一、先说结论(工程师最关心的)
在当前新能源动力电池 CCS(Cell Contacting System) 方案中:
车规级 CCS 集成母排,主流选择是铝基材料,而不是铜。
并不是因为铝“更好”,而是因为在 重量、成本、加工、可靠性 的综合约束下,
铝是“最不容易出问题的选择”。
下面我从工程角度,把 CCS 材料这件事一次讲清楚。
二、CCS 集成母排对材料的真实要求
很多人一上来就讨论“导电率”,
但在 CCS 里,导电性能反而不是第一优先级。
一个合格的 CCS 母排材料,至少要同时满足下面 5 点:
- 满足单体与系统电流需求
- 可大批量稳定加工(冲压 / 折弯 / 焊接)
- 在盐雾、湿热环境下可靠
- 与电芯极柱、连接件匹配
- 成本与一致性可控
只满足其中一两点的材料,在车规项目里基本都会被淘汰。
三、铝 vs 铜:为什么 CCS 很少选铜?
1️⃣ 电性能:铜确实更好,但不是“必须好”
| 材料 | 电导率 |
|---|---|
| 铜 | 高 |
| 铝 | 约为铜的 60% |
但在 CCS 设计中:
- 母排长度很短
- 截面积可通过结构补偿
- 系统瓶颈往往在 焊点 / 连接界面
👉 母排材料并不是系统电阻的决定性因素
2️⃣ 重量:铝的优势非常明显
在动力电池系统里:
每增加 1 kg,都是要被质疑的。
铝的密度只有铜的 约 1/3,
在多层 CCS、长模组、CTP / CTC 结构中,
重量差异会被成倍放大。
3️⃣ 成本与供应链:这是“车规级”的现实
- 铜价波动大
- 铜加工成本高
- 铜表面处理复杂
而铝:
- 供应链成熟
- 加工窗口宽
- 成本预测性强
👉 量产项目里,稳定性比“极致性能”更重要
四、CCS 中常见的铝材状态与选择逻辑
在实际项目中,常见的铝材并不是“随便选”。
常用体系:
- 1xxx 系(高纯铝)
- 3xxx / 5xxx 系(少量合金)
1️⃣ AL1060 / AL1050:为什么被大量使用?
特点一句话总结:
导电性能好 + 加工性极佳
工程上常见用法:
- 母排主体:偏软态(O 态)
- 输出端 / 连接端:偏硬态(H 状态)
这样设计的目的不是“材料高级”,而是:
- 该弯的地方好弯
- 该稳的地方不塌
- 焊接窗口更稳定
2️⃣ 为什么很少用高强铝合金?
看起来“强度更高”,但问题很多:
- 导电率下降明显
- 焊接工艺窗口变窄
- 盐雾环境下更容易出现局部腐蚀
👉 CCS 母排不是结构件,不需要追求强度上限
五、材料选择绕不开的三个“工程坑”
❌ 坑 1:只看材料牌号,不看状态
同样是 AL1060:
- O 态
- H14 / H24
- H18
👉 力学性能、回弹、焊接表现完全不同
❌ 坑 2:忽略材料与工艺的匹配
材料选得再好,如果:
- 冲压毛刺控制不好
- 表面清洗不彻底
- 焊接窗口未验证
最终问题还是会体现在 接触电阻、腐蚀、虚焊 上。
❌ 坑 3:材料“统一”,但功能不同
母排不同区域承担的角色不同:
- 主电流区
- 输出极
- 采样连接区
👉 “一整条用同一种状态”在很多项目里并不是最优解
六、一个工程视角的总结
如果你问我:
“车规级 CCS 项目,材料怎么选最稳?”
我的结论是:
- 优先铝,不纠结铜
- 材料 + 状态 + 工艺一起看
- 宁愿保守,也不要激进
因为在 CCS 里:
材料问题,往往不是“算出来的”,
而是“在盐雾箱里暴露出来的”。