使命:减少二氧化碳排放对抗全球变暖

使命:减少CO₂排放,对抗全球变暖

铝线束实现的挑战

铜铝转换汽车减重浪潮与时俱进

自工业革命以来,人们一直通过燃烧石油、煤炭和其他化石燃料来促进经济增长。因此,大气中二氧化碳(CO2)自工业革命以来增长了约40%或更多。CO的增加2而其他温室气体已经带来了一个严重的环境问题,即全球变暖。全球变暖的影响已经体现在各个方面:异常的天气事件、海平面上升、生态系统进程的破坏以及对农业和渔业的不利影响造成的粮食资源减少。毫不夸张地说,全球变暖是人类需要解决的首要问题。

为了应对这些情况,世界各国都采取了行动:1997年《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会(COP3)通过了《京都议定书》,这是一项具有法律约束力的国际条约,包括发达国家为对抗全球变暖而减少温室气体排放的承诺。这一国际协议迫使各行业做出重大改变。特别是对于使用化石燃料作为动力来源的汽车和零部件制造商来说,二氧化碳的减少2排放已成为一个紧迫的问题。

汽车行业一直在追求减少CO2排放是提高能源效率,减少能源消耗。为了实现这一目标,除了提高发动机燃烧效率外,汽车减重不可或缺已成为汽车行业的共识。在这种情况下,住友电气集团开始接受挑战,将传统的铜汽车线束转换为轻质材料或铝制成的线束。减轻车辆重量的努力也是减少CO的一个挑战2排放,这被认为是一个社会和全球问题,并引申为防止全球变暖。

汽车线束生命线

线束是一组有组织的用来传输电力和信息的电线。许多线束安装在汽车上,通过连接各种部件来传递电力和信息,包括发动机启动和汽油燃烧的火花塞、加热器、空调、电动车窗、室内灯、音响系统和导航系统。汽车线束可以比喻为人体的神经和血管。住友电气集团在第二次世界大战后不久就开始开发和生产线束。1960年代,在经济高速增长及随之而来的机动化浪潮中,集团迅速增加线束的生产。

Kazushi Shimizu,住友电气执行总裁
Kazushi Shimizu,住友电气执行总裁

此外,自2000年以来,集团通过并购等措施积极扩大其线束业务,使其成为住友电机集团的支柱业务。“管理层认为,随着汽车产业全球化和汽车电子化的推进,线束的附加值将以前所未有的方式提高。这就是为什么我们开始了积极的扩张政策”(Kazushi Shimizu,住友电气执行总裁)。然而,在住友电气集团进入之前,已经有其他线束制造商,造成了相当大的产品开发竞争。

与此同时,汽车制造商面临的主要挑战是提高燃油效率。为了实现这一目标,车辆减重至关重要。因此,铝在汽车零部件上的使用已经在研究之中。铝很轻,比重是铁或铜的三分之一。此外,铝具有比铁更高的单位重量强度和优异的和易性,一直被认为是减轻运输设备重量的最有利材料之一。事实上,铝已经逐渐应用于热交换设备,包括散热器和空调,以及一些高档汽车的车门和车身。作为铝应用的下一个候选,汽车制造商将注意力集中在电子元件上。除了发动机和交流发电机,线束、铜线簇也是增加车辆重量的主要因素之一。因此,铝丝的实现有望对汽车减重和提高燃油效率做出重大贡献。然而,转换为铝线并不是一个容易的项目。

友明长野,住友电气执行官
友明长野,住友电气执行官

“铝能保证和铜一样的可靠性吗?”这个问题一直困扰着我们。重量不是唯一需要考虑的因素。确保强度和连通性与铜相当也很重要。此外,我们还面临着一个铝特有的问题:腐蚀。铝与其他类型的金属接触可能会受到腐蚀和生锈。这些是阻碍铝线长期实现的最关键障碍”(住友电机执行官Tomoaki Nagano)。

发起全住友电气挑战

一度陷入僵局的铝线束的实现,因《京都议定书》的缔结而得到了极大的推进。根据该条约,欧洲国家开始采取措施减少CO2欧盟也建立了对CO的控制2排放。对于美国来说,虽然该国没有签署《京都议定书》,但努力减少CO2开始在加州和其他州排放。在这种情况下,汽车行业加快了铝制线束实现的研究。

同时,铜价的大幅上涨是市场环境的一个值得注意的变化。中国铜需求的快速增长导致铜价飙升。因此,对于汽车制造商来说,实现铝线束成为一项不可避免的使命。这样,为了降低车辆重量和生产成本,铝线束的实现就落在了住友电气集团和其他线束制造商的责任下。事实上,铝线已经被用于空中传输线和汽车电池电缆。然而,这些导线适用于大电流,具有大的导体截面积。另一方面,用于线束的标准铝线适用于低电压,导体横截面积小。当其他公司在开发方面领先时,汽车制造商声称住友电机集团在竞争中落后了。用法与例句:“住友电气集团在电线生产领域不能失败——这种自豪感点燃了我们的动力”(长野)。所有的员工团结一致。

由住友电气集团组成的线束业务结构
由住友电气集团组成的线束业务结构

为响应汽车制造商的要求,集团于2006年秋季展开铝线束的研发工作,并于2007年初正式启动。从发展过程一开始,集团就以“所有住友电气集团”的方式共同努力,即住友电气、住友布线系统和自动网络技术。实现铝线束的挑战很明显:确保与铜线束相当的可靠性。更具体地说,需要满足以下要求:铝丝的高强度(抗拉强度);高导电性(导电性是衡量电流流动容易程度的指标);电线与端子之间电气连接可靠;以及长期讨论的防止电偶腐蚀。

对于铝线的发展,住友电气集团成员之一的住友电气富山做出了重大贡献。作为各种类型铝线的生产中心,公司拥有广泛的铝专业知识。雷电竞app官方与住友电气富山共同开发铝线的负责人是AutoNetworks Technologies的员工大冢康之。“我带着明确的发展目标开始了铝线的开发。最重要的任务是实现强度和导电性之间的兼容性。这两个特性相互抵消。我被要求开发一种高强度和良好导电性的新型铝合金。”

汽车的每个角落都有线束
汽车的每个角落都有线束

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努力确保铝线束的可靠性
使命是实现强度和导电性之间的兼容性

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