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來源標題：安全與環保-銅材料在新能源汽車的安全環保應用

2023年上半年,中央和地方促消費政策頻繁落地,并積極開展新能源下鄉活動。作為促銷費的安全環保重要組成部分,各地區針對促進新能源汽車消費的相關優惠政策也接踵而來。2023年6月,財政部、安全環保02版要聞 - 李干杰同越共中央政治局委員、中央書記處常務書記、中組部部長張氏梅舉行會談國家稅務總局、安全環保工業和信息化部聯合發布《關于延續和優化新能源汽車車輛購置稅減免政策》公告,宣布將新能源汽車購置稅減免政策延續到2027年,將持續為新能源汽車消費提供強有力支持。安全環保

延續和優化新能源汽車車輛購置稅減免政策有利于穩定市場預期、安全環保優化消費環境,進一步釋放新能源汽車的安全環保消費潛力,擴大有效需求。根據中汽協發布的安全環保2023年1-6月統計數據,今年上半年新能源汽車完成產銷分別為378.6萬輛和374.7萬輛,同比增長42.4%和44.1%,2023年上半年新能源汽車的市占率達到28.3%以上。其中僅6月份,新能源汽車產銷單月同比增長了32.8%和35.2%,6月新能源汽車市占率達到30.7%。安全環保

作為新能源汽車重要的安全環保原材料之一,銅材料在新能源汽車領域的應用也在持續增長。在新能源汽車中,銅材料主要應用于高低壓線束、安全環保驅動電機、安全環保02版要聞 - 李干杰同越共中央政治局委員、中央書記處常務書記、中組部部長張氏梅舉行會談鋰離子動力電池、安全環保以及其他電氣設備。安全環保

與傳統汽車相比,新能源汽車由于采用了更多的安全環保電氣設備,包括電池、電驅動、智能駕駛輔助、車載娛樂與舒適等,需要采用高壓線束和更多的低壓線束。新能源汽車的高壓系統包括電池包、驅動電機、逆變器、車載充電機等設備,需要使用專用的高壓線束連接。新能源乘用車的電壓一般在600-800伏特、電流可以達到250安培。雖然鋁導線理論上也可以使用,但是鋁導線由于占用更大空間、更粗的線束造成轉彎半徑增大。此外,鋁的抗拉強度、膨脹系數都不如銅,而且鋁導線表面極易形成氧化鋁薄膜,形成一定的絕緣作用,影響接觸部位的電阻,因此新能源汽車高壓線束導體材料基本都使用退火純銅。

另一方面,根據相關統計,故障電弧導致的新能源汽車火災比例高達 60%,對新能源汽車安全帶來潛在風險。充電插拔和車輛顛簸都會增加電弧產生的幾率。故障電弧對新能源汽車電氣系統帶來巨大威脅。為了降低電弧故障的風險,對于高壓線束配套使用的接觸件銅材要求耐高溫、加工成型性良好、內部彈性均勻、耐蝕性好、導電、導熱率高和可焊性好。如果采用非純銅材料,可能會增加相應的火災風險。

電驅動系統是銅材料在新能源汽車領域另一個主要應用領域。以特斯拉為代表的高性能電動汽車采用了銅轉子電機以獲得更高的效率。與內燃機相比,不論是異步電機還是永磁同步電機都具有顯著的能效優勢,且不需要要復雜的變速系統就可以實現轉速的靈活控制。銅材料由于具有優異的導電性和散熱性,是各類驅動電機最主要的材料。為了進一步提升驅動電機的性能,扁線電機、銅轉子電機等技術持續發展,已經成為新能源汽車驅動電機的主流技術。

銅材料在新能源汽車電池包的主要應用是鋰離子電池負極的集電體材料。由于鋰離子的嵌入效應,鋰離子電池負極的集電體需要采用銅箔。為了提升鋰離子電池的能量密度,更薄的銅箔被應用于鋰離子電池。另一方面,銅材料也被用于電池包中的銅排,以提高鋰離子電池包的安全性。

銅材料便于回收利用。在新能源汽車報廢后,絕大部分銅材料可以被回收利用,也助力降低新能源汽車的全壽命碳排放。

2023年上半年,中央和地方促消費政策頻繁落地,并積極開展新能源下鄉活動。作為促銷費的重要組成部分,各地區針對促進新能源汽車消費的相關優惠政策也接踵而來。2023年6月,財政部、國家稅務總局、工業和信息化部聯合發布《關于延續和優化新能源汽車車輛購置稅減免政策》公告,宣布將新能源汽車購置稅減免政策延續到2027年,將持續為新能源汽車消費提供強有力支持。

延續和優化新能源汽車車輛購置稅減免政策有利于穩定市場預期、優化消費環境,進一步釋放新能源汽車的消費潛力,擴大有效需求。根據中汽協發布的2023年1-6月統計數據,今年上半年新能源汽車完成產銷分別為378.6萬輛和374.7萬輛,同比增長42.4%和44.1%,2023年上半年新能源汽車的市占率達到28.3%以上。其中僅6月份,新能源汽車產銷單月同比增長了32.8%和35.2%,6月新能源汽車市占率達到30.7%。

作為新能源汽車重要的原材料之一,銅材料在新能源汽車領域的應用也在持續增長。在新能源汽車中,銅材料主要應用于高低壓線束、驅動電機、鋰離子動力電池、以及其他電氣設備。

與傳統汽車相比,新能源汽車由于采用了更多的電氣設備,包括電池、電驅動、智能駕駛輔助、車載娛樂與舒適等,需要采用高壓線束和更多的低壓線束。新能源汽車的高壓系統包括電池包、驅動電機、逆變器、車載充電機等設備,需要使用專用的高壓線束連接。新能源乘用車的電壓一般在600-800伏特、電流可以達到250安培。雖然鋁導線理論上也可以使用,但是鋁導線由于占用更大空間、更粗的線束造成轉彎半徑增大。此外,鋁的抗拉強度、膨脹系數都不如銅,而且鋁導線表面極易形成氧化鋁薄膜,形成一定的絕緣作用,影響接觸部位的電阻,因此新能源汽車高壓線束導體材料基本都使用退火純銅。

另一方面,根據相關統計,故障電弧導致的新能源汽車火災比例高達 60%,對新能源汽車安全帶來潛在風險。充電插拔和車輛顛簸都會增加電弧產生的幾率。故障電弧對新能源汽車電氣系統帶來巨大威脅。為了降低電弧故障的風險,對于高壓線束配套使用的接觸件銅材要求耐高溫、加工成型性良好、內部彈性均勻、耐蝕性好、導電、導熱率高和可焊性好。如果采用非純銅材料,可能會增加相應的火災風險。

電驅動系統是銅材料在新能源汽車領域另一個主要應用領域。以特斯拉為代表的高性能電動汽車采用了銅轉子電機以獲得更高的效率。與內燃機相比,不論是異步電機還是永磁同步電機都具有顯著的能效優勢,且不需要要復雜的變速系統就可以實現轉速的靈活控制。銅材料由于具有優異的導電性和散熱性,是各類驅動電機最主要的材料。為了進一步提升驅動電機的性能,扁線電機、銅轉子電機等技術持續發展,已經成為新能源汽車驅動電機的主流技術。

銅材料在新能源汽車電池包的主要應用是鋰離子電池負極的集電體材料。由于鋰離子的嵌入效應,鋰離子電池負極的集電體需要采用銅箔。為了提升鋰離子電池的能量密度,更薄的銅箔被應用于鋰離子電池。另一方面,銅材料也被用于電池包中的銅排,以提高鋰離子電池包的安全性。

銅材料便于回收利用。在新能源汽車報廢后,絕大部分銅材料可以被回收利用,也助力降低新能源汽車的全壽命碳排放。