Trend Aplikasi Aluminium dan Analisis Teknikal dalam Sistem Elektrik Kenderaan Tenaga Baharu

Dengan perkembangan pesat industri kenderaan tenaga baharu, bahan ringan dan pengoptimuman kekonduksian elektrik telah menjadi dua bidang tumpuan utama. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, semakin banyak pembuat kereta telah mula menggantikan tembaga dengan aluminium, terutamanya dalam penyambung elektrik dan sistem konduktor, seperti bar bas aluminium dan sambungan aluminium yang fleksibel. Sebilangan tradisional percaya bahawa menggunakan aluminium adalah sukar, tetapi dari perspektif sains bahan dan amalan perindustrian, penggunaan aluminium tidak menjejaskan piawaian sebaliknya mematuhi trend pembangunan teknologi kecekapan tinggi, ringan dan penjimatan tenaga dalam industri tenaga baharu.

 

 

 

 

Tembaga telah menjadi salah satu logam terawal yang digunakan oleh manusia sejak zaman purba, mempunyai kekonduksian elektrik yang sangat baik dan kekuatan mekanikal. Walaupun aluminium ditemui kemudian, ia secara beransur-ansur menjadi bahan utama dalam pembuatan perindustrian kerana rizab kerak yang sangat tinggi dan kekuatan spesifik yang sangat baik.

 

Perbandingan Ketumpatan:Kuprum mempunyai ketumpatan lebih kurang 8.9×10³ kg/m³, manakala aluminium mempunyai ketumpatan lebih kurang 2.7×10³ kg/m³, hanya satu-ketumpatan kuprum.

 

Harga dan Kelebihan Sumber:Harga aluminium adalah kira-kira satu-perempat daripada kuprum, dan rizabnya lebih kurang seribu kali ganda.

 

Perbezaan kekonduksian:Kekonduksian aluminium adalah kira-kira 61% daripada kuprum, tetapi disebabkan beratnya yang jauh lebih ringan, ia menawarkan kekonduksian yang lebih jimat bagi setiap unit jisim untuk kapasiti bawaan-arus yang sama.

 

Oleh itu,-bar bas aloi aluminium berprestasi tinggi seperti bar bas aluminium 6061, bar bas aluminium 6101 dan bar bas aluminium 6101 T61 digunakan secara meluas dalam automotif, transit rel, penyimpanan tenaga dan infrastruktur pengecasan.

 

 

Menurut statistik daripada institusi penyelidikan antarabangsa, setiap pengurangan 10% dalam berat kenderaan boleh meningkatkan kecekapan bahan api sebanyak 6% hingga 8%, dan setiap 100 kg pengurangan berat badan boleh mengurangkan penggunaan bahan api sebanyak 0.3 hingga 0.6 liter setiap 100 kilometer.

 

Penggunaan meluas aluminium dalam komponen struktur, sistem abah-abah pendawaian dan bahagian konduktif adalah cara yang berkesan untuk mencapai pemberat ringan.

 

Menggantikan keluli dengan aluminium dalam badan kenderaan boleh mengurangkan berat sebanyak 30%-40%.

Enjin aluminium boleh mengurangkan berat kira-kira 30%.

Radiator aluminium adalah 20%-40% lebih ringan daripada radiator tembaga.

 

Dalam kenderaan elektrik khususnya, sifat ringan aloi aluminium boleh memanjangkan jarak pemanduan dengan ketara. Contohnya, semua-struktur aluminium boleh mengurangkan berat kenderaan sebanyak 200 kg dan meningkatkan jarak pemanduan sebanyak kira-kira 5.5%. Ini amat penting untuk kenderaan tenaga baharu, yang kos baterinya tinggi.

 

 

 

 

Aliran elektrifikasi dalam kenderaan tenaga baharu, dengan ketumpatan arus yang tinggi dan paras voltan yang meningkat, meletakkan permintaan yang lebih tinggi pada pelesapan haba konduktor dan kawalan berat. Akibatnya, bar bas aluminium dan derivatifnya digabungkan secara meluas ke dalam reka bentuk sistem.

 

1. Busbar Aluminium

Bar bas aluminium memainkan peranan penting dalam penghantaran tenaga antara bateri kuasa,-sistem pengagihan voltan tinggi dan sistem pemacu elektrik. Berbanding dengan busbar tembaga, busbar aluminium menawarkan kelebihan berikut:

 

Pengurangan berat badan kira-kira 50%-70%;

Pengurangan kos kira-kira 30%-40%;

Pemprosesan yang mudah, kimpalan, dan tinning permukaan.

 

Bar bas aluminium bersalut tin-mengatasi isu peningkatan rintangan sentuhan yang disebabkan oleh pengoksidaan permukaan aluminium, meningkatkan kestabilan sambungan dan rintangan kakisan.

 

2. Sambungan Aluminium Fleksibel

Untuk menangani getaran kenderaan dan pengembangan terma dan tegasan penguncupan, sambungan aluminium fleksibel (atau sambungan fleksibel aluminium) digunakan secara meluas dalam pembuatan moden.

 

Produk ini meningkatkan fleksibiliti mekanikal dan keselamatan elektrik dengan ketara dalam modul bateri kuasa, sistem penyimpanan tenaga dan modul penukar DC/DC.

 

3. Busbar Aluminium Tersuai

Untuk model kenderaan yang berbeza dan tahap semasa, kawasan keratan rentas -bar bas, kaedah lenturan, reka letak lubang dan proses salutan semuanya memerlukan penyesuaian. Pengeluar basbar-aluminium berkualiti tinggi boleh menyediakan penyelesaian bersepadu daripada pemilihan bahan, pengacuan, rawatan permukaan, penebat dan pembungkusan.

Produk biasa termasuk:

Bar bas aluminium 6061 (bar bas struktur kekuatan tinggi-)

Bar bas aluminium 6101 T61 (bar-kekonduksian tinggi)

Bar bas aluminium bersalut{{0}tin (bar-tahan karat)

 

 

 

 

Walaupun terdapat banyak kelebihan aluminium, sambungan aluminium-tembaga langsung masih menghadapi cabaran kakisan elektrokimia dan ketidakpadanan pengembangan terma. Oleh kerana beza potensi antara dua elektrod logam adalah kira-kira 1.7V, pengendalian yang tidak betul dengan mudah boleh menyebabkan peningkatan rintangan sentuhan, terlalu panas dan juga ablasi.

 

Penyelesaian termasuk:

Menggunakan sendi peralihan dwilogam;

Menggunakan bar bas aluminium bersalut timah- atau perak-untuk menghalang pengoksidaan;

Menggunakan teknik kimpalan pengelim atau geseran khusus untuk mencipta antara muka sambungan yang boleh dipercayai.

 

Kematangan teknologi ini telah menggalakkan penggunaan meluas penyambung kuasa elektrik bar bas aluminium dan sambungan aluminium fleksibel dalam sistem voltan tinggi{0}} kenderaan tenaga baharu.

 

 

Dengan pertumbuhan pesat kenderaan tenaga baharu, permintaan global untuk konduktor dan bar bas aluminium terus meningkat. Menurut ramalan industri, menjelang 2030, penggunaan aluminium dalam kenderaan tenaga baharu akan lebih tiga kali ganda berbanding 2020.

 

Pada masa hadapan, pengeluar bar bas aluminium akan memberi lebih tumpuan kepada bidang berikut:

 

Menggunakan aloi aluminium-kekonduksian tinggi (seperti siri 6101 dan 6061);

Melaksanakan reka bentuk sistem bar bas modular dan pintar;

Menggalakkan pembangunan sistem pengeluaran dan kitar semula hijau.

 

Dengan kematangan dan penyeragaman proses pengeluaran, bar bas aluminium tersuai dan sambungan fleksibel aluminium akan menjadi pilihan arus perdana untuk sistem elektrik kenderaan tenaga baharu, seterusnya menggalakkan integrasi mendalam bagi pemberat ringan, elektrifikasi dan pembangunan mampan.

 

 

Menggunakan aluminium tidak memotong sudut; sebaliknya, ia mewakili peningkatan industri ke arah kecekapan yang lebih tinggi, ringan dan mesra alam. daripadabar bas aluminiumkepada sambungan aluminium yang fleksibel, dan kemudian kepada-bar bas aluminium bersalut timah dan-siri aloi berprestasi tinggi (seperti bar bas aluminium 6101 T61 dan bar bas aluminium 6061), aplikasi aluminium dalam sistem sambungan elektrik kenderaan tenaga baharu telah menjadi sokongan penting bagi industri pembuatan global untuk bergerak ke arah kecerdasan dan kemampanan.