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( (向展出者报告)东方证券) ) )。
一、新能源汽车将全方位增加铜使用量。 1.1新能源汽车销量渗透率不断提高,新能源汽车大幅替代传统燃油车,渗透率不断提高。 在推进运输工具低碳化、调整能源结构的政策背景下,新能源汽车销量有望保持较高增速,对传统燃油车形成较大替代。 中国汽车工业协会的数据显示,2021年我国共销售352.05万辆,同比增长157%,其中纯电动汽车所占比重超过80%。 从2015年到2021年,中国对新能源汽车的渗透率从1.3%增加到13.4%。 根据国务院办公厅发布的《新能源汽车产业发展规划(20212035 年)》,到2025年我国新能源汽车渗透率将达到20%左右,到2035年纯电动汽车将成为新销售车辆的主流,有效促进节能减排和社会运行效率的提高。 1.2电动汽车全方位增加铜用量。 2021年,中国汽车用铜44.68万吨,传统燃料汽车自行车用铜量估计约为17kg。 汽车工业历来对铜材有很大的需求量,卓创金属数据显示,2018年我国汽车用铜46.63万吨。 在此后的两年里,由于汽车销量下降,汽车用铜的量下降了。 2021年我国汽车用铜44.68万吨,其中铜带材占43%,铜线材占41%。 据介绍,2018-2019年我国每辆汽车铜量为16.8kg、17kg。 2018-2019年我国电动汽车渗透率还不到5%,仍以传统燃料汽车为主,因此传统燃料汽车自行车用铜量可以近似为17kg左右。
在传统燃油汽车的基础上,电动汽车将全面增加铜的使用量,相关铜材将迎来更广阔的市场空间。 电动汽车以电能运用为主,与燃油汽车明显区别在于新增了动力电池、电机、电机控制器“大三电”系统。 动力电池是电动汽车的主要能源,电机、电机控制器等零部件在燃油汽车中起着“发动机、ECU电控单元、变速器”的作用。 高压电缆和连接器作为电能的传输路径,能够承受较大的电流,连接各电路的单元。 此外,还有充电系统的充电枪和辅助充电设施等。 从效率的提高、功耗的安全性等方面来看,新能源汽车对铜材的性能也提出了更高的要求,锂铜箔、电磁扁线、高压线束、连接器等铜材将迎来更广阔的市场空间。
二、动力电池:自行车用锂铜箔用量为6-38公斤,持续轻薄化趋势的2.1锂铜箔在纯电动汽车用铜中占近一半的铜箔,在锂电池结构中作为负极活性物质的载体和负极集电体。 锂离子动力电池是电动汽车的核心部件之一其作用是为电动汽车提供动力源典型的锂离子电池结构主要包括正极、负极、电解液和隔膜四部分。 在锂电池充电时,通过施加在电池两极的电位,正极的锂嵌入化合物释放锂离子,通过隔膜后嵌入到片状结构的石墨负极中; 放电时锂离子从片结构的石墨中析出,重新与正极的锂嵌入化合物结合,锂离子移动,产生电流。 铜箔具有良好的导电性、柔软性和适度的电位,耐卷取和轧制,制造技术成熟,且价格比较便宜,在此过程中既起到石墨等负极活性物质的载体的作用,又作为负极集电体收集电池活性物质产生的电流,产生更大的输出电流。 根据IDTechEX和国际铜业协会2017年的数据,锂铜箔占纯电动汽车用铜量的48%。 近年来,锂铜箔持续轻薄化,电动汽车中锂铜箔的平均重量下降,但锂铜箔仍然是电动汽车中铜最多的部位。
2.2提升极低能量密度需求的锂电铜箔锂电池负极目前多采用8m以下厚度的锂电铜箔。 根据应用领域的不同,电解铜箔可分为应用于印刷电路板的电子电路铜箔和应用于锂电池的电解铜箔; 根据铜箔厚度,根据通行标准,可以使用极薄铜箔6m、极薄铜箔(6-12m )、薄铜箔) 12-18m )、通常铜箔) 18- 70m )、厚铜箔) >; 70m )。 锂铜箔目前多采用8m以下的铜箔制品,但电子电路铜箔一般比锂铜箔厚,多为12-70m。
与8微米的锂铜箔相比,采用6微米和4.5微米的锂铜箔可以提高锂电池5%、10%的能量密度。 根据锂电池能量密度的计算公式,质量能量密度=电池容量/电池质量,可以通过在电池容量一定时减少电池质量,或者在电池质量不变的情况下提高电池容量两种方法来提高能量密度。 新能源汽车动力电池单元能量密度TOP20的平均能量密度为228.8Wh/kg,将新能源汽车电池中普遍使用的8m铜箔更换为6m或4.5m铜箔时,与上述8um锂铜箔的消耗量0.83kg/kwh相匹配, 每单位能量所需铜箔分别为0.62kg/kwh(6m铜箔)、0.42kg/kwh ) 4.5m铜箔),进而减少了铜箔使用量的新的能量密度分别为240.25wh/kg )、252.88wh/kg 宁德时代,比亚迪等锂电池巨头企业的6m锂电铜箔已经成熟并迅速切换,其他锂电池制造商也在加速应用6m锂电铜箔,6 m超薄锂电铜箔产品已在大型企业应用。 GGII显示,2020年6m的锂铜箔渗透率为50.4%,2021年上半年,渗透率达到55.6%。 在电池制造商高能量密度和降低成本的要求下,继6m锂铜箔之后,4.5m锂铜箔未来有望成为主流产品之一。 高工锂电表示,宁德时代2021年上半年月度4.5m锂铜箔用量在600-700吨左右,2021年下半年宁德时代对4.5m锂铜箔的月度需求量持续增长。
锂铜箔产品迭代加快,4.5m锂电池铜箔应用前景广阔。 下游应用企业技术要求升级驱动上游铜箔技术反复加速。 前期锂电铜箔从12m向8m过渡经历了漫长的周期,但在短短几年内,我国已经实现了大范围的7-8m铜箔向6m锂电池铜箔的升级,已经出现了5m、4.5m、4m等更薄规格的锂电铜箔。 随着4.5m铜箔产业化技术的成熟和电池企业应用技术的提高,4.5m锂电池铜箔的应用将逐步增加。 我国锂电池铜箔技术实力国际领先,但国外电池制造商还没有大规模使用6m的锂电池铜箔。 2018年以来,我国动力电池6m锂铜箔出货量快速增长。 2016年以前,国内只有少数厂家能生产6m锂铜箔,而2016年我国电动汽车6m锂铜箔渗透率仅为9.6%。 宁德时代2018年实现6m锂电池铜箔转换后,我国动力电池6m锂电池铜箔需求开始快速上升,到2020年我国动力电池铜箔中,6 m锂电池铜箔所占比重达到85%。 预计2021-2025年国内动力电池4.5m锂铜箔渗透率提高,6m渗透率下降。 回顾2015年以来我国动力电池6m锂铜箔渗透率,可绘制s型生长曲线。 随着新能源汽车需求的进一步提升和锂电铜箔更新进程的加快,未来动力电池4.5m锂电铜箔也将经历类似的渗透率提升过程。 预计2021年至2025年,国内动力电池4.5m锂铜箔的渗透率将从12%上升到85%,在一定程度上挤压了6m锂铜箔的空间,国内动力电池6m锂铜箔的渗透率将从80%下降到15%。
预计2025年我国电动汽车用锂铜箔需求量将达到26.7万吨,其中4.5m铜箔为21.1万吨。 假设4.5um、6um、8um锂铜箔的单消耗量分别为0.42、0.62、0.83 kg/kWh,预计2025年我国电动汽车用锂铜箔的需求量将达到26.7万吨,其中4.5m铜箔为21 2.3 2025年,我国电动汽车用电池铜箔市场规模达到345亿元,2021-2025年复合增速34 21年以来,我国电动汽车需求旺盛,各规格锂铜箔价格明显上涨。 安徽铜冠铜箔集团招股说明书显示,2021年以来,各规格锂铜箔价格明显上涨。 从2020年到2021年上半年,8m锂铜箔销售均价从6.7上涨到8.5万元/吨,6m锂铜箔销售均价从8.1上涨到9.4万元/吨。 4.5m作为供应头部锂电池的生产企业的高端产品,2021年上半年售价将达到13.8万元/吨,涨幅最为明显。 在国内电动汽车用锂铜箔持续薄型化的情况下,6m锂铜箔成为业界的主流,正在进行向4.5m锂铜箔的更换。
纯电动汽车、插电式混合动力汽车锂铜箔自行车价格分别为3499-3569元、860-878元。 2022年,8m锂铜箔在我国动力电池中所占比重约为3%,2024年基本退出市场,因此对未来电动车自行车锂铜箔价格的测算主要关注4.5m和6m锂铜箔。 据东方证券新能源汽车产业链团队预测,目前我国纯电动汽车平均电池容量约为61 kWh,4.5m/6m锂铜箔自行车需求量分别为25.3 kg/38.0 kg,相应的锂铜箔自行车价格为3499-3569 混合动力汽车搭载的电池容量相对较小,平均约15 kWh,4.5m/6m的锂铜箔自行车需求量分别为6.2 kg/9.3 kg,对应的锂铜箔自行车价格为860-878元。
三、线束:自行车线束系统用铜量28公斤,高压线束要求铜合金性能优良3.1纯电动汽车自行车用低压线束用铜量比燃油汽车多5公斤,燃油汽车和每辆电动汽车的低压线束系统用铜量分别为18kg和23kg 随着汽车驾驶智能性、舒适性的日益提高,汽车提供越来越多的电子功能,如ADAS、信息系统等,要求配置更加复杂的低压线束系统。 根据IDTechEX和国际铜业协会2017年的研究数据,每辆燃料汽车的低压线束系统用铜量为18kg,占燃料汽车用铜的大部分。 随着电动汽车互联网化、智能化的发展,每辆电动汽车(包括纯电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车)的低压线束系统用铜量分别达到23kg。 汽车低压线束系统多采用无氧铜丝作为导体,紫铜合金带材作为连接器。 低压线束中的低压导线为铜线多线导线,导体多采用无氧铜线,铜含量在99.99%以上,不易受氧脆化; 连接器主要采用T2、C10500紫铜合金带材。 过去一年,3mm无氧铜线均价为7.15万元/吨,T2紫铜棒均价为7.3万元/吨。
一辆燃油蒸汽低压线束系统用铜的价格为1291元,一辆电动汽车为1650元。 假设每台汽车的高压线束系统中,85%的重量为铜导线,15%的重量为连接器,则每台燃料蒸汽低压线束系统用铜的价格为1291元,每台电动汽车低压线束系统用铜的价格为1650元【报告来源:未来智库】3.2电动汽车高压系统主要采用铜导线,除传统低压线束外,新能源汽车以高压电池组为动力源,增加高压线束作为传输载体。 汽车线束是控制汽车电气和电子元器件功能的主要载体,是汽车的血管和神经,为各电子元器件提供动力、传递和反馈信号。 根据汽车线束耐压的高低可分为低压电缆和高压电缆,传统燃油车主要应用低压电缆,而电动汽车线束增加了高压电缆,其承载电压约为600V。 新能源汽车特别是纯电动汽车,动力源由高压电池组提供,传输载体为高压线束,连接充电桩、高压电池组、逆变器、电机、车载充电电机等大功率设备。 高压线束主要包括高压连接器、高压电缆、接地端子和扎带、外包材料、胶带、热缩管、胶套、安装支架等辅料。 预计未来电动汽车高压系统将采用铜导线。 在汽车“轻量化”的趋势下,汽车的一些零部件如散热器逐渐被铝材所取代,重量轻、经济。 汽车线束的发展趋势主要是向轻量化、高压承载能力和大容量、高效率发展。 铝导线的应用有利于线束的轻量化,近十年来,铝导线在传统汽车上已经得到广泛应用,但将铝导线成功应用于电动汽车高压系统的案例还很少。 核心问题是电气性能,铝的电导率只有铜的60%,铝导线需要增加截面积才能通过同样大小的持续电流。 请参考USCAR推荐的铜、铝导线等量更换对照表。 铝导线可以减轻45%的重量,节约一半左右的成本,但铝导线带来了一系列的电线敷设问题,例如占用更大的空间,线束变粗,转弯半径变大。 此外,铝的拉伸强度、膨胀系数较差,且铝导线表面容易形成氧化铝薄膜,起到一定的绝缘作用,影响接触部位的电阻。 预计未来电动汽车高压系统将采用铜导线。
电动汽车的高压线束包括连接器、电缆等,对导电性能要求很高。 高压线束主要包括高压连接器、高压电缆、接地端子和扎带、外包材料、胶带、热缩管、胶套、安装支架等辅料。 在高压线束系统中,电缆重量占有率一般为75%左右,成本占有率为35%左右的连接器重量占有率通常为15%左右,成本占有率为55%左右。 电动汽车以电能运用为主,电能的投入、控制和应用离不开导电性能优良的材料。 线束的导体材料一般为退火纯铜,不同的汽车位置使用要求不同,有时也采用铜合金。 3.3铜合金材料提高高压线束性能的电动汽车高压电缆要求能耐受高电压、大电流。 新能源汽车采用大功率电动机,其输电线束必须是能承载高压大电流的线束。 高压电缆由导体、绝缘、护套、屏蔽、铝箔、包胶带、填料等组成,行业标准参考《QC-T1037 道路车辆用高压电缆汽车行业标准》、《新能源汽车用 高压电缆 TCAS 356-2019》。 电动汽车高压电缆的特点是: (1)高电压,轿车一般额定电压600VAC/900VDC,商用车一般额定电压1000VAC/1500VDC。 )2)大电流,常用250安,部分大功率电机可用400安。 铜合金化大大提高了电缆的性能,维兰德开发的高性能合金已经应用于汽车。 将铜合金微合金化,在保证接近纯铜合金电导率的前提下,在提高合金强度的同时,可以提高材料的耐高温性能。 通过大量使用极小直径的单丝进行绞合,可以在达到轻量化的同时,抗弯曲,提高导体的柔软性。 例如,国际铜加工巨头维兰德开发了WITRONIC系列合金性能,在确保导电率的前提下,具有更高的抗拉强度,成功地将C70250和C19400的高性能铜合金应用于汽车工业。
在汽车高压电线束系统中应用高性能铜合金线材,自行车用铜价约为305元。 根据国际铜业协会( ICA )的统计数据,每辆电动汽车(包括纯电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车)的高压线束系统重约5kg,其中高压电缆所占比例为75%,重约3.75kg。 2021年12月至2022年1月,维兰德C70250合金平均售价8.13万元/吨,每辆电动轿车高压电缆用铜合金售价约305元。 连接器的触头是发挥电连接功能的核心部件,占线束重量的15%左右。 连接器位于电缆的两端,连接导线和合适的配对部件,起到电连接和信号传递的作用。 连接器通常由触头(端子和引脚)和外装塑料构成。 汽车线束触头是汽车连接器实现电气连接功能的核心部件,是保证汽车线束端子压接和线束正常工作的关键。 因此,对触头用铜合金材料的力学/导电/特别是应力松弛和弯曲成形性能有很高的要求,其重量一般占线束的15%左右。 触头铜材要求耐高温、加工成形性良好、内部弹性均匀、耐腐蚀性好、导电性高、导热系数高、焊接性好。 《电连接器接触件总规范》(gjb1216 )规定:最高工作温度125的触头一般使用铜合金,材料种类没有规定。 连接器现行标准只规定了触头工作直径、镀金层厚度、分离力和保持力等主要技术参数,没有规定铜合金材料的品种、规格和状态。 我国连接器行业没有经过正向设计阶段,都是仿制品,触头铜材的品种、规格、状态等来源于国外标准。 为了防止针脚插拔时的弯曲损伤,针脚多采用机械强度高的黄铜( H62、HPb59-1等)制作。 为了确保弹性插入孔插入时的接触,防止塑性变形和应力缓和,插入孔由具有高弹性极限、疲劳极限和适当弹性模量的锡青铜( QSn4-3、QSn6.5-0.1等)、铍青铜( C17200、QBe2等)、镍触头铜材还要求加工成形性良好、内部弹性均匀、耐腐蚀性好、导电性好、导热系数高、焊接性好等。
由故障电弧引起的新能源汽车火灾的比例高达60%,给新能源汽车的安全带来了很大的威胁。 随着新能源汽车产业的快速发展,火灾危险性也逐渐暴露出来。 据统计,由电气系统故障引起的故障电弧引起的新能源汽车火灾比例高达60%。 新能源汽车电力系统中电气设备的增加和自动化程度的提高导致了车载线路的复杂化和电压水平的提高; 另外,充电插拔和车辆晃动会增加电弧发生的概率。 故障电弧给新能源汽车电气系统带来巨大威胁。 铜材质量是影响触头性能的根本因素。 铜材是制作连接器导电芯部件——触头的基础材料,其质量是直接影响连接器触头电接触可靠性的重要因素。 在所有影响因素中,触头的铜材质量是最根本、最基础的。 插入不同环境下使用的连接器触头后,接触电阻由收缩电阻、膜层电阻和导体电阻三部分组成,铜材的质量影响构成接触电阻的这三部分的电阻。 收缩阻力不仅取决于正压力,而且取决于设计结构(尺寸精度),正压力、表面物理特征(微晶结构)和表面粗糙度均与铜材质量有关; 膜电阻取决于铜材的耐腐蚀性和防护镀层的质量导体电阻因材料的种类而异,标准规定的1mm镀金触头接触电阻铜合金5m、铁合金15m。
国产铜合金材料已部分实现进口替代,镍钴硅铜等合金成功应用于新能源汽车连接器。 连接器小型化,为制作隐形眼镜而选择的铜带变薄,线材变细。 近年来,中国洛阳铜业、Bowei合金等铜加工骨干企业为了实现替代进口的目标,瞄准了航空、航天、通信等高端应用领域缺乏的高强度、高导电、高精度的触头铜材,分别是铍铜、钛铜、镍硅铜、镍钴铜开展了铁铜和碲铜等系列合金熔铸、轧制、热处理、精加工等技术攻关,取得了多项研发和产业化,目前,部分铜合金带、丝材已可替代进口,镍钴硅铜、铬锆铜、碲铜等合金新如果汽车高压线束连接器采用高性能铜合金,自行车铜材的价格约为67元。 维兰登推出C18070高性能CuCrSiTi合金,导电率达83%IACS,在高温环境下能保持高弹性和抗热应力松弛性,是大电流连接器的理想解决方案。 根据国际铜业协会( ICA )的统计数据,每辆电动轿车的高压线束系统重约5kg,其中高压连接器所占比例为15%,重约0.75kg。 2021年12月至2022年1月,维兰德C70350合金平均售价8.89万元/吨,每辆电动轿车高压连接器用铜合金售价约67元。
3.4 2025年电动汽车线束铜材市场规模将达到188亿元,2021- 2025年复合增速从30%到2025年,我国电动汽车线束铜材市场规模共计188亿元,其中高压线束市场规模将达到33亿元。 IDTechEx数据显示,每辆电动汽车的低压线束需要无氧铜线23kg,到2025年我国电动汽车无氧铜线需求将达到21.7万吨,市场规模将达到155亿元。 假设每辆电动汽车的高压线束需要电缆分别为3.89kg,连接器为0.5kg,那么到2025年,我国电动汽车高压电缆需求为3.5万吨,高压连接器需求为0.7万吨,那么高压线束的市场中国电动汽车线束铜材市场规模共计188亿元,2021- 2025年复合增速30%。
四、驱动电机:自行车铜棒用量9-12公斤,扁线电机提高无氧铜棒需求4.1永磁同步电机已成为轿车主流选择驱动电机,是电动汽车的动力源,关键部件是定子和转子。 电机驱动控制系统是新能源汽车运行中的主要执行结构,电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,其驱动特性决定着汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的电机是应用电磁感应原理工作的旋转电磁机械,用于实现电能向机械能的转换,工作时从电气系统吸收电力,向机械系统输出机械电力,是电动汽车的动力源。 驱动电机主要由定子、转子、壳体、结构件组成,关键部件是定子和转子。 永磁同步电机和交流异步电机已成为轿车领域的主流选择。 永磁同步电动机的永磁体是在制造电动机转子时加入永磁体,进一步提高了电动机的性能,这也是永磁同步电动机与交流异步电动机的最大区别。 同步是指使电机转子的转速和定子绕组的电流频率始终一致。 另外一方面,在交流异步电动机中,由于转子总是"追赶"定子旋转磁场的转速,且为了能够切断感应线而产生感应电流,所以转子的转速总是比定子的旋转磁场的转速慢,这也成为异步运转、即异步感应电动机
永磁同步电机和交流异步电机各有千秋。 永磁同步电机本身除了具有转矩密度、功率密度、效率高、调速性能好等优点外,还具有自身体积小、重量轻等优点,但也不是没有缺点,除了原料成本问题外,还存在高温下的磁衰减问题。 因此,中小型纯电动汽车无法进行长时间的高速巡航。 相比之下,交流异步电机具有结构简单、可靠性高、良好的高速性能和加速性能等优点,这也是特斯拉model S、model X、NIOES8等被标榜为性能的电动跑车和中大型SUV青睐的问题。 但相对来说,其缺点是转矩密度、功率密度、效率密度低,还伴随着体积大、重量重、发热量大的问题。 从整体上看,可以理解为搭载了永磁同步电动机的电动汽车的续航距离相对较好,搭载了交流感应电动机的电动汽车的加速性能较好。 永磁同步电机在国内驱动机市场占比超过94%。 永磁同步电机由于我国稀土资源方面的优势,以及永磁同步电机功率密度大、峰值效率高、尺寸小、质量轻、结构多样化、应用范围广等特性,国内装机数量迅速增加,2021年前11月国内永磁同步电机装机数量为269
4.2扁线电机的效率优势明显提高绕组扁线化( Hair-pin电机),或成为驱动电机的一种发展趋势。 在有限的体积下,为了提高车辆的动力性、经济性,驱动电机不断向高功率密度、高电机效率的方向发展。 扁绕电机的特点是定子绕组采用扁铜线,将绕组做成发夹状穿过定子槽,在另一端焊接发夹端部。 与传统的圆线电机相比,扁线电机通过应用截面积更大的扁铜线,具有提高电机槽满率、高功率/转矩密度、高效率、散热性能更好等优点,同时易于实现自动化生产,在新能源轿车市场爆炸后扁线电机结构升级,提高了电机效率。 一般的圆线电机的占空系数为40%左右,而平线电机的占空系数在60%以上,即单位面积铜较多。 导线越粗、电阻越小,导线发热产生的损耗能量越小,从而提高铜线占空因数后,有效降低绕组电阻,减少铜损耗。 其次,Hair-pin电机比圆线电机绕组端部短5~10mm,有效降低了端部绕组的铜损,进一步提高了电机效率。 端部的铜无助于电机的功率,只起到连接的作用,会产生额外的电气损失,所以越短越好。 这些结构上的优化可以在世界小型汽车统一测试周期( WLTC )的情况下将电动机的平均效率提高1.12% )以上,在全域平均的情况下可以将扁线电动机的效率值提高2%,在城市拥堵的低速、大转矩的情况下,效率最高可提高10%
2021年以来,扁线电机渗透率迅速提高。 2021年特斯拉、广汽更换了扁线电机,比亚迪DMI全系采用扁线电机,上汽、长城新车也相继转向扁线电机,2021年11月单月销量前40名车型中,扁线绕组配套车型达到16款。 虽然估算销量前40名车型的扁线渗透率达到31.1%,但由于11月单月销量前40名车型当月轿车总销量所占比例达到76.6%,预计目前扁线电机渗透率将超过23.9%。 【销量靠后的高端机型扁线渗透率更高】4.3 2025年电动汽车电机用铜条市场规模达到80亿元,2021- 2025年复合增速高达32%电磁扁线技术壁垒,国内铜加工企业只有5家能批量生产,2025年为22 电磁扁线是扁线电机的核心部件,根据功率的不同,一台驱动电机的使用量约为7-10kg,约占扁线永磁电机整体价值的17%。 扁线弯折发夹时,角部应力集中,容易导致涂层破损,要求铜线及其涂层的精度和质量。 目前,国内只有精达股份有限公司等5家铜加工企业能批量生产电磁扁线。 精达股份、金杯电工和长城科技都有较大的产能建设项目,预计到2025年我国电磁扁线产能将达到22.7万吨/年。 国内电磁扁线加工企业主要采用无氧铜棒,其中大部分是采购。 电磁线由铜棒加工而成,铜棒分为低氧棒和无氧棒,含氧量低于450PPM为低氧铜棒,含氧量低于20PPM为无氧铜棒。 低氧铜杆中往往含有相当部分的氧化铜杂质,对材料的韧性有负面影响。 传统的电磁圆线主要以低氧铜杆为原材料。 而无氧铜条几乎不存在杂质,在韧性、加工性、电阻率和外观方面优于低氧铜条,因此电磁扁线加工企业主要采用高质量的无氧铜条,其中大部分无氧铜条是外包的,少量自制。
纯电动汽车电机用铜自行车价格约为869-886元/辆,插电式混合动力电机用铜自行车价格约为627- 640元/辆。 根据国际铜业协会和IDTechEx的统计数据,纯电动汽车和每台插电式混合动力汽车的电机平均功率分别为139 kW和100 kW,永磁同步电机铜量为0.09 kg/kW,纯电动汽车和每台插电式混合动力汽车的铜量分别为12.3 kg和8.9 kg 截至2022年初,无氧铜条均价7.21万元/吨,低氧铜条均价7.07万元/吨。 据介绍,纯电动汽车发动机使用无氧铜棒的自行车价格约为869元/辆,使用低氧铜棒的自行车价格约为886元/辆。 混合动力汽车使用无氧铜棒的自行车价格约为627元/辆,使用低氧铜棒的自行车价格约为640元/辆。 预计到2025年,我国电动汽车电机铜棒市场规模将达到80亿元,2021-2025年复合增速将达到32%。 随着扁线电机渗透率的提高,我国扁线电机无氧铜棒市场规模将逐步扩大到68亿元,圆线电机低氧铜棒市场规模将逐步缩小到12亿元。 预计到2025年,我国电动汽车电机铜棒市场规模将达到80亿元,2021-2025年复合增速将达到32%。 (报告来源:未来智库)
五、一台充电桩用铜2-60公斤,“高压快充”是高性能铜材5.1充电桩增加新能源汽车铜量新能源汽车充电桩是为新能源电动汽车提供充电服务的设备装置,公共楼宇、停车场、商业场地、运营车充电系统充电桩的电力输入端与交流电网连接,带充电插头的电力输出端与汽车连接实现充电。 按充电方式分类,新能源汽车充电桩可分为交流充电桩、直流充电桩、交直流一体化充电桩。 (1)交流充电桩)低速充电)不能直接对汽车动力电池充电。 需要连接车载充电机给汽车充电,一般电压、充电功率小、充电慢,但结构简单、体积小、成本低、技术障碍小,通常安装在城市公共交通上)的直流充电桩俗称快速充电,直接将汽车动力电池充电功率大、充电快,但成本高、电压电流大,影响电池寿命,技术要求相对较高,通常安装在经营汽车充电站、快速充电站等场所。 )3)交直流一体化充电桩既可以实现直流充电,也可以实现交流充电。 白天充电业务多的时候可以采用直流方式快速充电,夜间充电桩用户少的时候可以通过交流充电慢充电操作。 每台民用桩的铜量约为2kg,每台公共充电桩的铜量约为8-60kg。 充电桩硬件设施包括充电桩、充电枪、线路板等充电桩外部硬件和逆变器、变压器、整流器、滤波器、继电器等内部硬件。 充电桩的主要铜件包括充电模块、连接器电缆和各种开关。 根据Mysteel的数据,一台公共交流充电桩用铜为8kg,一台公共直流充电桩用铜为60kg,一台个人充电桩用铜约为2kg。
5.2在高压快充趋势下,铜材性能更为关键的高压快充是解决当前电动汽车续航问题的最佳选择,国内许多汽车企业有望在2022年随访800V高压快充。 典型的纯电动汽车通常储存30-100kWh的电能,对应的行驶里程不超过500公里,如果采用50kW额定功率的快速充电技术,电池充满电需要35-120分钟。 续航里程是当前电动车使用的突出矛盾,提高快速充电功率可以有效缩短充电时间。 如果维持电压水平,增大充电电缆的电流提高充电功率,由于热量=I2R,电缆的热量将扩大2倍,为了不过热,需要改进冷却系统。 提高充电电压成为最佳选择,保时捷Taycan在首款800V高压平台量产机型中,将最大充电功率提升至350KW,约23分钟内可将动力电池从5%充电至80%,相当于300公里的续航能力。 目前,小鹏汽车、广汽耶安、比亚迪e平台、吉利极氪、理想汽车、北汽极狐等企业陆续跟进800V高压平台结构,有望在2022年陆续实现量产。 碲铜合金可作为触头的材料,用于充电桩的接口。 新能源汽车快速充电桩接口进行高压传输,暴露在空气中,对充电桩连接器插针触头材料要求中等强度、隔弧型、高导热性、良好的热应力缓和性。 鲍威合金、洛阳铜业和兴敖达等开发生产的c14500(te0.4-0.7,P0.004-0.012 )易切削碲铜,具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性和抗电腐蚀性能,同时具有优良的易切削性和冷热加工性。 成功应用于充电桩连接器插针触头和新能源汽车、太阳能电站连接器触头。 5.3 2025年,我国电动汽车充电桩铜材市场规模将达到31亿元,2021-2025年复合增速为36%,预计2025年,我国充电桩数量将达到1440万台,支架比将逐步下降到1:2.3。 据中国电动汽车充电基础设施促进联盟( EVCIPA )数据显示,截至2021年底,公共充电桩共计114.7万个,其中直流充电桩47.0万个,交流充电桩67.7万个。 我国2021年底新能源车保有量为784万辆,桩比为1:3。 预计2022年中国将新增充电桩244万辆,届时中国新能源汽车保有量将达到1314万辆,支架比将降至1:2.6。 预计到2025年我国新能源汽车保有量将达到3312万辆,桩比将下降到1:2.3,2025年我国充电桩数将达到1440万辆。
我国计划2022-2025年分别新增充电桩231/241/304/401万台,其中公共直流充电桩、公共交流充电桩和个人交流充电桩的占有率略有变化。 由于公/私交流充电桩功率和电压较小,假设交流充电桩以低压电缆为主,材质为多根超细加工无氧铜线,预计到2025年,中国交流充电桩需要无氧铜线0.95万吨,根据市场规模为6.76亿元公共直流充电桩需要承载大功率、大电流,因此假设主要高压线束,其中85%的重量为高压电缆,15%的重量为高压连接器。 预计到2025年我国直流充电桩需要高压电缆2.78万吨,高压连接器0.49万吨,支持市场规模24.25亿元。 预计到2025年我国充电桩铜材市场规模将达到总计31亿元,2021-2025年复合增速将达到36%。 (本文仅供参考,不代表我们的投资建议。 关于使用方法,请参照原文的报告。 (精选报告来源)【未来智库】。 智囊团-官方网站
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