムです。

アルミニウムの重量は、銅の重量よりも約3分の2軽量です。この軽量材料は、ケーブルハーネスの全体的な重量を減らすことができます。導電率と密度の関係を考慮しても、同じ抵抗を持つアルミニウムワイヤは、同等の銅線よりも約50％軽量です。

軽量であることに加えて、アルミニウムは、十分な供給と簡単なアクセスを備えた基本的な導電性材料でもあります。比較的言えば、銅の資源は限られており、「投資型」金属に属します。これは、アルミニウムの価格が比較的安定しており、銅の価格よりもはるかに低く、コストが十分に制御されることを意味します。

設置コストの観点から見ると、アルミニウム導体は比較的軽いため、設置プロセスではブリッジとパイプのスレッジを必要としません。これにより、多くの設置材料を節約し、銅導体と比較して設置コストの20〜50％を節約できます。

アルミニウム導体には軽量と低価格の利点がありますが、自動車、特にワイヤー径が小さいアルミニウム導体ではめったに使用されません。主な理由は、0.35mm²と0.5mm²の銅線が自動車用ワイヤーハーネスで最も使用されており、既存の技術は小さなワイヤー径アルミニウムワイヤの機械的および電気的な問題を完全に解決できないため、アルミニウムワイヤの適用は制限されています。 。特定の技術的困難は次のとおりです。

アルミニウムワイヤの導電率は銅線の導電率の約60％であるため、相対的な電流容量は低いです。アルミニウムワイヤの機械的強度は、銅線の3分の1の3分の1に過ぎず、末端圧着のプルオフ力に影響します。アルミニウム線の表面に酸化膜を形成するのは簡単で、酸化物層には断熱特性があり、圧着抵抗の増加につながります。

銅間の電極電位区分は約2Vです。銅端子がアルミニウムワイヤーに圧着されている場合、銅とアルミニウムの接続が湿った環境にある場合、化学媒体が水蒸気に溶解して電解質を形成します。電極が形成されるため、負の電位を持つアルミニウムが腐食して溶解します。つまり、電気化学的腐食が発生します。

上記の要因に基づいて、2種類の導体が同じ電流容量を持っている場合、銅導体の品質はアルミニウム導体の約2倍であり、同等の銅導体のコストはアルミニウム導体の約7倍です。同じ条件下でのアルミニウム導体の比較的大きな断面積、断熱、保護、およびアルミニウム層のケーブルのその他の材料の需要が増加し、アルミニウム導体の価格上の利点がそれに応じて減少しているため、それに応じて注目に値します。現在、市場で広く使用されているアルミニウムケーブルの価格は、銅コアケーブルの約75％に過ぎません。

誰もが知っているように、横断面積が大きいほど、現在の収容能力が強くなります。したがって、ワイヤの直径を増やすことにより、アルミニウムワイヤの電流容量を改善することができます。たとえば、50平方メートルの銅線を70平方メートルのアルミニウムワイヤに置き換えることができます。それでも、体重は約45％減少することができ、コストは半分以上節約できます。