上周群内一张图片引发群友热议，经过一周的讨论，基本把这个屏蔽铝棒和铝排给梳理差不多了，在此给大家分享。
一、屏蔽铝棒概述
名称：高功率屏蔽式母线
用途：主要用在电动汽车的充电回路上，替代从充电插座入口到电池包的高压电缆连接。
应用：铝棒首先用在特斯拉车上充电母排上，国内车企现在正在开发和应用铝排和铝棒在新能源汽车充电或者电池包内高压回路上。
二、铝棒结构设计
铝棒为三层结构，具体如下：
1、中心实芯导体
材料：采用铝、铜等导电材料 ，凭借良好导电性保障电力传输。
关键参数：范围在 3 – 300mm²，常见为 150 – 250mm²，应用的截面面积约200 mm²，换算成直径为：15.96mm；端部经锻造加工形成连接部，便于与其他部件衔接。
功能：核心作用是传输电力，为整个结构提供机械支撑，是电力传导与结构稳固的基础环节。
2、绝缘层
材料：涵盖 XLPE（交联聚乙烯）、PVC（聚氯乙烯）、硅树脂等 ，这些材料具备良好电绝缘性能。
关键参数：厚度大致在 0.5 – 2mm 区间，常见约 1mm ，厚度设计关乎绝缘效果与整体结构紧凑性。
功能：实现电绝缘功能，把中心实芯导体与外部环境隔离开，避免电流泄漏、外界干扰，保障电力传输安全。
3、电磁屏蔽件
材料：选用铝、铜等导电材料 ，利用其导电特性发挥电磁屏蔽作用。
关键参数：厚度处于 0.5 – 2mm 范围，常见约 1mm ；装配后需紧贴绝缘层，确保屏蔽效果与结构适配性。
功能：一是达成电磁屏蔽（EMI），降低电磁干扰对自身及周边设备影响；二是提供机械保护，增强结构抗外界冲击、磨损能力；三是辅助高压隔离检测，还可通过接地进一步优化电磁环境与安全性能 。
三、制造工艺
导体成型：通过锻造金属（如铝棒）制成实芯导体，端部直接锻造成连接部（无接合部），可形成平坦、圆柱形等几何形状。
绝缘层施加：采用挤塑、热收缩、浸塑、喷塑等方式，将绝缘材料覆盖于实芯导体表面。
屏蔽件装配：将绝缘后的导体放入屏蔽管，通过压模压缩屏蔽管直径，使其紧密贴合绝缘层，形成统一的三层结构。
弯曲加工：利用 CNC 弯曲工艺实现 3D 成型，可弯曲成复杂形状以适配电动车轮壁、侧面板等轮廓，长度可超 2 米。
四、适配电压平台
1、600V 电压场景
在 600V 电压条件下，具备传输 350kW 功率的能力，可将屏蔽温度控制在约 100 摄氏度以内 ；适配乘用车400V场合。
2、400V – 1000V 电压区间
当电压处于 400V 至 1000V 范围时，母线可传输 250kW 至 450kW 的功率，屏蔽温度能保持在小于 80 摄氏度至 120 摄氏度区间 ；适配800V平台场合。
3、500V – 7000V 电压区间
在 500V 至700V （1000V国内专利）电压段，母线传输功率同样为 250kW 至 450kW，屏蔽温度进一步收窄到小于 90 摄氏度至约 110 摄氏度 ，适配商用车600V平台场合。
五、应用场景
电动车：主要用于从充电入口到电池组的电力传输，也可在车内其他连接点间配电。
实车Tesla Cybertruck铝棒应用如下图：
图片来源：公众号聊个伍毛钱的
半挂式卡车：适配电池存储容器，通过母线分配电力，端部端子可连接多个电池连接件。
在2023年上海国际车展上的特斯拉卡车semi应用铝棒。
图片来源：EV汽车邦
六、铝代铜实践
铝密度是铜的三分之一，在传输同样大小的电流 并满足温升标准的情况下，铝导体截面积一般是铜的1.5倍左右，因此，每米重量减轻约50%，具有明显的经济竞争力。
铝棒和铝排是目前新能源汽车中用以替代铜排或铜绞线的完美导体材料，国内车企正在逐步商用。
1、铝圆棒材质和状态：
1系的1060/1070 状态O/H14；
6系的6101状态T64或者T6； 6系的6063状态T6；
2、铝扁排材质和状态：
1）1系的1370/1060/1070：O/H112/H24
2）6系的6101：T61/T62/T63/T64/T65/T7。
3、合金及性能
4、连续挤压工艺
铝圆棒和铝扁排采用连续挤压工艺制成。
图片和材质性质来自：苏州胜禹
上面的信息基于特斯拉的专利进行分析，专利申请号为202180032290.6 《用于电动车辆充电和配电的高功率屏蔽母线》，图片部分来自网络和专利。
本篇文章来源于: 新能源安全技术
