中國新能源汽車熱潮將至,銅工業在做哪些準備?

中國新能源汽車熱潮將至,銅工業在做哪些準備?

近年來,由於政府的大力支持,中國新能源汽車市場已逐步進入快速發展期,從而帶動整個汽車工業加速綠色轉型。

國務院在《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》中提出到2020年,電動汽車生產能力達200萬輛、累計產銷量超過500萬輛。而根據《汽車產業中長期發展規劃》,到2025年中國汽車生產量將達到3500萬輛,而新能源汽車將佔汽車產銷20%以上,預計可達700萬輛。新能源汽車——特別是純電動汽車在未來的爆髮式增長也將影響其上游產業鏈條,大大提升包括銅在內的上游材料的市場需求。

中國新能源汽車行業用銅量將在2020年達到40萬噸以上

在使用內燃機驅動的傳統汽車中,銅主要用於線束與接插件,單車用銅量僅10公斤左右。而銅在電動汽車中的應用則更為關鍵和多樣,電動汽車的驅動電機、電池、高壓線束、空調換熱系統等均使用銅材料。小型電動車的單車用銅量在40公斤以上,如果考慮到大巴車,中國電動汽車的平均用銅量可達到70公斤左右。按照2020年500萬輛的規模估算,屆時我國電動汽車用銅量將超過30萬噸。

除此之外,為配合新能源汽車中純電動及插電混合汽車的充電需求,國務院於2015年頒布《加快電動汽車充電基礎設施建設的指導意見》。其中提到截至2020年我國將累計新建各類充換電站超過1.2萬座、分散式充電樁超過480萬個。這都將拉動新能源汽車行業的銅需求。充電樁和充電站中的電力、充電設備(如變壓器、各類電纜、裝備用電線等)均離不開對銅的使用。根據輝方諮詢機構的調研,1.2萬個充電站及480萬個充電樁將帶來13至14萬噸銅。加上新能源汽車的30萬噸銅用量,由新能源汽車行業帶來的總銅用量在2020年將達到40萬噸以上。

銅是電動汽車的首選材料

銅之所以成為電動汽車中不可或缺的重要材料,主要是因為它具有僅次於銀的導電率,良好的散熱性能,且具有較好的延展性和強度。在現有技術條件下,銅是電動汽車——特別是高性能電動汽車核心零部件的首選材料。以電機為例,由於銅材料的高導電率,銅轉子電機對車輛的駕駛性能和能效水平都能產生明顯的提升作用,也因此受到特斯拉、蔚來汽車等高端電動汽車廠商的青睞。

另外,銅還顛覆傳統,成為電動汽車輕量化發展的有力推手。相比於鋁材料,銅的單位重量要高一些,但是一噸銅能夠實現兩噸鋁的導電率。要達到同樣的電流傳輸效率,一輛電動汽車中所需使用的鋁線體積會大於銅線40-60%,因此不能適應電動汽車的空間設計。為順應電機的輕量化發展趨勢,銅材料是更好的選擇。

銅的可循環利用性有助於行業綠色發展

銅產品在使用周期內性能穩定性高,可實現100%循環利用,且回收技術已相對成熟。因此,電動汽車選擇銅這種綠色材料,不管是使用階段還是將來回收階段都可以降低對環境的影響。目前,電動汽車除電池以外的器件中使用的銅材料大都能夠便利的回收。雖然動力電池由於拆解難度較高,且容易產生環境污染,而被列入國家重點監管範圍,但其中的銅箔由於和高污染的重金屬材料沒有直接接觸,且回收工藝流程相對簡單,也基本可以實現100%回收。依據中國汽車技術研究中心預測, 到2020年前後,我國純電動(含插電式)乘用車和混合動力乘用車動力電池累計報廢量將達到12萬-17萬噸,成熟的銅箔回收技術也將幫助動力電池回收市場實現綠色、高效的發展。

中國銅工業是否已在技術和產能方面做好準備?

從技術角度看,電動汽車中的動力電池用銅箔是技術要求最高的部件之一。現在中國銅工業以生產8微米銅箔為主,下一階段將專攻6微米銅箔,但相關的技術能力已經具備。從產能角度看,到2020年中國銅工業完全能夠自主供應電動汽車所需的40萬噸銅用量。

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