汽车线束的重量及轻量化方案

传统汽车的导线都是铜合金导线，线径的使用由0.35~25mm，每辆汽车的导线使用如果首尾相连约2KM。以一辆B级轿车的重量来估算，导线的重量约25~30KG，汽车每行驶100KM，车辆将消耗近0.1kg的汽油。

导线做为线束重要的组成者，研究如果选用更轻，更可靠的替代产品成为线束轻量化领域的热门话题。近几年来，铝导线、特细导线、合金导线以及混合芯体导线层出不穷，越来越被线束厂家和主机厂所重视。

电源线的轻量化方案

电源线因其承载电流大，线径粗，端子和导线的拉拔力强，所以利用铝导线代替铜导线的方案被越来越被线束生产厂家所接受。因为铝导线其导线特性和铜比较相近，重量比铜更轻。2.3信号线的轻量化方案虽然铜和铝的导线性能上比较相近，但是其拉伸强度铝的性能远不如铜。小线径的轻量化方案，生产厂家采取的方案百花齐放。

1. 0.75mm铝导线的应用

有部分厂家没有放弃铝导线的使用，继续研究其合金的拉伸强度是否可以弥补其纯铝导线的不足。例如以某导线生产厂家的铝导线开发为例。为满足0.75mm的铝导线可代替0.5mm的铜导线为目标，设定铝合金导线的导电率目标满足58%IACS，拉伸强度目标满足110MPa。虽然纯铝的导电率能达到62%IACS，但是其拉伸强度只有70MPa。那么就需要在铝导线内增加第二种金属，的是Fe，但是分析Fe的比例后发现满足导电率的要求后加工性能下降。所以继续增加第三种元素，第三种元素既要满足加工性能对Fe缺陷的补偿即MS要小，又要拉伸强度的固溶量要高，所以Mg恰恰合适。

2.铜合金的特细导线

信号线的导线利用率一直很低，0.5mm/0.35mm的铜导线可以承受10A左右的电流(环境温度24℃)，但是信号线内真正流通的电流往往只有几毫安，这样资源的浪费成为很多线束生产厂家关注的焦点。0.13mm2、0.08mm2、0.05mm2导线已经问世，在多家企业应用。

如何降低线径，使低线径的导线既能满足信号传输的要求，也能满足压接的拉伸强度，端子插入的柱力等是特细铜导线普遍使用和更广泛推广的关键问题。为了满足机械性能的要求，在铜导线中增加合金同样是决此问题的方法。CuSn、CuAg、CuMg和铜包钢是这几年来各线束生产厂家青睐的产品。

3.混合材质的特细导线

在成本节约和能源控制方面日系企业一直都是实至名归的位。早在SUMITOMO研发的一款0.13mm2导线为细的导线，其采取的是用混合材质的方式，采用中心为一种铜材质，外围为另外一种材质，并且中心和外围的铜丝线径也不相同。虽然这种导线也满足的传输的电性能要求，但是缺点也很明显：制作工艺繁琐，生产成本高，不能超声波焊接，端子的压接属于非常规性压接，需要特殊设备。