汽车经济性之线束轻量化设计：（电压平台提升、电气架构优化、新材料）

线束是汽车中最重、最复杂的部件之一。随着汽车电子化、信息化的迅猛发展，人们对汽车智能化功能的要求不断提高，汽车狭小的空间内所放置的电子电气设备也随之增多，导线数量也相应不断增加。据统计，目前一辆高档汽车的导线使用量达2km，重量在20~30kg左右。线束重量每减少10%，燃油经济性可提高3%。如果一辆汽车每消耗1加仑汽油可以行使20英里(约合32km)，那么按每年行使15000英里(约合2414km)计算，燃油经济性每提高3%，每人每年就可以节省22.5加仑(约合85L)汽油。“线束减重在帮助整车减重、提升燃油经济性方面有着不容忽视的作用，将会越来越受到汽车制造商的重视。

线束由于长度过长且“太软”，组装必须要由人工来完成，因此线束的减少最大的好处就是提高生产效率及降低人工成本，特斯拉Model Y 的车内线束长度缩短到100 米，而且将线束设计为结构件，将线束变成一个个固定的零件，使得线束的组装可以由机械手臂来完成，自动化率进一步提升。除此之外，其也能解决产能问题，降低资金投入；还能减少汽车能量损耗及车重，提升续航。

特斯拉 Model S P100D 的加速已经超过了保时捷 918 Spyder、迈凯伦 P1 和法拉利 Laferrari 这三大神车。保时捷打算通过 Taycan 重新定义高性能电动汽车。

Model S的动力域、车身域、娱乐域等都不复存在，取而代之的是三大区域架构，分别是中央计算模块(CCM)、左车身控制模块(BCMLH)和右车身控制模块(BCMRH)。中央计算模块(CCM)整合了信息娱乐系统（IV）、辅助驾驶系统（ADAS），以及外部连接和车内通信系统域功能；左车身控制模块(BCMLH)和右车身控制模块(BCMRH)分别负责剩下的车身与便利系统、底盘与安全系统和部分动力系统的功能。

德尔福本开发的0.13mm2无卤素超薄壁导线，大大减轻了线束重量。拥有比薄壁PVC 导线更耐高温，层壁更薄、更轻的绝缘层。0.13mm2导线一般用在开关信号、传感器信号等的电流回路，相比0.3mm2导线，单线外径减少40%，重量减少高达66%。德尔福使用了铜镁合金，添加0.2%的镁，大大提高了导线的机械强度。研发出L型端子，利用一高一低的压接翼技术，让导线的电气性能和机械性能在同一个压接高度上同时达到最优。同时，为了更加普及0.13mm2导线的应用，德尔福开发了一种新型的Double-X压接工艺：将0.13mm2导线剥头剥长一些，将它折弯后进行压接，这种压接方式相当于压接0.26mm2导线，可以直接使用现有的0.3mm2端子体系，应用比较广泛。

电线作为线束主要的部件和载体，其重要性不言而喻。目前铜芯导线是行业主流因为铜材质是目前可知的导体中，导电率和安全性比较出色的导体，也是适合汽车线束的导体(考虑价格因素)。但是自从2005年以来，铜价飙升之后，铝作为有可能取代铜的导体再次被摆上了台面。让我们来对比下铜和铝的关键参数，首先，铜铝密度比重为3.29:1，也就是说1吨铝等于3.29吨铜，看到了么,先不说价格，从重量上铝就有很大的优势，轻量化大有希望；第二个参数是导电率，铜铝比率为1:0.629，铝在导电性能上弱于铜，并且铝的机械强度不如铜，也就是说，在汽车线束上，暂时铝还没有办法完全替代铜，但这是一个发展趋势，特别是在价格和重量两大因素影响下，线束加工中越来越多的设备也对应铝线材加工包括铜铝混合，比如超声波线束焊接机。

保险丝盒/保护导槽/卡钉扎带/橡胶件/波纹&绝缘保护套管等等都是常见的线束辅助材料。 

关于保护线槽，在汽车发展的初期一度还有金属结构材料，我们目前使用的大部分都是高强度的塑料护板/线槽，想轻量化，，可以在材质上做文章，尽量使用较轻的聚酰胺(尼龙)来构造；第二，减小尺寸，确定需要保护的关键部位，其他可以采用厚胶布等保护，如果能做到完全取消当然更好，这需要在设计阶段就考虑。

关于橡胶件，其作用是密闭保护电线，起到防外部尘埃和液体腐蚀的作用.在某些关键部位，比如发动机舱和驾驶舱连接之处，这里不但不能取消还得加强防护，其他的密封需要不高的区域，完全可用”发泡”工艺来取代橡胶件；另外关于波纹/绝缘套管，除了像光纤线/天线等信号传输较高部位需要严加保护外，其他大部分可以考虑使用加厚的布基胶布来取代。

 关于保险丝盒，E-BOX和外支架合在一起，上面插入不同阻值的保险丝和继电器；也是从塑料件(E-BOX盒+外支架)材质着手考虑，使用更轻的材料；第二，根据回路原理，尽量减少保险丝和继电器的数量，能合并就合并，这也是需要在设计阶段考虑，如果减少一条带端子的电线，那么这里就不需要插入保险丝或继电器去和这个端子匹配，从而实现轻量化。