使用中的铜铝共晶母排
神马员工正在生产母线槽
铜铝共晶板生产线
新型母线槽
近日，在宁波神马集团（以下简称神马）一条母线槽中试生产线上，一款款以铜铝共晶排为材料的新型母线槽陆续下线，迎来了一批批来自世界500强企业的客人。“我们用铜铝共晶排作为母线主材时，对母线槽壳体进行了散热改造，将散热面积扩大30%左右，而神马却在同等条件下将散热面积扩大2倍，性能超越了同类产品，真太了不起了！”一位世界著名品牌电气制造商技术专家到神马考察后说。在首肯神马独特的母线槽温升载流工艺后，客人赞不绝口，纷纷抛来“橄榄枝”。
“对壳体进行创新改造后，在同等升温条件下，我们将母线槽载流量提升了20%。”神马董事长徐银昌自豪地说道：“依靠材料、工艺上的创新，我们的母线槽成本低、导电率高，目前，在全球范围内处于领先水平。”
母线槽可以简单地理解为大电缆，即整个用电系统中低压侧电流输出的集成通道，并可实现输送过程中用电支单元的接驳输出，是一种新型载流导体。母线则相当于大电缆中的电线。目前，低压电力输送干线系统中“电缆+桥架”的常规输电方式正越来越多地被母线槽所替代。据统计，到2023年底，母线槽已经形成了一个千亿元级的大市场。
“传统母线以纯铜或纯铝作为导体主材，前者导电率高。我国1年用铜约为1400万吨，16%用于电力，达到200多万吨，其中，母线槽用的铜就占了30%。而后者多应用在对导电率要求不高的使用场景中。”徐银昌分析道：“铜材料往往占据母线槽成本的70%以上。铜材料价格大幅上涨，导致母线槽制造成本居高不下，这已成为该产业发展最大的梗阻，也让神马看到了莫大的商机。”
神马是长三角一家生产铝圆片的“隐形冠军”，凭借自主设计研发的先进装备和生产工艺的后发优势，形成了年产10万吨铸轧型3003系列深冲拉伸铝圆片的生产规模，在全国炊具基材细分行业排名第一。
十几年的铝生产经验，让神马大胆向新突破。就在5年前，神马启动了酝酿已久的“铜铝替代”计划，加快形成新质生产力，实现企业高质量发展。5年来，该企业每年研发投入就达到3000万元以上，2023年年底，成功研发出第一块铜铝共晶板。
铜铝共晶板是铜和铝的复合体，中间是铜，两边是铝。由于采用了独特的固-液铸轧复合成形技术，使铜铝复合界面产生了共晶复合新组织，故称铜铝共晶。与传统以铜为主体的导电材料相比，该材料因为加入了56%的铝，能省下近一半的铜，成本大大降低，重量也大幅度减少，且很好地解决了纯铜的散热问题，同时又能保证良好的导电性，可以应用于电力、电信、电气、太阳能光伏、新能源汽车、轨道交通等几十个领域，市场潜力巨大。
“目前，施耐德、ABB、西门子、伊顿等多家国际电气大品牌已经与我们达成战略合作，率先在母线槽产品中使用铜铝共晶排。为抢得先机，拓展母线槽新市场，我们也同步创新研发了以铜铝共晶排为主材、高散热侧板为壳体的新型母线槽。”徐银昌说道。
从新材料到新产品，融入了神马新材料、新技术的新型母线槽，引起多家世界500强企业的关注。他们纷纷与神马开展合作。“我们的材料和技术可以降低合作企业的生产成本，提升产品性能及市场竞争力，这正是世界500强企业选择与我们合作的根本原因。”徐银昌说。
在铜铝共晶排的基础上，神马又开发了高导铝材料，且将这种新材料也应用于母线槽产品。
高导铝相较于纯铝，在依然保持优良的抗拉强度下导电率提高了近20%。铝作为地壳中含量最多的金属元素，其储量约是铜的1000倍，由于铝的重量比铜轻得多，开采起来也更经济和便利。据徐银昌测算，高导铝母线槽相较于纯铜母线槽，其成本节约了50%以上，导电率能达到纯铜的60%以上。
铜铝共晶板用来替代纯铜，高导铝板用来替代纯铝，两款新材料在神马的手中，衍生出了两款新产品——铜铝共晶排母线槽和高导铝排母线槽。
“我们从目标产品技术要求入手倒推生产全流程，组件生产全要素，从所需材料的研发，到生产设备的自主打造，再到生产工艺定型，步步为营，久久为功。”徐银昌说道。一方面，母线槽导体材料要有相当高的抗拉强度，这就要求材料硬度要高；另一方面，母线槽高导电率又要求导电材料纯度要高，而纯度高则意味着材料相对偏软，抗拉强度不高，神马要做的就是达到这两者之间的平衡。“为了攻克抗拉强度和导电率这对矛盾体，我们没少碰壁，没少实验，花了四五年时间，高导铝板才终成正果。”徐银昌道出了其中的不易。
“以前母线槽的原料要么是纯铜,要么是纯铝，现在我们开发了铜铝共晶板、高导铝板母线槽，让用户对材料应用有了更多选择。这两种新型材料的母线各具优势，互为补充，让公司实现了母线槽应用场景的全覆盖。”徐银昌介绍道。
如今，以“新材料—新产品—新市场”为主要内涵的新质生产力正在加速神马成长。
最近，宁波杭州湾一家毛绒生产企业正在建设30万平方米新厂房，需用到1.8万米的母线槽。他们算了一笔经济账，如果使用电缆则需投入3000多万元，使用纯铜母线槽则需要2400万元，而改用神马的新型母线槽，只需要投入1500万元。最终该企业选择了与神马合作，目前，新型母线槽正在安装中。
“如今，随着神马的第一条高导铝排母线槽下线，我们的产品已在多家世界500强企业实测试用，其中4家著名国际电气品牌企业已经开始下单使用该产品。今年下半年，我们的新型母线槽就能实现量产，预计年产值将达到20亿元。”徐银昌信心满满。
