El tema de "aluminio que reemplaza el cobre" se ha discutido durante más de 20 años, pero no se ha adoptado ampliamente. La industria ha seguido previamente un enfoque de "tratar los síntomas en lugar de la causa raíz", haciendo ajustes solo en términos de estructura y grosor, sin abordar fundamentalmente el problema a través de una investigación y desarrollo positivos.
La tecnología de sustitución de aluminio por cobre enfrenta dos desafíos centrales: fluencia y corrosión electroquímica. El problema del aluminio, que no se ha resuelto durante muchos años, afecta directamente la calidad y la vida útil de los vehículos. La corrosión electroquímica es otro desafío significativo; Una vez que los cables de aluminio sufren corrosión electroquímica, el resultado no es el óxido, sino más bien la pérdida de material.
En la industria, el aluminio de la serie 1xxx de uso común sufre de fluencia y tiene una resistencia mecánica débil. El aluminio de la serie 6xxx, por otro lado, experimenta una falla de alta temperatura, con su resistencia mecánica que disminuye drásticamente por encima de 125 ° C, lo que representa un riesgo de fractura en los arneses de alambre de alto voltaje sobre el uso a largo plazo.
La transición en materiales también afecta en gran medida la eficiencia de producción. La conversión de material implica ajustes en numerosos procesos, lo que puede afectar la eficiencia de fabricación y agregar costos adicionales.
03 El camino hacia el avance 2025: Resolver desafíos de la industria de larga data
En 2025, finalmente superó un desafío técnico de larga data que ha afectado a la industria durante años. Este avance se logró mediante la integración de tres fuerzas clave: materiales avanzados, procesos avanzados y un ecosistema diverso.
Materiales avanzados:
Las aleaciones de aluminio diseñadas a nivel atómico abordaron fundamentalmente los problemas de falla de fluencia a altas temperaturas y corrosión electroquímica cuando se conectan con cobre. La nueva aleación de aluminio mantiene propiedades mecánicas estables a 180 ° C, con un rendimiento de fluencia que se acerca al de cobre puro.
I + D digital:
La investigación y el desarrollo digital se convirtieron en un apoyo tecnológico crítico. El equipo de I + D integró gráficos de conocimiento, simulaciones computacionales, aprendizaje automático y tecnologías gemelas digitales para construir un modelo de aplicación especializada de inteligencia artificial (IA). Este modelo consolidó años de datos de materiales y datos externos masivos, lo que le permite recomendar rápidamente formulaciones de aleación y rutas de proceso, reduciendo significativamente el ciclo de I + D.
Procesos innovadores:
A nivel de proceso, también se hicieron innovaciones. Técnicas de engglización tradicionales utilizadas para problemas de cobre enfrentados, como la resistencia inestable, cuando se aplican al aluminio. Por lo tanto, la soldadura se adoptó como una alternativa al engarzamiento.
04 ECOSISTEMA BIN-WIN :
"Ir por sí solo no puede resolver problemas sistémicos". El avance en la sustitución de aluminio por la tecnología de cobre se atribuye a la innovación colaborativa de las empresas líderes en toda la cadena industrial. Este modelo cooperativo se conoce como "co-creación del ecosistema", que reúne a las principales empresas de varios segmentos, incluidos materiales, equipos, conectores y arneses de cableado, para lograr un circuito cerrado tecnológico e implementación rápida. La innovación requiere descomponer los límites. Cada compañía tiene sus propias fortalezas, y algunas soluciones que son de conocimiento común para los profesionales en un campo pueden ser la clave para resolver problemas en otro.
05 La comercialización de la sustitución de aluminio por la tecnología de cobre provocará importantes beneficios económicos y sociales.
Tras la promoción a gran escala, cada vehículo puede reducir su uso de cobre en aproximadamente 10 kilogramos, lo que lleva a una reducción de costos del 10% y una disminución notable de peso. Basado en la tasa de crecimiento actual de las ventas de nuevos vehículos de energía, se espera que esta tecnología abra un espacio de mercado de 36 a 48 mil millones de yuanes para nuevos materiales de arnés de alambre de bajo voltaje. Además, puede reducir las emisiones de dióxido de carbono en aproximadamente 8,5 millones de toneladas anuales. El reemplazo de cobre con aluminio aliviará efectivamente el riesgo estratégico asociado con la alta dependencia de China de los recursos importados de cobre, promoviendo la transformación de la cadena industrial hacia la conservación de los recursos y la amistad ambiental.
06 prospectos de futura
Actualmente, el aluminio como sustituto de cobre está experimentando una validación en varios fabricantes de automóviles y proveedores de nivel 1 importantes, y se espera que la producción en masa se logre a fines de 2026. Después de avances tecnológicos, los escenarios de aplicación se expandirán a más áreas, como arneses de cableado de alta voltaje y cables de alta velocidad de alta velocidad. Para 2030, se proyecta que la tasa de penetración de aluminio en arneses de cableado automotriz alcanzará el 65%.
Esta transición no solo reduce el costo de fabricación por vehículo en aproximadamente 800-1200 yuanes, sino que también promueve la actualización de la cadena industrial hacia la conservación de los recursos y la amistad ambiental, alineándose profundamente con los objetivos estratégicos nacionales "duales de doble carbono". La sustitución del aluminio por cobre aliviará efectivamente el riesgo estratégico de la alta dependencia de China de los recursos de cobre externos. Basado en la tasa de crecimiento actual de las nuevas ventas de vehículos energéticos, se espera que esta tecnología abra un espacio de mercado de 36 a 48 mil millones de yuanes para nuevos materiales en arneses de cableado de bajo voltaje.
Se anticipa que la producción en masa se realizará a fines de 2026, y para 2030, la tasa de penetración de aluminio en arneses de cableado automotriz podría alcanzar el 65%. Esta transformación impulsará a la industria de fabricación automotriz de ser "dependiente de los recursos" a "tecnología", inyectar un nuevo impulso en el desarrollo global de la nueva industria de vehículos energéticos.
