1.導(dǎo)電銅合金的應(yīng)用

（1）導(dǎo)電銅合金多用于電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的集電環(huán)和換向器

電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的集電環(huán)和換向器要求電導(dǎo)率大于49.3mS/m，抗拉強(qiáng)度大于294N/mm2，伸長率大于2%，硬度大于90HV，接觸性好，耐磨性高，軟化溫度超過工作溫度。一般選用銀銅、稀土銅、鎘銅、鋯銅和鉻鋯銅等。

硬銅通常用到80°℃，高于150℃即開始軟化。稀土銅、銀銅和鎘銅適于用作250℃以下的電機(jī)換向器片。鋯銅適于用作350℃以下的電機(jī)換向器片。鉻鋯銅適于作350~500℃的大功率電機(jī)換向器片。

（2）用于電焊機(jī)電極、電極支承座、電極臂及導(dǎo)電用集電環(huán)

電極傳導(dǎo)必要的焊接電流，傳遞必要的焊接壓力。電極支承座和電極臂要求較高的電導(dǎo)率和強(qiáng)度，導(dǎo)電集電環(huán)要求高的電導(dǎo)率和耐磨性。多種多樣的被焊接材料，其必須具備一些具體的特性：

● 比焊接材料更高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性；

● 強(qiáng)度高，尤其是高溫硬度高；

● 不與焊接材料發(fā)生合金化的粘著；

● 抗氧化性好，使用中不生成氧化皮。

2.選用銅合金作電極的應(yīng)用

●對于鋁、鎂輕合金及銅合金的焊接，可選用銀銅、鎘銅、鋯銅和彌散硬化銅電極；

● 對于低碳鋼、鎳合金和低合金鋼的焊接，可選用鋯銅、銀鉻銅、鉻銅、鉻鎘銅、鉻鋁鎂銅和鉻鋯銅等電極；

● 對于不銹鋼和耐熱合金的焊接，可選用高導(dǎo)電鈹銅、鉆硅銅、鎳鈦銅和鉻鈦錫銅電極。

● 對于鉑（箱、帶）、金飾和燈絲等的特殊焊接以及工件表面不允許有銅跡時(shí)，可選用鎢、鉬、銅鎢合金、彌散強(qiáng)化銅和復(fù)合電極。

● 用于特殊電纜、架空導(dǎo)線、通信線和接觸線等，一般可選用銀銅、稀土銅、鎘銅、鉻鎘銅、鈍銅、復(fù)合金屬導(dǎo)體。使用時(shí)，最高允許溫升不應(yīng)超過選用材料的軟化溫度，要求高的電導(dǎo)率和強(qiáng)度。隨用途而異，如對于電纜，要求可撓性好，易于連接；對架空導(dǎo)線，須耐振動(dòng)、耐蝕、耐疲勞；對接觸線，須耐磨。

● 用于各種電器、通信設(shè)備和電子管用換向開關(guān)，彈簧和連接器等，要求極高的強(qiáng)度、硬度和彈性極限，且耐磨、耐蝕、耐疲勞。一般用鈹銅、鈦銅、錫磷青銅等。

建筑中銅的歷史可以與其耐久性，耐腐蝕性，有名望的外觀以及形成復(fù)雜形狀的能力相關(guān)聯(lián)。 幾個(gè)世紀(jì)以來，工匠和設(shè)計(jì)師利用這些屬性來建造美觀和持久的建筑系統(tǒng)。

在過去的四分之一世紀(jì)，銅被設(shè)計(jì)成更廣泛的建筑物，包括新的樣式，各種顏色以及不同的形狀和紋理。 銅包覆墻在室內(nèi)和室外環(huán)境中都是現(xiàn)代設(shè)計(jì)元素。

一些世界上最杰出的現(xiàn)代建筑師都依賴銅。 例子包括Frank Lloyd Wright，他在他的所有建筑項(xiàng)目中都指定了銅材料; 邁克爾格雷夫斯，AIA金牌得主，設(shè)計(jì)了全球350多座建筑; Renzo Piano為阿姆斯特丹NEMO-Metropolis科學(xué)博物館設(shè)計(jì)了預(yù)成型包覆銅; 馬爾科姆·霍爾茲曼在WCCO電視通訊中心的銅質(zhì)電池瓦片使得該設(shè)施在明尼奧波利斯的建筑中脫穎而出; MarianneDahlb?ck和G?ranM?nsson，他們設(shè)計(jì)了斯德哥爾摩天際線的一個(gè)突出特點(diǎn) – 瓦薩博物館，擁有12,000平方米的銅覆層。建筑師Frank O. Gehry在巴塞羅那的Vila Olimpica上面巨大的銅魚雕塑是銅藝術(shù)用途的一個(gè)例子。

銅的最著名的特點(diǎn)是從明亮的金屬色到虹彩棕色到近黑色，最后是綠色的銅綠。?建筑師將棕色的一系列棕色，巧克力，李子，桃花心木和黑檀木描述為褐色。?這種金屬獨(dú)特的綠色古色早已被建筑師和設(shè)計(jì)師所采用。

本文介紹了銅在建筑中的實(shí)用和美學(xué)優(yōu)勢，以及它在室外應(yīng)用，室內(nèi)設(shè)計(jì)元素和綠色建筑中的應(yīng)用。

優(yōu)點(diǎn)

耐腐蝕性能
作為建筑金屬，銅具有優(yōu)異的耐腐蝕性。 銅表面形成強(qiáng)韌的氧化物 – 硫酸鹽銅銹涂層，可以長時(shí)間保護(hù)底層的銅表面并抵抗腐蝕。

銅在未受污染的空氣，水，脫氧非氧化性酸和暴露于鹽溶液，堿性溶液和有機(jī)化學(xué)品時(shí)的腐蝕速率可以忽略不計(jì)。 200年來，農(nóng)村大氣中銅屋頂?shù)母g率不到0.4毫米。

與大多數(shù)其他金屬不同，銅不會(huì)受到可能會(huì)導(dǎo)致屋面過早失效的底面腐蝕。 對于銅屋頂來說，支撐基底和結(jié)構(gòu)通常在屋頂上的銅之前失效。

然而，建筑銅在某些條件下易受腐蝕性侵蝕。 氧化酸，氧化重金屬鹽，堿金屬，硫和氮氧化物，氨和一些硫和銨化合物可以加速銅的腐蝕。 pH值低于5.5的地區(qū)的沉淀可能會(huì)腐蝕銅，可能會(huì)在形成銅銹或保護(hù)性氧化膜之前進(jìn)行。 被稱為酸雨的酸性沉淀是由于化石燃料燃燒，化學(xué)制造或其他釋放硫和氮氧化物進(jìn)入大氣的過程的排放。 當(dāng)不能中和酸度的非銅屋頂?shù)乃嵝运ɡ绱纱u，石板，木材或?yàn)r青）落在小面積的銅上時(shí)，可能會(huì)發(fā)生腐蝕性腐蝕。 如果惰性屋面材料的滴水邊緣直接置于銅上，則會(huì)發(fā)生線腐蝕。 解決這個(gè)問題的方法可能是用斜條抬起瓦的下邊緣，或者在瓦和銅之間提供可更換的加固條。 適當(dāng)?shù)拿撍O(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)可減少酸性水在金屬表面的停留時(shí)間，可防止大部分大氣腐蝕問題。

黃銅，銅和鋅的合金，對大氣腐蝕，堿和有機(jī)酸具有良好的抗性。 然而，在一些飲用水和海水中，含20％或更多鋅的黃銅合金可能遭受腐蝕性侵蝕。

汽車連接器廣泛應(yīng)用于汽車的各個(gè)子系統(tǒng)中。傳統(tǒng)燃油車單車所用連接器數(shù)量約為 500 個(gè)，而新能源 汽車單車將運(yùn)用 800-1000 個(gè)連接器，車載連接器數(shù)量需求翻番。汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化趨勢下，汽 車電子應(yīng)用將從中高端車型向低端車型滲透，在整車制造成本中的占比不斷提高，在新能源整車中成本占 比達(dá)到 45%-65%。汽車連接器作為各個(gè)電子系統(tǒng)連接的信號(hào)樞紐，廣泛應(yīng)用于動(dòng)力系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、信息 控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、車載設(shè)備等方面。

汽車連接器主要分為低壓連接器、高壓連接器和高速連接器三種。按照傳輸介質(zhì)的不同，汽車連接器 可以分為傳輸交換數(shù)據(jù)信號(hào)的高速連接器和傳輸交換電流的電連接器，根據(jù)工作電壓的不同，電連接器可 以進(jìn)一步劃分為低壓連接器和高壓連接器。低壓連接器通常用于傳統(tǒng)燃油車的 BMS、空調(diào)系統(tǒng)、車燈等領(lǐng) 域；高壓連接器普遍用于新能源汽車的電池、高壓配電盒、空調(diào)、直/交流充電接口、充電槍、充電座等；高速連接器主要用于需要高頻高速處理的功能，如攝像頭、傳感器、廣播天線、GPS、藍(lán)牙、WiFi、無鑰匙 進(jìn)入、信息娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航與駕駛輔助系統(tǒng)等。

汽車電動(dòng)化對高壓連接器帶來全新增量

汽車電動(dòng)化增加的需求主要在高壓連接器，因?yàn)楹诵牟考娤到y(tǒng)都需要高壓連接器的支持，比如驅(qū) 動(dòng)電機(jī)需要提供大功率的驅(qū)動(dòng)能量，需要相應(yīng)的高壓和大電流，遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)燃油車的 14V 電壓。高壓連接 器通常指工作電壓在 60V 以上、主要負(fù)責(zé)傳輸大電流的連接器，主要由機(jī)殼（公端、母端）、端子（公母端 子）、搖臂、屏蔽罩/屏蔽層、防護(hù)密封（尾部、半端、線端、接觸）、尾部防護(hù)蓋、高壓互鎖系統(tǒng)（互鎖 PIN）、 CPA 系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)組成。

新能源汽車兩種補(bǔ)能方式使用的電連接器與換電連接器均屬于高壓連接器。新能源汽車主要由充電和 換電兩種能源補(bǔ)給模式，這兩種補(bǔ)能模式的載體一種是充電樁，另一種是換電站。與充電樁的充電模式不 同，換電是通過集中型充電站對大量電池集中存儲(chǔ)充電，同時(shí)在電池配送站內(nèi)直接完成對電動(dòng)車進(jìn)行電池 更換。據(jù)中國充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)，截止 2022 年 11 月，我國公共充電樁 173.1 萬臺(tái)（同比增加 105.4%，其中包 含直流充電樁 73.2 萬臺(tái)與交流充電樁 99.9 萬臺(tái)），隨車配建充電設(shè)施 321.8 萬臺(tái)（同比增加 316.5%），共計(jì) 484.9 萬臺(tái)，同比增加 107.5%；2022 年 1-11 月，充電基礎(chǔ)設(shè)施增量為 233.2 萬臺(tái)，新能源汽車銷量為 606.7 萬輛，樁車增量比為 1：2.6，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能夠基本滿足新能源汽車的快速發(fā)展。

為了提高補(bǔ)能效率，大功率快充成為各車企的研發(fā)重點(diǎn)。相較于 400V 架構(gòu)，切換 800V 架構(gòu)能夠使充 電時(shí)間減少一半。車型方面，電動(dòng)汽車的續(xù)航里程逐漸向 400km 以上集中，長續(xù)航里程汽車電池容量大， 一些車企的 B、C 級(jí)車型規(guī)劃電壓平臺(tái)開始從 400V 提升至 800V 左右，一些車企開始規(guī)劃 900V 以上的電 壓平臺(tái)，電池充電倍率也逐漸從 1C 向 4C 及以上邁進(jìn)。從充電樁端看，電壓提升到 1000V 時(shí)，500A 電流 其充電功率可達(dá) 500kW 可滿足 5 分鐘快充的需求。從 400V 增加至 800V 對連接器的可靠性、體積和電氣性能均提出了更高的要求，其在機(jī)械性能、電氣性能、環(huán)境性能三方面均將持續(xù)提升，帶動(dòng)高壓連接器單車 價(jià)值量上升。

高壓連接器逐步向高安全性、集成化、大電流方向發(fā)展。電動(dòng)汽車高壓連接器的發(fā)展與電動(dòng)汽車的發(fā) 展的同步進(jìn)行的，從連接器的角度來說，國內(nèi)高壓連接器發(fā)展經(jīng)歷了以下幾代，第一代高壓連接器產(chǎn)品由 工業(yè)連接器該款而來，以金屬殼體為主，不具備高壓互鎖功能，而且防誤插入效果一般；第二代高壓連接 器增加了高壓互鎖功能，連接器的外殼材料由金屬變?yōu)樗芰希坏谌邏哼B接器則是以塑料+屏蔽功能+高 壓互鎖為特點(diǎn)，由代表的是行業(yè)中 800 系列產(chǎn)品，是通過操作順序來實(shí)現(xiàn)部分二級(jí)解鎖功能，不是直接機(jī) 械式結(jié)構(gòu)；第四代高壓連接器具備特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)二級(jí)解鎖功能，安全系數(shù)大大提高，有代表性 的是行業(yè)中 280 系列產(chǎn)品，通過機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)二級(jí)解鎖功能，更為安全；未來一代高壓連接器要解決的 問題是如何通過冷卻方式來有效提高傳輸能量的密度，降低質(zhì)量，提高產(chǎn)品綜合性能，如配合大功率充電 帶液冷、風(fēng)冷的方式。

高壓連接器成本遠(yuǎn)高于低壓連接器。高壓連接器的材料成本以及屏蔽、阻燃要求等性能指標(biāo)高于傳統(tǒng) 的低壓連接器，因此新能源汽車單車使用連接器價(jià)值遠(yuǎn)高于低壓連接器。純電動(dòng)乘用車單車使用連接器價(jià) 值區(qū)間為 3000 元左右，純電動(dòng)商用車單車使用連接器價(jià)值區(qū)間為 8000 元左右。 我國新能源汽車的銷量增長會(huì)帶動(dòng)高壓連接器持續(xù)放量。隨著我國新能源汽車保有量越來越大，目前 以充電為主要補(bǔ)能的模式矛盾日益凸顯，換電模式的重要性會(huì)逐漸顯現(xiàn)，同時(shí)帶動(dòng)換電連接器發(fā)展。換電 連接器屬于高壓連接器的一種，是電池包唯一的電接口，需要同時(shí)提供高壓、低壓、通信及接地的混裝連 接；由于更換電池頻率高，換電連接器還要滿足高壽命、低維護(hù)成本的要求。2025 年中國市場新能源車高 壓連接器增量需求有望達(dá) 249.2 億元，2021 至 2025 年年均復(fù)合增長率有望達(dá) 43.7%。

汽車智能化帶動(dòng)高速連接器需求快速增長

高速連接器向集中式逐步演變，出于安全考慮傾向于本土供應(yīng)商。隨著汽車電子化程度持續(xù)提高，整 車 E/E 架構(gòu)由分布式向集中式逐步演變，疊加自動(dòng)駕駛等智能化趨勢驅(qū)動(dòng)，汽車算力及數(shù)據(jù)傳輸速率要求 顯著提升，帶來車載高速通信連接器增量需求，以自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)為例，自動(dòng)駕駛級(jí)別為 L1 和 L2 需要 安裝的攝像頭為 3-5 顆，L4-L5 基本在 10-20 顆，攝像頭數(shù)量變多對應(yīng)的高頻高清傳輸連接器數(shù)量會(huì)相應(yīng)增 加；車企也將傾向于采用本土供應(yīng)商，從而確保數(shù)據(jù)安全。高速連接器主要包括射頻連接器（Fakra 連接器、 Mini Fakra 連接器、HSD 連接器）和以太網(wǎng)連接器，通常會(huì)組合使用以保證汽車不同的智能化需求。Fakra 連接器一般應(yīng)用于傳感器的安裝連接；Mini Fakra 連接器因其良好的集成化性能，作為傳感器數(shù)據(jù)與 AVM 系統(tǒng)的傳輸中介；HSD 連接器主要應(yīng)用在 AVM 到主機(jī)端、主機(jī)端到座艙的高速傳輸；車載以太網(wǎng)連接器 則作為車內(nèi)通信的主干網(wǎng)絡(luò)，連接車端內(nèi)部的各個(gè)子系統(tǒng)。汽車智能化水平越高，對于高頻高速連接器的 需求越大，單車連接器的價(jià)值量越大。

新一代高速連接器需滿足高數(shù)據(jù)傳輸要求。目前開發(fā)出的 HFM 連接器能滿足汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化需要 的高數(shù)據(jù)傳輸要求，不僅包括 ADAS 所需的攝像頭、雷達(dá)等，還包括信息娛樂系統(tǒng)所需的高分辨率顯示器， 以及車輛聯(lián)網(wǎng)所需的 V2X 天線。在傳輸數(shù)據(jù)量大幅提升的同時(shí)，體積也縮小了 80%。未來汽車智能化與網(wǎng) 聯(lián)化的趨勢會(huì)越來越清晰，汽車智能化場景會(huì)越來越豐富，影像清晰和連接器的頻率、速度上會(huì)有更高要 求，射頻的需求量有明顯提升，射頻連接器的使用數(shù)量和單車價(jià)值量還會(huì)提升。因此，在高頻及高速連接 器領(lǐng)域，對產(chǎn)品的小型化、精密化、高可靠性指標(biāo)要求將更高。 隨著汽車智能化的不斷發(fā)展，高速連接器應(yīng)用隨之增長。高等級(jí)自動(dòng)駕駛滲透率提升打開高速連接器 需求空間，2025 年中國高速連接器市場空間有望達(dá) 135 億，2021 至 2025 年年均復(fù)合增長率有望達(dá) 19.8%。

連接器的高性能對銅合金的高品質(zhì)提出要求

銅合金是連接器的重要組成部分

銅合金主要應(yīng)用于連接器端子，約占總成本的26.4%。連接器制造業(yè)上游主要為金屬、電鍍材料、塑膠材料等。其中金屬材料主要用于制作連接端子，為避免信號(hào)在傳輸過程中受到過多阻礙或衰退，端子多采用磷銅、黃銅、紫銅等銅材作為原材料。在電鍍材料的選擇上，以鍍金、鍍錫、鍍鎳和鍍銀等為主。塑膠材料 PA、LCP 等為主，用于制造連接器產(chǎn)品的外殼。根據(jù)電連技術(shù)公司公告，直接原材料成本在汽車連接器中占比60.29%，在射頻連接器中占比63.40%。根據(jù) Bishop&Associates 數(shù)據(jù)，銅材占連接器總成本26.4%。

根據(jù)中汽協(xié)與億歐智庫數(shù)據(jù)，我國 2021-2025 年新能源汽車銷量分別為 352 萬輛、670 萬輛、900 萬輛、 1130 萬輛、1359 萬輛。 根據(jù) ICA 數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)汽車內(nèi)燃機(jī)（ICE）用銅 23kg，混合電動(dòng)汽車（HEV）用銅 40kg，插電混合電動(dòng) 汽車（PHEV）用銅 60kg，純電動(dòng)汽車（BEV）用銅 83kg，混合電動(dòng)公交車（Ebus HEV）用銅 89kg，純電 動(dòng)公交車（Ebus BEV）根據(jù)電池容量大小用銅量位于 224-369kg 區(qū)間；我們采用 BEV 單車用銅量 83kg 進(jìn) 行測算。 根據(jù) IDTechEx 數(shù)據(jù)，新能源汽車用銅量中，電池占比 48%，電機(jī)占比 12%，高壓線束占比 6%，低壓 線束占比 28%，其他占比 6%；經(jīng)測算，每輛新能源汽車低壓線束用銅量為 23.24kg，高壓線束用銅量為 4.98kg。 低壓線束系統(tǒng)中，低壓線纜（一般采用無氧銅絲）用銅量占比約 85%，低壓連接器（一般采用紫銅合 金帶材）用銅量占比約 15%；高壓線束系統(tǒng)中，高壓線纜（一般采用退火純銅）用銅量占比約 75%，高壓 連接器（一般采用黃銅、磷青銅、鈹青銅等銅合金）用銅量占比約 15%；經(jīng)測算，單車低壓線纜用銅量約 19.75kg，單車低壓連接器用銅量約 3.49kg，單車高壓線纜用銅量約 3.74kg，單車高壓連接器用銅量約 0.75kg。 根據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù)，無氧銅絲軟線、紫銅帶、紫銅棒、磷銅合金、鈹銅合金的 2021 年均價(jià)分別為 6.94 萬元/噸、7.62 萬元/噸、7.43 萬元噸、7.21 萬元/噸、16.68 萬元/噸。 經(jīng)測算，我國高壓連接器用高端銅合金 2022-2025 年需求量為 0.50/0.68/0.85/1.02 萬噸，2022-2025 年我 國新能源汽車線束系統(tǒng)用銅市場規(guī)模分別為 137/184/230/277 億元。

2.2 銅合金品質(zhì)是汽車連接器性能的關(guān)鍵因素之一

接觸件為連接器的核心部件，對銅合金的性能有很高的要求。汽車線束的接觸件是汽車連接器完成電 連接功能的核心部件，是汽車線束端子壓接和保證線束正常工作的關(guān)鍵，對接觸件用銅合金材料的力學(xué)、 導(dǎo)電、抗應(yīng)力松弛和折彎成型性能有很高的要求，所需要的性能包括高接觸力、位移形變?。ㄏ聣盒谐逃邢薜韪呓佑|力）、折彎角度?。óa(chǎn)品微型化）、交變應(yīng)力不失效（高插拔次數(shù)）、較低的接觸阻抗、好散熱 性及低溫升、持久的高接觸力/高溫環(huán)境下工作、符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)等。因此，這就要求銅及銅合金帶必須具備 高屈服強(qiáng)度、高彈性模量、高導(dǎo)電率、優(yōu)異的彎曲性能、優(yōu)異的抗疲勞性能、無環(huán)境有害物質(zhì)等。

連接器高壓、大電流、小型化趨勢對銅合金品質(zhì)提出新的高要求。連接器高壓、大電流和小型化是目 前階段主要的行業(yè)趨勢。小型化需要銅材具備更高的彈性模量和強(qiáng)度，來保障連接可靠性，連接器小型化 對零部件加工成型條件更為嚴(yán)苛，在具備高強(qiáng)度的同時(shí)需要更好的成型性，比如：車削和折彎。電流和電 壓的增大則需要進(jìn)一步提高銅材導(dǎo)電率，以降低連接器使用過程中產(chǎn)生的溫升。此外，汽車用連接器的使 用工況往往比較惡劣，比如：要適應(yīng)寒冷天氣和炎熱的氣候，還有行駛過程中的高頻振動(dòng)等。因此，同時(shí) 兼顧強(qiáng)度、導(dǎo)電、加工性能、熱應(yīng)力松弛和疲勞性能的平衡型合金將是一大需求方向。

銅材品質(zhì)是影響接觸件性能的根本因素。銅材是制作連接器導(dǎo)電核心零件——接觸件的基礎(chǔ)材料，其 品質(zhì)是直接影響連接器接觸件電接觸可靠性的關(guān)鍵因素。在所有影響因素中，接觸件銅材合金品質(zhì)是最根 本的，也是最基礎(chǔ)的，銅合金品質(zhì)對連接器端子的主要影響包括：1）對端子外觀和尺寸的影響，絕大多數(shù) 的端子在沖壓成型過程中都是以彎曲為主的變形方式，在彎曲成型過程中，主要存在材料彎曲回彈造成的 尺寸超差問題、彎折開裂的外觀問題等，銅合金的回彈特性造成了端子外形尺寸超差的品質(zhì)缺陷，嚴(yán)重時(shí) 將會(huì)影響到后續(xù)連接器裝配精度；2）對端子插拔力的影響，連接器端子插拔力的大小與端子材料的厚度、 彈性模量、摩擦系數(shù)、彈性結(jié)構(gòu)的寬度和位移量成正比，與彈性結(jié)構(gòu)的懸臂長度呈反比，端子插拔力過小 易脫落，導(dǎo)致電接觸不穩(wěn)定或失效，插拔力過大造成裝配困難；3）對端子電器性能的影響，接觸電阻是汽 車連接器端子的主要電氣性能，它直接影響汽車各電器設(shè)備的信號(hào)傳輸和電氣連接的穩(wěn)定性和可靠性，導(dǎo) 體電阻主要取決于端子使用銅合金材料本身的導(dǎo)電性能；4）對端子環(huán)境性能的影響，汽車連接器端子的環(huán) 境性能主要包括耐溫性能和耐腐蝕性能等，端子長時(shí)間在高溫條件下工作，不可避免地會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力松弛現(xiàn) 象，最終導(dǎo)致端子接觸失效，因此在連接器選材時(shí)需要根據(jù)端子的實(shí)際工作環(huán)境溫度來選擇抗應(yīng)力松弛特 性優(yōu)異的銅合金材料。

新能源對銅需求拉動(dòng)明顯，到2025年新能源銅需求或增181萬噸，占2020年銅表觀消費(fèi)量的7%。結(jié)合《有色碳中和①》的結(jié)論，銅在風(fēng)電新能源汽車、光伏和儲(chǔ)能的需求量在2020、2025和2030年合計(jì)或達(dá)137、318和609萬噸。以2020年為基，銅增量需求在2025年、2030年將達(dá)181和472萬噸，約占2020年全球銅消費(fèi)量的7%和?19%。

一、光伏：2025年光伏銅需求或達(dá)135萬噸，五年復(fù)合增速約?16%

1.1.趨勢：平價(jià)接力補(bǔ)貼，光伏新裝再提速

光伏已成第四大綠色能源，近三年新裝增速略有放緩。根據(jù)氣候智庫?Ember 顯示，全球太陽能2019年發(fā)電量達(dá)?669TWh，同比增長12%，在當(dāng)年能源供應(yīng)中占比2.71%，已成為第四大綠色能源。?截止2020年底，全球光伏累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)?757GW，十年復(fù)合增長率高達(dá)34%。新增規(guī)模方面，2020年新增裝機(jī)達(dá)?130GW，同比增長13%，在疫情背景下仍顯韌性十足，但與2015-2017年的高速發(fā)展期相比仍有差距

作者：未來智庫
來源：雪球

著作權(quán)歸作者所有。

鍍鋅或不銹鋼不是唯一的選擇飛機(jī)電線電纜。?銅線是航空航天應(yīng)用的理想選擇，尤其是發(fā)電機(jī)和數(shù)據(jù)傳輸部分。由于銅也是非磁性的，這增加了其嚴(yán)格的電氣用途，并且不會(huì)損壞或干擾任何飛行設(shè)備。?銅線航空航天具有延展性、導(dǎo)電性和耐腐蝕。

在航空航天中使用銅線有很多好處。

非磁性：對于復(fù)雜的電路板，考慮高性能的非磁性導(dǎo)體。

耐腐蝕：當(dāng)涉及到關(guān)鍵的航空航天和軍事應(yīng)用時(shí)，優(yōu)質(zhì)耐用材料至關(guān)重要。

延展性：銅是一種靈活的合金，可以滿足您所有的硬度規(guī)格。

導(dǎo)電：JPTK提供的不僅僅是機(jī)械電線和電纜。選擇銅是因?yàn)樗碾姎鈨?yōu)勢。

銅材料在中國的發(fā)展有著數(shù)千年的歷史，但是近代以來，用于工業(yè)的銅合金卻未能趕上時(shí)代步伐。隨著工業(yè)進(jìn)步，銅合金的應(yīng)用越來越廣泛，對于國民經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)度一度達(dá)到80%以上，但由于銅資源的匱乏，銅加工技術(shù)未能得到重視，應(yīng)用被國外掣肘。

正如20世紀(jì)90年代末，我國電動(dòng)機(jī)主要依賴進(jìn)口，技術(shù)的封鎖也讓國內(nèi)生產(chǎn)的銅及銅合金找不到在應(yīng)用和驗(yàn)證的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致性能普遍較低，都不能用于大功率異步牽引電動(dòng)機(jī)，嚴(yán)重制約我國重大工程實(shí)施。因此開發(fā)高強(qiáng)、高導(dǎo)、耐熱的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的銅合金材料迫在眉睫。

中南大學(xué)在有色金屬與粉末冶金領(lǐng)域有著70多年的歷史沉淀。新中國成立初期，國家就將武漢大學(xué)、中山大學(xué)等6所院校的礦冶類學(xué)科組建成中南礦冶學(xué)院，并開設(shè)國內(nèi)最早之一的金屬工藝系，攻克了人造衛(wèi)星、長征系列火箭、神舟、高鐵、大飛機(jī)等諸多國家重大科研所需的關(guān)鍵材料。

以國家重大需求為己任，銅合金的開發(fā)責(zé)無旁貸的落在中南人的身上。

1999年，中南大學(xué)材料科學(xué)與工程系尹志民、汪明樸教授牽頭了一個(gè)科研項(xiàng)目：大功率異步牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子關(guān)鍵材料的研究工作。

轉(zhuǎn)子通常由導(dǎo)體和磁性材料組成，包括導(dǎo)條、端環(huán)和護(hù)環(huán)。純銅由于具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐蝕性及良好的加工性能，非常適合制作功率較小、轉(zhuǎn)速較低的電機(jī)的導(dǎo)條和端環(huán)。不過，純銅的弊端在于強(qiáng)度較低，同時(shí)純銅在高溫下的抗軟化能力低。

作為軌道交通牽引動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)，隨著功率的增大，轉(zhuǎn)速的提高，車速的加快，以及環(huán)境溫度的升高，純銅顯然已經(jīng)不能滿足使用要求。

為解決我國高速軌道交通的急需，結(jié)合中南大學(xué)特有的有色金屬材料研究積累，以及對應(yīng)用場景的綜合分析梳理，尹志民、汪明樸教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)提出了一種具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、高導(dǎo)電和耐高溫軟化性能的高性能銅合金可用于轉(zhuǎn)子關(guān)鍵部件的制造。