在新能源汽車發(fā)展過程中，由于受到電池容量技術發(fā)展的制約，汽車輕量化緩解里程焦慮的需求日益增加，線束的減重需求越來越受到重視。目前在線束行業(yè)中，使用鋁導線替代傳統(tǒng)銅導線進行線束輕量化已趨于成熟，傳統(tǒng)燃油車和新能源汽車的電池電源線束已經(jīng)大量使用鋁導線來進行電源能量的傳輸。使用鋁導線后，線束相比原有銅導線可實現(xiàn)減重40%，同時完成30%左右的成本節(jié)約。在現(xiàn)有汽車減重降本發(fā)展方向上起到了至關重要的作用。

但是使用傳統(tǒng)同軸圓導線替代過程中存在直徑增大的弊端，為滿足整車電能傳輸?shù)妮d流需求，在使用鋁導線進行替代時，鋁導線外徑增大。導線外徑在滿足于傳統(tǒng)銅導線載流能力情況下，外徑相比銅導線約增加1.3倍，這使得在整車電線束設計布置過程中受到空間限制無法使用鋁導線。

為解決鋁導線外徑增大導致的整車線束布置空間不足，故提出鋁排導線的應用方案。相比傳統(tǒng)同軸圓形鋁導線，鋁排導線使用實體鋁排替代原有單絲結構，扁平化設計，減少了空間占用。在同等載流條件下，橫截面積減少10%，進一步減少了線束空間的占用。使用鋁排導線替代傳統(tǒng)導線后，線束可在車身上緊貼底盤布置，減少線束引起的地板或底盤凸起，使車身更加美觀。同時因鋁排導線存在一定的剛性，使得電源線束在加工及安裝至車身時可實現(xiàn)線束的自動化裝配，解決了線束因柔性導致的無法實現(xiàn)自動化生產(chǎn)及裝配的問題，同時剛性的結構避免了線束走向定義中護板的使用，降低線束成本。

在鋁排導線線束的應用中同時也存在一些關鍵點，相應的解決方案如下。

1） 鋁排導線與銅端子或導線的連接：在汽車線束應用中，端子和導線均采用銅作為基材使用壓接方式進行連接使用。而鋁排導線是采用鋁材作為導線基材，端子因電器制約只能采取銅作為基材，銅鋁因金屬活性不同，在直接壓接連接時將發(fā)生電化學腐蝕，所以必須采用新的連接方式避免電化學腐蝕的產(chǎn)生。目前行業(yè)內(nèi)通過摩擦焊接和超聲波焊接解決銅鋁的電化學腐蝕問題。在鋁排導線應用中，隨著超聲波焊接設備的技術發(fā)展，大功率超聲波焊接設備已開發(fā)完成并在線束行業(yè)內(nèi)成熟應用，通過超聲波焊接完成鋁排導線與銅導線、鋁排導線與鋁導線、鋁排導線與銅端子之間的連接已可以實現(xiàn)。

2） 鋁排導線成型技術：鋁排導線線束一般應用在車艙內(nèi)部或底盤，通過扁平化貼附車身的設計完成整車空間的節(jié)約及自動化的裝配。這就需要鋁排導線的設計需要與車身設計緊密貼合，鋁排導線線束在線束工廠零部件完成加工時應已完成裝車成型。在鋁排導線的成型中分為3種形式的線束成型需求：①XY方向上的成型設計；②Z向的成型設計；③3D翻轉成型。由于鋁排導線具有一定的剛性，可引入機加工行業(yè)全自動折彎成型設備或全自動機械手進行成型加工，自動化程度高，尺寸控制精準，并且可以實現(xiàn)柔性制造，滿足不同車型的定制化生產(chǎn)。

3） 高壓鋁排線束的屏蔽：由于使用鋁排作為導體，導致導線整體外形呈現(xiàn)矩形端面，區(qū)別于傳統(tǒng)的圓形同軸導線，這就導致了導線的屏蔽設計及連接器的屏蔽區(qū)別于傳統(tǒng)導線。在屏蔽方面，傳統(tǒng)圓形同軸導線采用銅絲編織纏繞，現(xiàn)有導線廠編織設備均可實現(xiàn)，但使用鋁排作為導體后，端面成矩形，傳統(tǒng)編織纏繞無法實現(xiàn)均勻編織，不能滿足高壓導線EMC要求。并且在鋁排導線屏蔽結構中若編織銅絲使用小直徑的編織銅單絲，彎折成型過程中編織銅單絲極易發(fā)生斷裂，影響高壓線束整體屏蔽效果，造成整車EMC問題，影響整車電器使用。使用鋁排導線后，屏蔽層應使用銅箔纏繞實現(xiàn)屏蔽效果。采用銅箔進行100%屏蔽纏繞，連接器屏蔽設計完成與鋁排導線的屏蔽層進行接觸連接，實現(xiàn)屏蔽的導通連接，滿足整車EMC要求。

4） 高壓鋁排線束的密封防水：高壓鋁排線束的密封防水方面，當鋁排導線使用在高壓場景中時，密封防水成為重要的設計指標。這就需要連接器與鋁排導線實現(xiàn)密封結合。鋁排導線在屏蔽纏繞后需再次注塑護套層，實現(xiàn)屏蔽銅箔的固定和保護。由于導線整體外形呈現(xiàn)矩形端面，區(qū)別于傳統(tǒng)的圓形同軸導線，高壓連接器尾部結構需要配合導線進行改進，需設計新的密封圈結構與鋁排護套層外表面形成過盈配合，完成緊密連接，起到密封防水作用，實現(xiàn)鋁排線束的密封防水要求，防止在整車使用過程中水汽進入連接器內(nèi)部導致電化學腐蝕，降低線束壽命，增加整車電路發(fā)熱自燃風險。

目前鋁排線束在汽車線束中的應用還處于起步階段，各汽車OEM也已提出鋁排線束替代原有線束方案設計的需求。目前鋁排的成型、屏蔽、密封防水等相關問題還亟待解決與驗證。隨著相關的驗證工作對現(xiàn)有問題點的解決，鋁排線束在汽車線束中的應用會逐步得到推廣，為汽車線束在輕量化、集成化、自動化、低成本等方面的需求帶來全新的解決方案，為汽車線束帶來新的定義與技術變革。