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★【電動車續航力戰場】車用金屬輕量化趨勢與 3 大核心材料解析（含德國 SurTec 金屬表面處理技術）4
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德國Surtec｜守仁企業METEC獨家代理 70054 台南市中西區民生路二段128號
一、 前言：電動車時代的「銅革命」——為何單車用銅量暴增 4 倍？ 在傳統內燃機（ICE）汽車中，車用銅金屬主要用於低壓電線束與小功率微型馬達，單車用銅量僅約 20 kg。然而，隨著車輛動力系統全面走向電氣化，純電動車（BEV）的核心「三電系統（電池、馬達、電控）」對高效能金屬傳導產生了前所未有的需求，使得純電車單車用銅量暴增至 80 kg 至 85 kg 以上，足足成長了近 4 倍。 在大電流、高電壓與高功率密度的極限運作環境下，「銅」不再只是單純的導線，更決定了馬達運轉效率、快充發熱控管與整車電能轉化率。如何解決銅材在加工塗覆時的附著力問題、高壓介面接觸電阻，以及銅鋁異材質連接引發的電化學腐蝕，已成為全球 OEM 與 Tier 1 供應商的研發核心。德國金屬表面處理專家 SurTec 在此方面能提供什麼先進的化學表面處理解決方案。 二、 馬達定子「髮夾扁線（Hairpin）」：槽滿率與漆包前表面清洗學 為提升驅動馬達的功率密度，傳統「圓線繞組」已迅速被「髮夾扁線（Hairpin Motor）」技術所取代。扁平銅線能將馬達定子槽滿率（Slot Fill Factor）從 45% 提升至 70% 以上，顯著降低銅損並優化散熱能力。 然而，Hairpin 銅線需經歷極高精度的成型彎折與絕緣漆膜（如 IPE / PEEK / PAI）的塗覆。若銅線表面殘留微量拉絲油、切削油或自然氧化銅膜，將直接破壞絕緣層與銅基材之間的附著力。 SurTec 技術：水性工業清洗劑與精密脫脂方案 採用 SurTec 專用水性工業清洗劑與脫脂劑（如 SurTec 130 / 140 系列），能在不傷銅基材的前提下，徹底去除 Hairpin 扁線微觀表面的有機污染與氧化物。乾淨無瑕的金屬介面能大幅提升絕緣漆膜的附著強度，防止馬達在高溫、高壓動態運轉下因絕緣層剝落而引發短路與擊穿。 《馬達定子「髮夾扁線（Hairpin）」與傳統圓線技術解析圖》 三、 高壓線束與 Busbar（母排）：追求「極低接觸電阻」與防銅綠 電動車快充系統普遍邁向 800V 高壓平台，快充電流可高達 400A 至 500A。在高壓電池包內部與電控系統之間，大量使用銅母排（Busbar）與高壓大電流線束端子。 根據焦耳定律（(P = I^2R)，在高電流下，即使連接介面存在毫歐姆級（mΩ）的微小接觸電阻，也會轉化為劇烈的熱能累積，導致電能損耗、組件過熱老化，嚴重時甚至引發熱失控。 低接觸電阻鍍層（鍍銀 / 鍍錫 / 化學鎳 Electroless Nickel） SurTec 提供專為高壓 Busbar 與導電端子開發的鍍層技術：極低接觸電阻（Low Contact Resistance）： 形成極薄且高度均勻的金屬保護層，顯著降低導電介面阻抗，防止大電流通過時產生局部過熱。長效防氧化與防銅綠： 徹底阻絕高溫潮濕環境下的氧化反應，避免銅表面發黑或生成綠色銅銹（碱式碳酸銅），確保車輛全壽命週期內導電性能零衰減。 四、 鋼鋁混合與銅鋁接合（Cu-Al Joints）：防範電化學腐蝕（Galvanic Corrosion） 在電動車輕量化趨勢下，業界廣泛採用「銅鋁複合端子」或「銅 Busbar 連接鋁製電池極柱（Cell Terminals）」。然而，銅（電位約 +0.34V）與鋁（電位約 -1.66V）之間存在巨大的標準電位差（高達 2.0V）。 一旦水分或鹽霧侵入銅鋁接觸介面，會迅速形成原電池反應，電位較低的鋁金屬將作為陽極（Anode）發生劇烈的電化學腐蝕（Galvanic Corrosion），導致連接點電阻暴增、結構斷裂與電池包滲水。 SurTec 技術：專用隔離防腐鍍層與乾式保護膜 SurTec 開發出用於異材質接觸介面的專用隔離防腐鍍層與乾式防護膜（如 SurTec Coat 系列與絕緣鈍化保護劑）。能在銅鋁金屬介面建立高度緻密的化學與電化學屏障，徹底切斷電位傳導與電解質通道，防止電化學腐蝕發生，確保高壓系統的長效安全 五、 三電系統關鍵部位與 SurTec 表面處理技術對照表 三電系統應用部位 核心材料類型 工程痛點與挑戰 SurTec 關鍵表面處理技術方案 馬達定子 Hairpin 扁線 高純度無氧銅 (OFC) 扁線 油污氧化導致漆包絕緣層剝落短路 SurTec 水性工業清洗與精密脫脂劑（提升漆膜附著力） 高壓 Busbar 母排與端子 紫銅 / 銅合金導電排 高接觸電阻引發發熱損耗、銅發黑 SurTec 鍍銀 / 鍍錫與化學鎳 (Electroless Nickel)（極低阻抗、防銅綠） 銅鋁異材質接合件 (Cu-Al) 銅端子 + 鋁導線 / 鋁極柱 電位差過大引發劇烈電化學腐蝕 SurTec 專用隔離防腐鍍層 / 乾式保護膜（切斷電位傳導） 六、常見問題（FAQ Section） Q1：為什麼純電動車（BEV）單車用銅量會比傳統燃油車暴增 4 倍？ 答： 因為純電動車新增了三大核心高壓系統：高容量鋰電池包內部的銅 Busbar、驅動馬達定子內的高密度銅線繞組（如 Hairpin 扁線），以及連接電池、逆變器與馬達的高壓大電流粗線束，使得單車用銅量由約 20 kg 飆升至 80~85 kg 以上。 Q2：SurTec 工業清洗劑對馬達 Hairpin 扁線有何關鍵作用？ 答： Hairpin 扁線在成型時會殘留加工油污與微觀氧化層。SurTec 水性清洗劑能在不傷銅基材的前提下徹底去油去氧化，極化銅表面，使後續絕緣漆（如 PEEK / IPE）能緊密附著，防止馬達在高溫高速運轉下絕緣層剝落產生電弧短路。 Q3：高壓系統中的銅鋁接合件（Copper-Aluminum Joints）如何防止腐蝕？ 答： 銅與鋁直接接觸會因巨大電位差產生強烈的電化學腐蝕。透過塗覆 SurTec 專用隔離防腐鍍層或乾式絕緣保護膜，可在兩者介面建立物理與電學屏障，隔絕濕氣與電解質，確保異材質連接點長期穩定。 七、 結論 在純電動車三電系統邁向高電壓、大電流與極致輕量化的浪潮中，「銅材料的表面保護學」直接關乎車輛的運轉效率與安全生命線。從 Hairpin 扁線的精密脫脂、高壓 Busbar 的極低接觸電阻鍍層，到銅鋁異質金屬的電化學防腐，德國 SurTec 提供的一站式表面處理技術，無疑是現代 EV 供應鏈實現高能效與高品質的核心戰略基石。 https://www.metecsurtec.url.tw/hot_529976.html ★【三電系統核心】純電車用銅量暴增 4 倍！馬達定子「髮夾扁線（Hairpin）」與高壓線束材料學，與Surtec先進的化學表面處理解決方案。 2026-08-28 2027-08-28
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半導體與高階製造表面處理製程化學藥劑與工業潤滑應用 SurTec｜OKS與Klüber工業潤滑整合商品 德國原廠授權代理

金屬表面處理藥劑（前處理(清洗)／電鍍製程添加劑／後處裡(鈍化封孔)）與高階工業潤滑應用，支援半導體、精密製造與設備產業。協助提升製程穩定性、設備可靠度與整體生產效率。

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【電動車續航力戰場】車用金屬輕量化趨勢與 3 大核心材料解析


一、 前言：電動車時代的關鍵課題——為何「減重」就是提升續航力？

在全球電動車（EV）市場強烈競爭的背景下，「里程焦慮（Range Anxiety）」始終是消費者購車時最關心的核心指標。然而，為了獲得更高的續航里程，車廠往往需要搭載大容量電池包，直接導致車身總重大幅暴增。一部純電動車的電池包重量通常高達 400 kg 至 700 kg，使得整車整備質量比同級燃油車重了 20% 至 30%。

根據產業實測數據，整車重量每降低 10%，車輛電耗可降低約 6%～8%，續航里程則可相應提升 5%～10%。然而，輕量化金屬（如鋁合金、鎂合金）的大量導入，也為汽車製造帶來了新的工程挑戰——異材質電化學腐蝕（Galvanic Corrosion）、鎖付咬死以及表面防護需求。這也是為何德國金屬表面處理專家 SurTec 的先進表面處理解決方案成為現代 EV 供應鏈不可或缺的一環。

二、 現代車身發展趨勢：多材料混合車身（Multi-Material Body）

現代汽車正全面走向「多材料混合車身（Multi-Material Hybrid Body）」時代，工程思維轉變為「在對的位置，使用對的金屬材料與防護技術」。透過超高強度鋼打造堅固的籠型乘員艙，並在車頭/車尾潰縮區、懸吊件及電池包框架導入低密度的鋁合金與鎂合金，實現剛性、輕量化與安全性的黃金平衡。


三、 深度解析：車用金屬輕量化 3 大核心材料與 SurTec 表面處理應用

1. 超高強度鋼 / 熱成形鋼（UHSS / PHS）：籠型安全車身的核心骨架

透過熱成形技術（Hot Stamping），熱成形鋼（PHS / 硼鋼）的抗拉強度可高達 1500 MPa 至 2000 MPa 以上，能以更薄的板厚提供極致碰撞保護（應用於 A/B 柱、門檻樑）。

  •  SurTec 表面處理技術應用： 熱成形鋼與緊固件在高應力鎖付環境下易發生咬死與腐蝕。採用 SurTec Coat 系列乾式蠟基功能性塗層（如 SurTec Coat 2610），能在緊固件表面形成均勻薄膜，精準控制摩擦係數（COF），避免夾緊力離散，並阻止高強度金屬間的冷焊與腐蝕。

2. 車用鋁合金（Aluminum Alloys）：減重與電池包框架的主力

鋁合金密度僅為鋼的 1/3（約 2.7 g/cm³），廣泛應用於車門外板（5000/6000系）、電池包框架（6000/7000系擠型材）與懸吊控制臂（鑄造鋁）。

  •  SurTec 表面處理技術應用：

    • 無鉻三價鉻鈍化（SurTec 650）： 鋁合金電池包殼體與結構件需要兼具低接觸電阻（良好導電性/防靜電接地）與極佳的耐腐蝕性。SurTec 650 提供符合環保法規（RoHS/REACH）的無鉻鈍化膜，更能作為後續結構膠黏結（Structural Bonding）與漆面塗裝的理想底塗。

    • 工業清洗與脫脂（SurTec 130 / 140 系列）： 針對大型一體化壓鑄（Gigacasting）鋁合金零件，提供高效水性脫脂清洗，徹底清除脫模劑與切削油，為後續加工與防腐打下基礎。

3. 車用鎂合金（Magnesium Alloys）：最輕的結構金屬潛力股

鎂合金密度僅 1.74 g/cm³，比鋁合金輕 30%，常用於方向盤骨架、儀表板支架（CCB）與電驅系統外殼，具備優異的減震吸能特性。然而鎂合金化學活性極高、極易腐蝕。

  •  SurTec 表面處理技術應用：

    • 專用陽極氧化與極化技術： 針對鎂合金極易生銹氧化的高風險，SurTec 專用陽極氧化處理技術能在鎂合金表面生長出一層緻密、高硬度且耐磨損的氧化陶瓷膜，大幅提升抗鹽霧腐蝕能力與絕緣性。

四、 解決鋼鋁混合車身痛點：絕緣與防異電位腐蝕（Galvanic Corrosion）

當鋼材與鋁合金在濕氣環境下直接接觸時，會產生高達 0.5V～1.0V 的電位差，引發嚴重的異電位電化學腐蝕（Galvanic Corrosion），導致鋁材快速發霉潰爛。

  • SurTec PFAS-Free 乾式功能性塗層（SurTec Coat 2020 / 2191 / 2592）： 用於異材質連接處的緊固件、O型環與金屬滑軌。完全不含全氟化合物（PFAS-Free），提供兼具絕緣防腐與乾式潤滑的屏障，同時消除 NVH 異音



五、 關鍵材料與 SurTec 表面處理技術對照表

材料種類 密度 (g/cm³) 核心車用部位 主要工程痛點 SurTec 關鍵表面處理技術方案
超高強度鋼 (UHSS/PHS) ~ 7.85 A/B柱、門檻樑、防撞樑 鎖付扭矩散佈、高壓咬死

SurTec Coat 2610（乾式蠟基 COF 控制塗層）
車用鋁合金 (Aluminium) ~ 2.70 電池包框架、懸吊臂、一體化壓鑄件 導電接地、膠黏附著力、腐蝕 SurTec 650（三價鉻無鉻鈍化）與工業水性清洗
車用鎂合金 (Magnesium) ~ 1.74 方向盤骨架、儀表板 CCB 支架 化學活性高、極易鹽霧腐蝕 SurTec 鎂合金陽極氧化 防腐技術
異材質連接件 (鋼+鋁) - 鋼鋁混合車身接縫、緊固件 異電位電化學腐蝕、NVH 異音

SurTec PFAS-Free 塗層（隔離防腐與抗黏滯滑移）



六、 FAQ 

Q1：為什麼電動車金屬輕量化離不開先進的金屬表面處理技術？

答： 因為輕量化需要大量採用鋁、鎂合金及鋼鋁混合車身。異材質接觸會引發嚴重的電化學腐蝕，且輕量化金屬在加工與鎖付時易磨損咬死。表面處理技術（如 SurTec 650 鈍化與 SurTec Coat 塗層）能提供絕緣防腐、穩定摩擦係數並提升結構膠黏合力。

Q2：SurTec 650 在電動車電池包框架（Battery Enclosure）扮演什麼角色？

答： SurTec 650 是一種無鉻三價鉻鈍化技術。它能在鋁合金電池包殼體表面形成保護膜，既能保持優異的耐鹽霧腐蝕性能，又能維持低接觸電阻以利防靜電接地，同時大幅增強與結構膠及塗料的附著力。

Q3：德國 SurTec 的塗層技術如何滿足 ESG 與 PFAS-Free 環保趨勢？

答： 傳統乾式潤滑常使用含 PTFE（聚四氟乙烯）的含氟塗層。SurTec 開發出水性 PFAS-Free 蠟基功能性塗層，完全不含全氟化合物，卻能提供更精準的摩擦係數控制與持久防異音能力，符合歐盟 REACH 與全球最新限氟法規。



七、 結論

電動車輕量化不僅僅是「替換金屬材料」的簡單題目，更是「材料選擇＋表面防護＋異材質連接」的系統工程。從超高強度鋼的鎖付防咬死、鋁合金電池包的 SurTec 650 無鉻鈍化，到鋼鋁接縫處的 PFAS-Free 防腐隔絕，德國 SurTec 的金屬表面處理解決方案，為現代 EV 輕量化提供了最高品質的技術護航。

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