Según datos públicos, la producción y ventas anuales de vehículos de nueva energía en mi país han aumentado de 75.000 vehículos hace diez años a 9,5 millones de vehículos, lo que representa más del 60% del mundo, con una tasa de crecimiento compuesto anual promedio del 71%. En la actualidad, la industria nacional de vehículos de nuevas energías está entrando en un período de desarrollo acelerado y los logros en los campos de los vehículos de nuevas energías y las baterías eléctricas también se están extendiendo rápidamente. El favor de los consumidores por los vehículos de nueva energía se debe no sólo a la conciencia ambiental y la búsqueda de métodos de viaje con bajas emisiones de carbono, sino también a la búsqueda de formas más eficientes de conversión de energía. En comparación con los vehículos de combustible tradicionales, los vehículos de nueva energía tienen ventajas en cuanto a protección e inteligencia ambiental, pero la mayor ventaja radica en la eficiencia de conversión de energía.
La eficiencia de conversión de energía del motor de combustión interna de un vehículo de combustible suele estar entre el 20% y el 30%, y la energía restante se pierde en forma de calor residual. La eficiencia de conversión de energía de los vehículos de nueva energía puede alcanzar el 80% -90%. Ya sea eléctrico puro o híbrido enchufable, la eficiencia de conversión de energía es mucho mayor que la de los vehículos de combustible. A medida que unidades de potencia más eficientes en vehículos de nueva energía reemplacen gradualmente a unidades de potencia ineficientes, la eficiencia energética mejorará aún más. El auge de los vehículos de nueva energía no sólo representa la transformación ecológica de los métodos de transporte, sino que también indica la dirección del uso eficiente de la energía en el futuro.
Según investigaciones realizadas por académicos nacionales y extranjeros, la eficiencia de conversión de energía de los vehículos de nueva energía también se ve significativamente afectada por factores como el rendimiento de la batería y la eficiencia del motor, el peso de la carrocería del vehículo y la pérdida de conversión de energía durante la carga y descarga. Estas pérdidas limitan directamente la mejora adicional de la eficiencia de conversión de energía.
A juzgar por las tendencias actuales de desarrollo tecnológico, optimizar los materiales y los métodos de conexión de las líneas conductoras en vehículos de nueva energía es la mejor manera de mejorar la eficiencia de la conversión de energía.
Los cables de automóviles tradicionales siempre han utilizado cobre como material conductor. Sin embargo, los alambres de cobre también tienen algunos inconvenientes: por ejemplo, son propensos a formar pátina debido a la oxidación. No sólo empeora la apariencia del cable, sino que, lo que es más importante, su conductividad eléctrica es muy inferior a la del cobre puro. Por lo tanto, la resistencia en el circuito aumentará significativamente y la eficiencia de transmisión actual se reducirá, lo que puede afectar el rendimiento y la seguridad de los vehículos de nueva energía.
Para resolver el problema de la fácil oxidación de los cables de cobre, una solución común es utilizar cables de cobre estañado. La capa de estaño puede evitar eficazmente que el cobre entre en contacto con el oxígeno y el agua del aire, ralentizando así el proceso de oxidación del cobre. Al mismo tiempo, el alambre de cobre estañado tiene buena conductividad eléctrica y propiedades mecánicas. Estas características determinan su valor de aplicación en el campo de los vehículos de nuevas energías.
Sin embargo, debido al bajo punto de fusión de la capa de estaño, cuando se sueldan cables de cobre estañado con soldadura de mazo de cables ultrasónico, las altas temperaturas locales pueden hacer que la capa de estaño se derrita, afectando el efecto de soldadura. Por lo tanto, durante el proceso de soldadura ultrasónica de alambre de cobre estañado, cómo controlar con precisión la temperatura y el tiempo de soldadura es una dificultad técnica muy difícil de superar.
Sin embargo, cabe señalar que la producción de alambre de cobre estañado es relativamente cara. Esto limita en cierta medida su amplia aplicación en el campo de los vehículos de nuevas energías. Actualmente sólo se utiliza en vehículos de nueva energía de alta gama. China necesita importar una gran cantidad de materiales de cobre cada año y el precio de los materiales de cobre ha seguido aumentando en los últimos años. La escasez de recursos de cobre y el aumento de los precios han mantenido elevado el costo de los cables para automóviles.
¿Podemos mejorar la eficiencia de la conversión de energía mientras reducimos los costos de producción? En la industria, los alambres de aluminio se consideran un sustituto viable de los alambres de cobre. Los principales fabricantes de vehículos de nuevas energías ya han intentado utilizar cables de aluminio para reemplazar los cables de cobre porque los cables de aluminio tienen las siguientes ventajas en los vehículos de nuevas energías:
1. Buena conductividad eléctrica:
La resistividad del aluminio es 2,65×10-8 Ω·m, mientras que la resistividad del cobre es 1,72×10-8Ω·m. Aunque el aluminio tiene una resistividad mayor que el cobre, los requisitos de resistencia de todo el circuito del vehículo se pueden cumplir aumentando el diámetro del cable de aluminio (aproximadamente 1,3 veces).
2. Ligero:
La densidad del aluminio es de 2,7 g/cm³, mientras que la densidad del cobre es de 8,96 g/cm³. La densidad del aluminio es sólo un tercio de la del cobre, por lo que se puede lograr una reducción de peso simplemente aumentando el área de la sección transversal del conductor de aluminio en aproximadamente un 30%.
3. Rentabilidad:
Debido al extremo desequilibrio de los recursos minerales de cobre y aluminio de mi país y sus costos de extracción, el precio de los alambres de cobre es mucho más alto que el de los alambres de aluminio. Al utilizar cables de aluminio en lugar de cables de cobre, podemos reducir el costo de producción de los vehículos de nueva energía y hacerlos más competitivos en el mercado.
En el campo de los mazos de cables para automóviles, el costo y el peso son también una de las razones clave para el desarrollo de mazos de cables ligeros para automóviles. El uso de conductores de aluminio en lugar de los tradicionales conductores de cobre tiene la ventaja de reducir costos y peso. Sin embargo, también existen algunas dificultades técnicas en la aplicación de conductores de aluminio, como por ejemplo:
1. Fiabilidad de la conexión:
Problemas como la oxidación del metal y la corrosión electroquímica que pueden ocurrir durante el engarzado tradicional de conductores de aluminio y conductores de cobre causarán puntos de conexión flojos o una mayor resistencia, lo que afectará el rendimiento de todo el conductor.
2. Efecto de fluencia:
La fluencia es un fenómeno de deformación lenta de materiales metálicos bajo la acción de una fuerza externa durante un tiempo prolongado. Debido a la diferencia en los coeficientes de expansión térmica entre el cobre y el aluminio, el alambre de aluminio es más propenso a deformarse. Bajo ciertas condiciones, la velocidad de fluencia de los alambres de aluminio puede ser hasta 25 veces mayor que la de los alambres de cobre, lo que tiene un impacto significativo en la resistencia a la fatiga y la vida útil de los conductores de aluminio.
3. Aumento del volumen del cable:
La conductividad de los cables de aluminio es débil. Para cumplir con los requisitos conductores de los cables de automóviles, es necesario aumentar el área de la sección transversal de los cables de aluminio, lo que aumentará el volumen de los cables hasta cierto punto y planteará mayores desafíos a las conexiones.
Soporta red IPv6
