नई ऊर्जा वाहन विद्युत प्रणालियों में एल्यूमिनियम अनुप्रयोग रुझान और तकनीकी विश्लेषण

नई ऊर्जा वाहन उद्योग के तेजी से विकास के साथ, हल्के वजन की सामग्री और विद्युत चालकता का अनुकूलन फोकस के दो प्रमुख क्षेत्र बन गए हैं। हाल के वर्षों में, अधिक से अधिक वाहन निर्माताओं ने तांबे को एल्युमीनियम से बदलना शुरू कर दिया है, विशेष रूप से इलेक्ट्रिकल कनेक्टर और कंडक्टर सिस्टम में, जैसे एल्युमीनियम बसबार और लचीले एल्युमीनियम कनेक्शन में। कुछ लोग परंपरागत रूप से मानते हैं कि एल्युमीनियम का उपयोग करना मुश्किल है, लेकिन सामग्री विज्ञान और औद्योगिक अभ्यास के दृष्टिकोण से, एल्युमीनियम का उपयोग मानकों से समझौता नहीं करता है, बल्कि नई ऊर्जा उद्योग में उच्च दक्षता, हल्के वजन और ऊर्जा संरक्षण की तकनीकी विकास प्रवृत्ति के अनुरूप है।

 

 

 

 

उत्कृष्ट विद्युत चालकता और यांत्रिक शक्ति रखने वाला तांबा प्राचीन काल से मनुष्यों द्वारा उपयोग की जाने वाली सबसे प्रारंभिक धातुओं में से एक रहा है। हालाँकि एल्युमीनियम की खोज बाद में हुई थी, लेकिन यह अपने अत्यधिक उच्च क्रस्टल भंडार और उत्कृष्ट विशिष्ट ताकत के कारण धीरे-धीरे औद्योगिक विनिर्माण में एक महत्वपूर्ण सामग्री बन गया है।

 

घनत्व तुलना:तांबे का घनत्व लगभग 8.9×10³ किग्रा/घन मीटर है, जबकि एल्युमीनियम का घनत्व लगभग 2.7×10³ किग्रा/घन मीटर है, जो तांबे का केवल एक तिहाई है।

 

मूल्य और संसाधन लाभ:एल्युमीनियम की कीमत तांबे की कीमत से लगभग एक चौथाई है, और इसका भंडार लगभग एक हजार गुना अधिक है।

 

चालकता अंतर:एल्युमीनियम की चालकता तांबे की लगभग 61% है, लेकिन इसके काफी हल्के वजन के कारण, यह समान धारा वहन क्षमता के लिए प्रति इकाई द्रव्यमान में अधिक किफायती चालकता प्रदान करता है।

 

इसलिए, उच्च प्रदर्शन वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु बसबार जैसे 6061 एल्यूमीनियम बसबार, 6101 एल्यूमीनियम बसबार, और 6101 टी61 एल्यूमीनियम बसबार का व्यापक रूप से ऑटोमोटिव, रेल पारगमन, ऊर्जा भंडारण और चार्जिंग बुनियादी ढांचे में उपयोग किया जाता है।

 

 

अंतर्राष्ट्रीय अनुसंधान संस्थानों के आंकड़ों के अनुसार, वाहन के वजन में प्रत्येक 10% की कमी से ईंधन दक्षता में 6% से 8% तक सुधार हो सकता है, और प्रत्येक 100 किलोग्राम वजन में कमी से ईंधन की खपत 0.3 से 0.6 लीटर प्रति 100 किलोमीटर तक कम हो सकती है।

 

संरचनात्मक घटकों, वायरिंग हार्नेस सिस्टम और प्रवाहकीय भागों में एल्यूमीनियम का व्यापक उपयोग हल्केपन को प्राप्त करने का एक प्रभावी साधन है।

 

वाहन की बॉडी में स्टील की जगह एल्युमीनियम लगाने से वजन 30%-40% तक कम हो सकता है।

एल्युमीनियम इंजन लगभग 30% तक वजन कम कर सकते हैं।

एल्युमीनियम रेडिएटर कॉपर रेडिएटर्स की तुलना में 20% -40% हल्के होते हैं।

 

विशेष रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों में, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के हल्के गुण ड्राइविंग रेंज को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक संपूर्ण -एल्यूमीनियम संरचना वाहन के वजन को 200 किलोग्राम तक कम कर सकती है और ड्राइविंग रेंज को लगभग 5.5% तक बढ़ा सकती है। यह नई ऊर्जा वाहनों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां बैटरी की लागत अधिक है।

 

 

 

 

नई ऊर्जा वाहनों में विद्युतीकरण की प्रवृत्ति, इसके उच्च वर्तमान घनत्व और बढ़ते वोल्टेज स्तर के साथ, कंडक्टर गर्मी अपव्यय और वजन नियंत्रण पर उच्च मांग रखती है। नतीजतन, एल्यूमीनियम बसबार और उनके डेरिवेटिव को व्यापक रूप से सिस्टम डिज़ाइन में शामिल किया गया है।

 

1. एल्यूमिनियम बसबार

एल्युमीनियम बसबार पावर बैटरी, उच्च वोल्टेज वितरण प्रणाली और इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम के बीच ऊर्जा संचरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। तांबे के बसबारों की तुलना में, एल्यूमीनियम बसबार निम्नलिखित लाभ प्रदान करते हैं:

 

लगभग 50%-70% वजन में कमी;

लागत में लगभग 30%-40% की कमी;

आसान प्रसंस्करण, वेल्डिंग और सतह टिनिंग।

 

टिन -प्लेटेड एल्युमीनियम बसबार एल्युमीनियम सतह ऑक्सीकरण के कारण बढ़े हुए संपर्क प्रतिरोध की समस्या को प्रभावी ढंग से संबोधित करते हैं, कनेक्शन स्थिरता और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करते हैं।

 

2. लचीले एल्यूमीनियम कनेक्शन

वाहन कंपन और थर्मल विस्तार और संकुचन तनाव को संबोधित करने के लिए, आधुनिक विनिर्माण में लचीले एल्यूमीनियम कनेक्शन (या एल्यूमीनियम लचीले कनेक्शन) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

 

ये उत्पाद पावर बैटरी मॉड्यूल, ऊर्जा भंडारण प्रणालियों और डीसी/डीसी कनवर्टर मॉड्यूल में यांत्रिक लचीलेपन और विद्युत सुरक्षा में उल्लेखनीय सुधार करते हैं।

 

3. अनुकूलित एल्यूमीनियम बसबार

विभिन्न वाहन मॉडलों और वर्तमान स्तरों के लिए, बसबार के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र, झुकने की विधि, छेद लेआउट और कोटिंग प्रक्रिया सभी को अनुकूलन की आवश्यकता होती है। एक उच्च गुणवत्ता वाला एल्यूमीनियम बसबार निर्माता सामग्री चयन, मोल्डिंग, सतह उपचार, इन्सुलेशन और पैकेजिंग से एकीकृत समाधान प्रदान कर सकता है।

विशिष्ट उत्पादों में शामिल हैं:

6061 एल्यूमिनियम बस बार (उच्च-शक्ति संरचनात्मक बसबार)

6101 टी61 एल्यूमिनियम बस बार (उच्च - चालकता बसबार)

टिन-प्लेटेड एल्युमीनियम बस बार (संक्षारण-प्रतिरोधी बसबार)

 

 

 

 

एल्युमीनियम के कई फायदों के बावजूद, प्रत्यक्ष तांबा {{0}एल्यूमीनियम कनेक्शन अभी भी इलेक्ट्रोकेमिकल जंग और थर्मल विस्तार बेमेल की चुनौतियां पेश करता है। क्योंकि दो धातु इलेक्ट्रोडों के बीच संभावित अंतर लगभग 1.7V है, अनुचित हैंडलिंग से आसानी से संपर्क प्रतिरोध में वृद्धि, अति ताप और यहां तक ​​​​कि घर्षण भी हो सकता है।

 

समाधानों में शामिल हैं:

द्विधातु संक्रमण जोड़ों का उपयोग करना;

ऑक्सीकरण को रोकने के लिए टिन - या सिल्वर -प्लेटेड एल्युमीनियम बस बार का उपयोग करना;

एक विश्वसनीय कनेक्शन इंटरफ़ेस बनाने के लिए विशेष क्रिम्पिंग या घर्षण वेल्डिंग तकनीकों का उपयोग करना।

 

इन प्रौद्योगिकियों की परिपक्वता ने नई ऊर्जा वाहनों के उच्च वोल्टेज सिस्टम में एल्यूमीनियम बसबार इलेक्ट्रिकल पावर कनेक्टर और लचीले एल्यूमीनियम कनेक्शन के व्यापक उपयोग को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ावा दिया है।

 

 

नई ऊर्जा वाहनों की तीव्र वृद्धि के साथ, एल्यूमीनियम कंडक्टर और बसबार की वैश्विक मांग में वृद्धि जारी है। उद्योग के पूर्वानुमानों के अनुसार, 2030 तक, नई ऊर्जा वाहनों में एल्यूमीनियम का उपयोग 2020 की तुलना में तीन गुना से अधिक हो जाएगा।

 

भविष्य में, एल्यूमीनियम बसबार निर्माता निम्नलिखित क्षेत्रों पर अधिक ध्यान केंद्रित करेंगे:

 

उच्च चालकता वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु (जैसे 6101 और 6061 श्रृंखला) का उपयोग करना;

मॉड्यूलर और बुद्धिमान बसबार सिस्टम डिज़ाइन लागू करना;

हरित उत्पादन और पुनर्चक्रण प्रणालियों के विकास को बढ़ावा देना।

 

उत्पादन प्रक्रियाओं की परिपक्वता और मानकीकरण के साथ, अनुकूलित एल्यूमीनियम बसबार और एल्यूमीनियम लचीले कनेक्शन नई ऊर्जा वाहन विद्युत प्रणालियों के लिए मुख्यधारा की पसंद बन जाएंगे, जो हल्के वजन, विद्युतीकरण और सतत विकास के गहन एकीकरण को बढ़ावा देंगे।

 

 

एल्यूमीनियम का उपयोग करना कोनों को काटना नहीं है; बल्कि, यह अधिक दक्षता, हल्के वजन और पर्यावरण मित्रता की दिशा में उद्योग के उन्नयन का प्रतिनिधित्व करता है। सेएल्यूमीनियम बसबारलचीले एल्यूमीनियम कनेक्शन के लिए, और फिर टिन {{0}प्लेटेड एल्यूमीनियम बस बार और उच्च प्रदर्शन मिश्र धातु श्रृंखला (जैसे 6101 टी 61 एल्यूमीनियम बस बार और 6061 एल्यूमीनियम बस बार) के लिए, नई ऊर्जा वाहनों के विद्युत कनेक्शन सिस्टम में एल्यूमीनियम का अनुप्रयोग वैश्विक विनिर्माण उद्योग के लिए बुद्धिमत्ता और स्थिरता की ओर बढ़ने के लिए एक महत्वपूर्ण समर्थन बन गया है।