銅價(jià)上漲對(duì)汽車連接器企業(yè)的成本壓力尤為顯著，而鋁代銅憑借“低成本+輕量化”優(yōu)勢(shì)，成為汽車連接器領(lǐng)域的優(yōu)先選項(xiàng)。

Big-bit產(chǎn)研室指出：“鋁代銅技術(shù)在連接器領(lǐng)域的應(yīng)用可能進(jìn)一步加快，連接器頭部企業(yè)已有相關(guān)趨勢(shì)，銅價(jià)上漲會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)這一進(jìn)程?！?/p>

事實(shí)上，鋁代銅并非全新概念，在汽車連接器領(lǐng)域已歷經(jīng)多年探索，并于部分場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)突破：在高壓連接器領(lǐng)域，鋁排替代銅排的技術(shù)已相對(duì)成熟，憑借輕量化優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于電池包內(nèi)部連接器;而在低壓連接器領(lǐng)域，替代進(jìn)程需跨越“技術(shù)適配”與“系統(tǒng)降本”兩道關(guān)卡。

技術(shù)層面，鋁材的“蠕變特性”與“銅鋁連接兼容性”是核心難點(diǎn)。鋁材在長(zhǎng)期受力下易發(fā)生蠕變，可能導(dǎo)致連接器接觸不良;而鋁與銅直接連接會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，影響可靠性。對(duì)此，連接器行業(yè)已形成成熟解決方案——通過(guò)銅鋁復(fù)合端子實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接。

據(jù)《國(guó)際線纜與連接》此前對(duì)TE(泰科電子)的專訪報(bào)道，其低壓鋁線束通過(guò)銅鋁復(fù)合端子的設(shè)計(jì)，能避免電化學(xué)腐蝕并解決蠕變導(dǎo)致的接觸問(wèn)題。

泰科電子搭配低壓鋁芯載流線技術(shù)實(shí)現(xiàn)大幅減重降本，預(yù)估最高可實(shí)現(xiàn)線材減重50%、降本50%，規(guī)?；瘧?yīng)用可為中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)年減銅30萬(wàn)噸、碳減排85萬(wàn)噸。

系統(tǒng)層面，“局部降本”與“全局投入”的平衡是推廣關(guān)鍵。例如在整車48V架構(gòu)中，鋁代銅線束本身可實(shí)現(xiàn)大幅降本，但整車需配套進(jìn)行電機(jī)EMC優(yōu)化、連接器安全等級(jí)升級(jí)等改造，而終端消費(fèi)者對(duì)“材料替代帶來(lái)的降本” 感知模糊，形成“局部收益難抵全局投入”的推廣壁壘。

從產(chǎn)業(yè)實(shí)踐來(lái)看，鋁代銅逐漸成為汽車連接器的主流降本方案。泰科電子等國(guó)際巨頭已在汽車端子、低壓線束中規(guī)?；瘧?yīng)用低壓鋁線載流技術(shù)。

TE低壓載流鋁線技術(shù) 圖/國(guó)際線纜與連接

而國(guó)內(nèi)連接器企業(yè)如中航光電推出充電回路鋁排解決方案，實(shí)現(xiàn)鋁排充電插座、鋁排連接器及Busbar的全品類設(shè)計(jì)與制造，率先應(yīng)用于車載大電流功率傳輸場(chǎng)景。

鋁排連接器 圖/中航光電

天海電子在鋁排折彎技術(shù)、去絕緣皮創(chuàng)新方法以及銅鋁端接方面能力突出，逐步推進(jìn)鋁代銅線束量產(chǎn)。

天海電子高壓鋁排 圖/國(guó)際線纜與連接

隨著銅價(jià)上漲，未來(lái)汽車低壓連接器的鋁代銅滲透率將逐步提升，主要覆蓋非安全核心的場(chǎng)景。

復(fù)合材料：家電與特定連接器的降本選擇

復(fù)合材料替代銅的核心邏輯并非簡(jiǎn)單的“以次充好”，而是通過(guò)材料精準(zhǔn)復(fù)合實(shí)現(xiàn)“成本控制”與“性能突破”。目前復(fù)合材料已在特定場(chǎng)景形成規(guī)?；瘧?yīng)用，但仍需突破連接器產(chǎn)業(yè)化瓶頸。

復(fù)合材料替代銅主要分為兩大技術(shù)路徑：

降本驅(qū)動(dòng)型：銅鋁復(fù)合材料用鋁替代部分銅，平衡連接器成本與導(dǎo)電，適配汽車Busbar接線端子等大電流場(chǎng)景;銅鋼復(fù)合材料以鋼降本并強(qiáng)化強(qiáng)度，適用于家電插頭等低導(dǎo)電需求場(chǎng)景。

性能增強(qiáng)型：通過(guò)復(fù)合突破銅的極限，如銅與不銹鋼復(fù)合提升強(qiáng)度，與鎳復(fù)合改善焊接性能。

當(dāng)談及當(dāng)前復(fù)合材料替代的主要瓶頸，深連協(xié)材料中心主任周明亮直言：傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基于銅材，新材料替代需重新設(shè)計(jì);生產(chǎn)端熱軋復(fù)合設(shè)備昂貴，且產(chǎn)能短缺;客戶端擔(dān)憂復(fù)合面可靠性，信任建立需時(shí)間。

在具體應(yīng)用場(chǎng)景中，家電插頭插片以銅鋼復(fù)合為主，使用率較高，低成本連接器契合價(jià)格競(jìng)爭(zhēng);汽車Busbar連接器等依賴銅鋁復(fù)合轉(zhuǎn)接片，配合“鋁代銅”解決連接問(wèn)題，“這是最大的正在做替代的復(fù)合材料，可能一個(gè)月有幾千噸、上萬(wàn)噸的出貨量”，周明亮補(bǔ)充道。BMS儲(chǔ)能連接器嘗試銅鋼復(fù)合整合功能，但規(guī)模有限;數(shù)據(jù)中心、汽車安全部件等高端連接器場(chǎng)景因性能要求嚴(yán)苛，復(fù)合材料替代極少。

總體而言，復(fù)合材料已在成本敏感與剛需場(chǎng)景站穩(wěn)腳跟，但全面替代需突破技術(shù)、產(chǎn)能與信任瓶頸。隨著銅價(jià)上漲，其在適配場(chǎng)景的替代速度將進(jìn)一步加快。

鈹銅替代：高端場(chǎng)景的性能型探索

前面提到復(fù)合材料在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器等高端連接器場(chǎng)景的替代進(jìn)展相對(duì)緩慢，但這一局面正迎來(lái)突破。

李亦平透露，深圳市連接器行業(yè)協(xié)會(huì)已聯(lián)合中金嶺南啟動(dòng)復(fù)合材料的研發(fā)。這一針對(duì)性復(fù)合材料探索，為連接器高速互連核心部件的材料替代開(kāi)辟了全新路徑。

鈹銅作為一種高性能銅合金，因兼具較高強(qiáng)度與導(dǎo)電率，是數(shù)據(jù)中心服務(wù)器精密連接器的常用材料。

但它存在明顯劣勢(shì)：一方面價(jià)格高昂，增加終端產(chǎn)品成本;另一方面其性能已難以滿足高端電子電氣場(chǎng)景中持續(xù)升級(jí)的需求——無(wú)論是數(shù)據(jù)中心的高頻傳輸效率、大電流充電器的承載能力，還是各類通訊設(shè)備的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，鈹銅的性能天花板正逐漸顯現(xiàn)。

周明亮也指出，“隨著下游終端市場(chǎng)對(duì)高性能連接器的要求日漸嚴(yán)苛，鈹銅已經(jīng)達(dá)不到部分連接器產(chǎn)品的性能設(shè)計(jì)要求，而且價(jià)格昂貴”，這使得復(fù)合材料替代需求日益迫切。

銅價(jià)上漲已讓企業(yè)更愿意投入研發(fā)資源——畢竟，若鈹銅替代成功，既能規(guī)避銅價(jià)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，又能降低材料成本，對(duì)高端連接器企業(yè)而言是“長(zhǎng)期價(jià)值工程”。

目前深連協(xié)與中金嶺南合作開(kāi)發(fā)的替代材料，正是針對(duì)這些痛點(diǎn)通過(guò)復(fù)合材料技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，試樣的性能參數(shù)已優(yōu)于鈹銅，且成本更低。

從進(jìn)展來(lái)看，該復(fù)合材料已進(jìn)入國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)的應(yīng)用測(cè)試階段，雖尚未大量量產(chǎn)，但其“性能更優(yōu)、成本更低”的特性，若測(cè)試通過(guò)，有望打破高可靠連接器對(duì)鈹銅的依賴，成為復(fù)合材料進(jìn)軍高要求場(chǎng)景的重要突破口。

在鈹銅替代的行業(yè)探索中，企業(yè)自主創(chuàng)新同樣成果顯著。例如博威合金通過(guò)材料技術(shù)升級(jí)，其BearMet系列耐磨銅合金具備無(wú)毒性、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，成為替代鈹青銅的新一代升級(jí)材料，為不同領(lǐng)域的鈹銅替代提供了多元化選擇。

04| 替代不是“拋棄銅”，而是“更高效地用銅”

銅價(jià)上漲推動(dòng)的替代浪潮，本質(zhì)不是“完全拋棄銅”，而是連接器行業(yè)對(duì)“銅資源高效利用”的重新思考——在非核心連接器場(chǎng)景用替代材料降低成本，在核心連接器場(chǎng)景通過(guò)技術(shù)優(yōu)化減少銅耗，在高價(jià)值連接器場(chǎng)景探索性能相當(dāng)?shù)奶娲桨浮?/strong>