铝代铜重大突破!博威合金打破国外垄断,开辟400亿线束新市场
(来源:乔令财经)
2024年全球新能源汽车销量已经突破1300万辆,中国成为最大的新能源车产销国,而这场产业狂飙的背后,是车企残酷激烈的竞争。如何让竞争从价格驱动转向技术驱动,不仅是车厂的挑战,也是汽车产业链应解之题。
近日,A股高端合金材料龙头——博威合金在新材料领域迎来重大突破,与泰科电子(TE Connectivity)联合开发汽车低压载流线束“铝代铜”复合材料解决方案,有望助力单车降本10%,年减碳约85万吨,开辟约360-480亿低压线束市场空间。
一、“铝代铜”的必然逻辑与演进难题
“铝代铜”从产业发展角度,具有必然性。
据汽车媒体“盖世汽车”数据显示,一辆纯电动汽车用铜量达60公斤甚至更多,是传统燃油车的3-4倍,新能源时代,铜已然成为汽车电气系统核心材料,其应用量正在随着新能源车销量增高而不断攀升。以线束为例,传统燃油车线束单车价值多在2000元至5000元之间,占整车成本的3%-8%。新能源车(尤其是纯电车)电池容量和电机功率更大,新能源车线束长度多在1500米至3000米之间,单车线束价值约3000至6000元人民币。
然而,现实是我国铜矿资源严重匮乏,存储量仅占全球3%。据《中国矿产资源报告2024》显示,2023年我国铜矿储量4064.79吨,且每年面临80万吨以上的铜资源缺口。
相比铜,我国铝土矿储量庞大,达70752.22吨,且当前铝的价格仅为铜的1/4,相关产业链经多年发展也极为成熟。铝比铜更轻、储量更大、更便宜。因此,资源短缺叠加铜材成本压力,“铝代铜”早已成为行业理想中的完美解决方案。
二、博威合金解决困扰行业二十年难题
“铝代铜”虽好,却因蠕变、电化学腐蚀等技术魔咒,使得这一材料替代方案推进20余年仍存在缺陷。如何在保证安全性的前提下发挥铝材优势,成为横亘在工程师面前的世纪难题,也是无数希望实现“铝代铜”厂商无法攻克的材料难题。
在汽车低压线束制造过程中,虽然可以使用1系或6系铝合金来代替铜材料,但往往会面临以下几个难题:
1、铝线和铜制连接器由于电极电位不同,容易发生电化学腐蚀。铝线一旦腐蚀,并不是像铁那样“生锈”,而是会逐渐被消耗减薄,严重影响汽车的使用寿命,甚至可能危及驾乘人员的安全。
2、铝材料在长期受力的情况下容易发生缓慢变形(即“蠕变”),导致线束连接变松、接触电阻上升,进而引发电路故障。今年初某车企通报的两起相关事故,很可能就与铝材腐蚀或蠕变有关。
3、之前在进行材料替换时,一旦出现问题,很难准确追溯到具体是哪些批次的材料出了问题。即便找到了原因,生产线的调整也需要较长时间,直接影响生产效率和供货稳定性。
4、新能源汽车拥有数百个电流回路,同一种铝合金材料可能难以适配多种不同类型的连接器,这给整车的设计和制造都带来了很大挑战。
这次博威合金研发的铝代铜复合材料,创造性地解决了困扰行业多年的技术痛点:电化学腐蚀和蠕变控制。博威合金研发的“铝代铜”复合材料既保留了铜的优异导电性,又降低了材料密度,实现轻量化。与此同时,还有效消除了异种材料间的电化学腐蚀,从根本上解决了铜铝替代的兼容性问题,使材料抗蠕变性能达到单铜材的水平,打破了制约汽车线束轻量化升级的世纪工程难题!
2019至2023年间,我国汽车线束市场规模从634.8亿元增长至1070.3亿元。招商证券预测,到2030年,普通低压、高压及高速线束市场规模将分别达到2670亿元、998亿元和816亿元。
保守预估,未来国内30%的汽车采用“铝代铜”方案,并依据该方案平均可降低燃油车/新能源车线束成本30%计算,国内车企可节约成本至少约150亿元。随着新能源汽车渗透率持续提高,“铝代铜”技术在低压线束领域预计将带来360亿至480亿元的替代市场空间。
对博威合金略有了解的投资者都知道,公司与国内头部车企厂商均有直接合作。博威合金投资者交流纪要中显示,公司还是TE、安波福等海外大厂的重要供应商,且博威合金在德国、加拿大、越南、美国等国家均拥有制造基地。因此,“铝代铜”复合材料的演进只是时间问题。
三、为什么是博威合金?
博威合金核心主要是铜合金产品和技术的提供商,对铜的属性更为了解,由铜到铝其实是在做降维开发。
1)博威合金通过6年多持续投入,汇集知识图谱、计算仿真与机器学习等前沿AI技术,成功打造了博威合金专属的AI人工智能应用大模型。该模型融合了博威合金30余年的历史数据和海量外部数据(生产工艺数据、材料性能参数及海量行业前沿数据,形成覆盖丰富的合金体系的结构化数据库),构建了有色合金结构化数据库,并通过高效训练与迭代验证,快速研发出了汽车低压载流线束“铝代铜复合材料”解决方案,切实解决了生产线切换材料造成的产线效率降低问题,“健康无痛”的材料替代对规模越大的主机厂吸引力却强,因为替代的速度和成本都极为可控,最大限度为厂商在保证质量的前提下降低了成本,这对当前在“价格战”中进退两难的车企又腾挪出了更多空间。
2)博威合金有多模态的,多智能体的组合方式。基于材料需求,博威合金可以去做很多智能推荐,就是正向设计,最终可以推荐出你应该用什么样的合金化的方案与工艺,最终来实现。博威合金就是通过数字化大模型,去推荐很多材料方案。可以对老品进行迭代,也能基于未来新品开发,给到新方案。
3)针对铝代铜一旦出问题质量很难界定,博威合金从产品开发到制造全流程,都采用了数字化管控,这在保障稳定可靠的同时,可以做到质量可追溯性。具体来说,材料可能存在离散问题。假如这个失效了,它对应哪个批次,哪些料号或者是哪个环节,借助博威合金的数字化,可以串起从原材料到最终整车厂的链条,通过搭建共同的云端,达到全链条质量可追溯的目的。
博威合金积极响应国家“发展新质生产力”的战略号召,将数字化研发能力转化为市场创造能力:通过材料创新与数字技术的深度协同,不仅解决了现有产业链的痛点,更前瞻性布局下一代汽车材料,推动汽车制造从 “资源依赖型” 向“技术驱动型”转型。
未来,期待博威合金持续以材料创新为核心,依托数字化研发构建“研发-生产-应用”的全链条优势,助力我国汽车产业在全球竞争中占据技术制高点,为制造强国与绿色低碳发展战略提供关键材料支撑。