汽車(chē)燃油經(jīng)濟性是汽車(chē)的一個(gè)重要性能。由于要求節約能源和減少消耗能源時(shí)產(chǎn)生的溫室效應的副作用,汽車(chē)制造商一直在尋找改善燃油經(jīng)濟性的途徑,也找到了很多方法,比如8速變速器、先進(jìn)的渦輪增壓技術(shù)和直噴技術(shù)。但是對內燃機性能的改進(jìn)“已經(jīng)達到極限”,車(chē)身的輕質(zhì)化給燃油經(jīng)濟性的提升帶來(lái)了想象空間。汽車(chē)在高速路上勻速行駛時(shí),燃油消耗多用于抵抗空氣阻力;在擁擠的城市道路行駛時(shí),頻繁的停車(chē)、起步導致燃油消耗多用于起步和加速時(shí)抵抗汽車(chē)本身的慣性,與質(zhì)量直接相關(guān)。
在普通的家用小汽車(chē)中,線(xiàn)纜主要用于電能和傳感、控制信號的傳輸,當前車(chē)用線(xiàn)纜的主要材質(zhì)是銅,在典型的家用小汽車(chē)中,它們的重量大約為30kg。鋁材應用在汽車(chē)上可以減輕重量、有助于提高燃油經(jīng)濟性、降低二氧化碳排放。在汽車(chē)線(xiàn)纜連接中,采用鋁替換銅主要有如下兩個(gè)優(yōu)勢:第一,鋁的重量比銅輕三分之二左右,采用鋁線(xiàn)可以電纜線(xiàn)束的整體重量。同樣電阻的鋁線(xiàn)比銅線(xiàn)輕50%。這種減重對降低燃油消耗有重要作用;第二,鋁是一種供應充足的基礎材料,在地球上,鋁元素的含量?jì)H次于氧和硅,居第三位。而銅資源有限,因而銅有一部分“投資投機性需求”,導致國際銅價(jià)常常在高位震蕩。
鋁線(xiàn)比銅線(xiàn)重量輕而且能夠有保證的低成本供應,但是當前的汽車(chē)線(xiàn)束主要材料依然是銅,主要是因為采用鋁質(zhì)連接存在技術(shù)和工藝挑戰。比如:
- 鋁在機械負載下從80C開(kāi)始出現蠕變趨勢加?。ㄈ渥儯汗腆w材料在保持應力不變的條件下,應變隨時(shí)間延長(cháng)而增加的現象。),而銅在230C以上采出現類(lèi)似現象。因此,鋁和銅的連接必須做特殊設計,從而保證產(chǎn)品生命周期內不喪失電氣性能。
- 銅鋁連接處在潮濕環(huán)境下發(fā)生電化學(xué)反應,導致金屬接觸層發(fā)生溶解,必須采取措施防止這種不良反應;
- 鋁的機械強度只有銅的三分之一,而且對折彎很敏感。汽車(chē)中的部分應用對線(xiàn)纜本身和連接件的機械強度提出了要求;
- 鋁在空氣中會(huì )形成致密且堅硬的氧化層,氧化鋁可以保護材料不受循環(huán)腐蝕,但是它又很強的絕緣特性。因此,在進(jìn)行鋁質(zhì)線(xiàn)纜的連接時(shí),需要徹底破壞氧化層。
在近期一場(chǎng)電子展上, TE Connectivity向CNT Networks介紹了TE新研發(fā)的鋁線(xiàn)壓接連接解決方案:一種特殊的F型壓接筒(如圖1)。它的內側具有鋸齒狀結構,壓接過(guò)程中,鋸齒結構可以破壞氧化層,暴露下面的純鋁,從而通過(guò)冷焊建立接觸點(diǎn)。

圖1 :一種特殊的F型壓接筒
壓接刀具完全閉合時(shí),導線(xiàn)在沖擊下縱向伸長(cháng),壓接筒和導線(xiàn)之間形成了局部冷焊區域。接觸表面的晶格結構表明兩種材料相互滲透。形成良好導電性能的關(guān)鍵并不是壓接區的殘余應力,而是局部冷焊。
通過(guò)這種冶金法的連接,有效提高了導電耐久性。而且1.5mm截面的鋁線(xiàn),采用這種新型壓接的拔出力為80N。此外,壓接筒中還整合了密封帶以及密封貼點(diǎn)來(lái)實(shí)現腐蝕保護。TE已經(jīng)開(kāi)發(fā)了全自動(dòng)F型壓接模具,目前正用于某知名汽車(chē)制造廠(chǎng)。
對于線(xiàn)索總重30kg左右的中級普通汽車(chē),用鋁線(xiàn)代替銅線(xiàn)(只替換導線(xiàn),不包括信號線(xiàn)),在同等導電性能下,重量可減少大約7kg。在德國,近十年來(lái),電源端子已經(jīng)改用鋁材,這種情況下,每組線(xiàn)束至少可以減重2至3kg。
TE Connectivity汽車(chē)事業(yè)部副總裁兼中國區總經(jīng)理沈偉明先生表示:從中國制造業(yè)發(fā)展趨勢來(lái)看,“智能化”、“綠色化”是產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵點(diǎn),汽車(chē)領(lǐng)域未來(lái)市場(chǎng)的趨勢與此不謀而合,將進(jìn)一步重視環(huán)保減排、降低成本、減輕重量、擴充空間、功能集成的產(chǎn)品,TE Connectivity也將伴隨市場(chǎng)的需求推出更小型化、輕量化、智能化的創(chuàng )新型產(chǎn)品,積極推進(jìn)中國汽車(chē)事業(yè)的發(fā)展,助中國名族品牌汽車(chē)的成長(cháng)一臂之力。

圖2:TE Connectivity汽車(chē)事業(yè)部副總裁兼中國區總經(jīng)理 沈偉明先生
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TE在中國的最新業(yè)務(wù)進(jìn)展及市場(chǎng)策略
鋁線(xiàn)壓接連接解決方案只是TE Connectivity汽車(chē)事業(yè)部眾多連接方案中的一種。沈偉明先生半開(kāi)玩笑的說(shuō):“經(jīng)常有客戶(hù)問(wèn)我,哪種產(chǎn)品是TE汽車(chē)事業(yè)部的拳頭產(chǎn)品,在我看來(lái),TE的產(chǎn)品都是拳頭產(chǎn)品,因為T(mén)E的產(chǎn)品太多了,我們可以根據客戶(hù)的需求提供他們需要的所有連接方案。”
“TE Connectivity 于25年前開(kāi)始進(jìn)入中國市場(chǎng),迄今在中國有約 30, 000名員工,建立了 17 個(gè)生產(chǎn)基地,并通過(guò)設在全國 14 個(gè)城市的銷(xiāo)售辦事處為客戶(hù)提供服務(wù),中國區年銷(xiāo)售額超過(guò)20億美元,占全球TE Connectivity市場(chǎng)15%的份額。TE Connectivity 對中國市場(chǎng)尤為重視,將消費類(lèi)電子、工業(yè)、汽車(chē)三大事業(yè)部的全球總部設立于中國,自2009年已有638項獲中國專(zhuān)利產(chǎn)品。” TE Connectivity 高級副總裁兼中國區總裁王武小珍女士介紹到,“與此同時(shí),TE Connectivity 非常重視社會(huì )責任,TERA活動(dòng)遍布中國。 TE Connectivity 堅信要成為一家偉大的企業(yè),不僅是優(yōu)良的業(yè)績(jì),同時(shí)還要求我們堅定德奉行核心價(jià)值觀(guān)、最高標準的道德和誠信準則。這體現在:誠信、擔當、團隊合作、創(chuàng )新精神。”

圖3:TE Connectivity高級副總裁兼中國區總裁王武小珍女士
對中國市場(chǎng)的重視也體現在前不久一場(chǎng)電子展的展臺上,TE的展臺占地面積達180平方米,成為整個(gè)展會(huì )最大的一個(gè)展臺。除了TE汽車(chē)事業(yè)部門(mén),TE消費電子設備部高級副總裁兼總經(jīng)理 Michael Dreyer與TE工業(yè)事業(yè)部副總裁兼中國總經(jīng)理 Stefan Rustler均悉數到場(chǎng)。
Michael Dreyer表示:在智能手機、平板電腦以及超級本的成長(cháng)推動(dòng)下,2015年消費類(lèi)設備連接市場(chǎng)有望達到180億美元。在消費電子領(lǐng)域,TE始終致力于幫助客戶(hù)制造更小巧、更輕便、更薄、更快速的產(chǎn)品,承諾提供給客戶(hù)最高性?xún)r(jià)比的解決方案,在消費類(lèi)設備加速增長(cháng)的同時(shí),不斷創(chuàng )新出超前的產(chǎn)品,滿(mǎn)足用戶(hù)需求。

圖4:TE Connectivity消費電子設備部高級副總裁兼總經(jīng)理 Michael Dreyer先生

圖5:TE Connectivity的智能手機連接解決方案
在工業(yè)領(lǐng)域,TE業(yè)務(wù)涉及工業(yè)、能源、航空航天及國防與船舶、醫療四大細分市場(chǎng), 工業(yè)部又劃分為四大業(yè)務(wù)板塊:自動(dòng)化與控制、智能樓宇、太陽(yáng)能、鐵路,其中自動(dòng)化與控制占據了58%的業(yè)務(wù)份額。Stefan Rustler表示:“未來(lái),隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的持續增長(cháng),TE非常廣泛的產(chǎn)品組合、對客戶(hù)的理解和經(jīng)驗、對中國市場(chǎng)的定位,將進(jìn)一步為帶來(lái)機遇。TE將始終為客戶(hù)的利益著(zhù)想,提供全球化標準的服務(wù),來(lái)為客戶(hù)創(chuàng )造更大的價(jià)值。”

圖6:TE Connectivity工業(yè)事業(yè)部副總裁兼中國總經(jīng)理 Stefan Rustler先生