Алюминиевые проводники заменят медь во встроенных системах питания автомобилей.

Роль электричества и электроники во всех видах транспортных средств постоянно возрастает.
В настоящее время в качестве проводника используется медь, которая, по сравнению с алюминием, является более тяжелым и дорогим металлом. Обладающий своей легкостью алюминий мог бы послужить хорошей заменой меди в электромобилях. Именно поэтому ученые из Мюнхенского технического университета в сотрудничестве с разработчиками компании BMW сосредоточились на решении задачи, как сделать возможной данную замену.
На первый взгляд и вовсе не ясно, почему медь используется в качестве проводника до сих пор, ведь алюминий легче и значительно дешевле. Однако для полноценной замены одного металла другим предстоит устранить ряд технологических проблем, сообщает EurekAlert.
В условиях высокой температуры — а в автомобиле достаточно таких мест — алюминий проявляет вязкость. Медь, в отличие от алюминия, такими свойствами не обладает.
Одно из возможных решений — использовать алюминий в силовых кабелях, а медь — в контактах — не является оптимальным. Из-за высокого электрохимического потенциала между таким соединением формируется коррозия. Кроме того, соединение меди с алюминием технологически более сложное. Чтобы решить указанные проблемы, ученые разработали проект LEIKO — инновационную концепцию электрических алюминиевых контактов.
Камера из листового металла, которой так или иначе требуется электромагнитная совместимость, повышает механическую стабильность разъема и гарантирует долговременную поддержку пружины контактного давления. Поскольку необходимая сила контакта более не предоставляется элементами контакта непосредственно, изначально проблемная вязкость алюминия превращается в положительное свойство и приводит к стабилизации контакта. Это, в свою очередь, гарантирует постоянную силу контакта в течение 10 лет.
Ученые придумали также специальную клинообразную геометрию для алюминиевых контактов. Вязкость алюминия приводит к тому, что два контакта прижимаются друг к другу все ближе на долгое время, формируя все более стабильное подключение к сети. Также последовательное использование алюминиевых сплавов и изобретательное применение драгоценного металлопокрытия делает возможным перенос формирования склонных к коррозии элементов в менее уязвимые области системы.
Дальнейшая проблема, связанная с заменой алюминием меди — это более низкая электрическая проводимость. В случае со встроенными системами высокой мощности необходимо использовать кабели с сечением примерно на 60% больше.
Положительный момент, который исследователям удалось обнаружить, - благодаря гибкости алюминия могут использоваться те же радиусы загиба, основанные на диаметре, что и для меди.
Для определения долгосрочного поведения алюминиевых контактов даже в жестких условиях, типичных для транспортных средств с двигателем, ученые начали новый исследовательский проект. Начальные результаты уже показали, что материальная замена приведет к усовершенствованию веса, стоимости и, в конечном счете, к сокращению выбросов. "Мы надеемся, что к 2020 году в большинстве встроенных высокомощных систем вместо меди будет алюминий", сообщил профессор Удо Линдеманн.