銅在具有復雜自主傳感器的電動汽車中的位置。到 2034 年,汽車大趨勢將推動銅需求復合年增長率 4.8%,但線束仍占主導地位,線束是汽車的中樞神經(jīng)系統(tǒng),將所有傳感器、執(zhí)行器、燈等連接到車輛的大腦。系統(tǒng)中的每個組件都需要多根電線負責通信和供電。如今,車輛非常復雜,包含數(shù)百個有線組件,線束已擴展到數(shù)千根單獨的電線,總長度為數(shù)公里。
一些參與者,如特斯拉,正在努力優(yōu)化車輛的網(wǎng)絡(luò),減少系統(tǒng)冗余、數(shù)千米的電纜和每輛車的公斤重量。這可以通過系統(tǒng)架構(gòu)更改來幫助。
恩智浦等二級供應商預見了一種新興的區(qū)域架構(gòu)方法,其中有線組件按位置而不是功能分組。這有助于消除線束中的冗余,但 IDTechEx 從行業(yè)參與者那里聽說,充分利用區(qū)域架構(gòu)需要更多的線束優(yōu)先思維方式,而不是事后才考慮布線。
線束行業(yè)一直在嘗試著替代部分銅線,比如用鋁線替代、更小規(guī)格的 48V 系統(tǒng),甚至無線通信等等,都是為了減少線束中的銅。隨著大型SUV越來越受歡迎,車輛的復雜性增加和車輛的總體尺寸增長抵消了這些減少因素。
但是為什么銅的需求反而越來越多呢?電氣化將是汽車銅需求增加的最大原因。銅用于整個電動汽車動力系統(tǒng),從電池每個電池中的箔片到電動機的繞組??偟膩碚f,每輛電動汽車可以產(chǎn)生超過30公斤的額外銅需求。
與線束一樣,電氣元件中的銅需求也將發(fā)生變化。未來的鋰離子化學和技術(shù)將對電池的銅強度產(chǎn)生影響,能量較高的電池通常會返回較低的千克/千瓦時銅強度。在電機方面,由于釹價格波動,IDTechEx 最近對永磁無磁電機的興趣有所調(diào)整。繞線轉(zhuǎn)子同步電機就是其中永磁體被銅電磁體有效替代的一個例子,與常規(guī)永磁體電機相比,銅強度幾乎增加了一倍。
先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)功能和自動駕駛成為更多趨勢,將產(chǎn)生更多汽車銅需求。這些系統(tǒng)依賴于一套傳感器,包括攝像頭、雷達和激光雷達。其中每一個都在車輛中增加了額外的布線,并在其內(nèi)部電路板中使用了銅。雖然每個傳感器的銅相對較小,通常略高于一百克,但對于裝有數(shù)十個傳感器的高度自動化車輛來說,銅總量總計為幾公斤。
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