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專注等離子體表面處理設(shè)備

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行業(yè)動態(tài)

新能源汽車如何打開FPC的增量空間？詳細分析來了

日期：2021-12-30 10:15:21 點擊：0

汽車電子占比提升，PCB 需求全方位成長

汽車電子可以分為車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子裝置。其中車體汽車電子控制裝置主要包括動力控制系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)和車身電子系統(tǒng)，車用 PCB 中動力控制系統(tǒng)的需求量較大，尤其是新能源車；其次是車身電子系統(tǒng)，包括汽車照明、電子儀表、自動空調(diào)、電動座椅、電動車窗等，其中 LED 照明對 PCB 需求較高；第三是安全控制系統(tǒng)要包括 ADAS 等。車載電子裝置主要用于提升汽車舒適和便利性，分為信息系統(tǒng)、導航系統(tǒng)和娛樂系統(tǒng)等。

在汽車產(chǎn)業(yè)以電動化智能化、網(wǎng)聯(lián)化為長期趨勢的發(fā)展路徑下，汽車電子占整車比重持續(xù)上升，進而帶動汽車 PCB 板的需求增長。如特斯拉 Model 3，其 PCB 總價值量超過 2500 元，是普通燃油車的 6.25 倍。

電動化：三電系統(tǒng)帶來車載 PCB 新增量

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的差別主要在動力系統(tǒng)，燃油車的油箱被電池包取代，“發(fā)動機+變速箱”被“電機+電機控制器+減速器”取代，相應(yīng)也增加了電子電氣控制模塊，如逆變器、DC-DC、車載充電機、電源管理系統(tǒng)、電機控制器等，直接催生大量的汽車 PCB 板需求，其中主要的增量來自于電控單元的三大動力控制系統(tǒng)（BMS、VCU 和 MCU）。

整車控制器（VCU）：

由控制電路和算法軟件組成，是動力系統(tǒng)的控制中樞，作用包括監(jiān)測車輛狀態(tài)、實施整車動力控制決策，其控制電路需要用到 PCB，以普通板為主，用量在 0.03 平米左右。

電池管理系統(tǒng)（BMS）：

BMS 是電池單元中的核心組件，通過對電壓、電流、溫度和 SOC 等參數(shù)的采集和計算，進而控制電池充放電過程，實現(xiàn)對電池的保護和管理。BMS 由于架構(gòu)復雜，需要用到大量的 PCB，多采用穩(wěn)定性更好的多層板，單體價值更高。

電機控制單元（MCU）：

由控制電路和算法軟件組成，作用是根據(jù) VCU 發(fā)出的決策指令控制電機運行，使其按照 VCU 的指令輸出所需要的交流電。MCU 中控制電路 PCB 用量在 0.15 平米左右。

智能化：汽車智能化進程加速，催生新興 PCB 需求

多傳感器融合勢在必行，助推車載 PCB 用量。

汽車智能化高度依懶于高靈敏傳感器的應(yīng)用，包括車載攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等，三者在暗光環(huán)境、惡劣天氣、探測距離、識別能力等方面優(yōu)勢互補，共同組成自動駕駛的感知層。

隨著 ADAS 加速滲透、自動駕駛逐漸落地，單類傳感器用量將大幅提升，且多傳感器融合大勢所趨，感知層硬件配置方案將從目前的“攝像頭+毫米波雷達”向“攝像頭+毫米波雷達+激光雷達”進階。

據(jù)估算，特斯拉 Model 3 ADAS 傳感器 PCB 價值量在 536-1,364 元之間，占整車 PCB 價值總量的 21%~55%，由此可以看出自動駕駛感知硬件配置對汽車 PCB 需求量增長的推動作用顯而易見。

車載 PCB 需求結(jié)構(gòu)升級，產(chǎn)品附加值迎來提升

車載 PCB 需求結(jié)構(gòu)升級，進一步推升單車價值量。在電動化和智能化的促進下，PCB 持續(xù)向高密度、高集成、高速高頻、高散熱、輕薄化等方向發(fā)展，多層板、剛撓結(jié)合板、HDI 板、FPC 板等產(chǎn)品的需求量將日益上升。

電動化趨勢使得車內(nèi)電子器件和布線趨于復雜，對車載 PCB 的集成度、高密度化、多層化和輕量化等指標提出更高需求。例如其需要經(jīng)受 100 萬小時壽命時間內(nèi)，幾百安的電流，以及高至 800V 的電壓。

此外，傳感器用量和種類的增加對數(shù)據(jù)傳輸量及傳輸速度要求更高，將進一步拓寬高頻高速 PCB 板在汽車中的應(yīng)用，一定程度上促進車用 PCB 量價齊升。

FPC 用量增加，動力電池 FPC 廣獲應(yīng)用

由于可彎曲、體積小、自動化程度高等特性，F(xiàn)PC 的應(yīng) 用逐漸擴展到汽車電子控制單元上，如 OLED 車燈、變速箱、傳感器、車載顯示屏，電池管理系統(tǒng)和多媒體系統(tǒng)等具有高信號傳輸量和高信賴度要求的設(shè)備中，且隨著電動化的深入，F(xiàn)PC 逐漸代替動力電池中的傳統(tǒng)銅線采集線。

采集線是新能源汽車 BMS 系統(tǒng)所需配備的重要部件，連接數(shù)據(jù)采集傳輸并自帶過流保護功能。

此前動力電池采集線采用傳統(tǒng)銅線線束方案，當動力電池包電流信號量大時，需要多根線束配合，擠占電池包空間，而 FPC 排線則可實現(xiàn)布局規(guī)整、結(jié)構(gòu)緊湊的效果，在輕量化、工藝靈活性、自動化生產(chǎn)、安全性等方面更優(yōu)越。

據(jù)高工鋰電調(diào)研，寧德時代和比亞迪早在 18 年便已在 pack 環(huán)節(jié)批量化應(yīng)用 FPC，在龍頭企業(yè)的示范作用下，F(xiàn)PC 替代傳統(tǒng)線束的進程明顯提速，已在特斯拉、國軒高科、中航鋰電等企業(yè)廣泛鋪開應(yīng)用。

毫米波雷達 PCB 材料特性要求高

毫米波雷達指的是工作在 30-300GHz 頻域（波長為 1-10mm）的雷達。由于其波長特性，可以輕易的穿透灰塵及雨滴，保證在惡劣情況下也能有較強工作性能；同時毫米波也不受物體表面形狀、顏色及大氣流的影響，探測的穩(wěn)定性較高。

車載毫米波雷達的工作頻率為一般為 24GHz 和 77GHz，77GHz、79GHz 毫米波雷達主要負責遠距離探測，可以實現(xiàn) 70-200 米的感知距離，而 24GHz 為中短毫米波雷達，可以實現(xiàn) 10-70 米的感知距離。

毫米波雷達所采用的高頻 PCB 板很大程度上決定著雷達傳感器天線的性能，需要具有穩(wěn)定介電常數(shù)和超低損耗的 PCB 材料，選擇更光滑的銅箔可進一步降低電路損耗和減小介電常數(shù)容差變化。同時，材料需要隨時間、溫度，濕度等外界工作環(huán)境改變下仍具有可靠的電氣性能和機械特性。

車用 PCB 市場規(guī)?？焖僭鲩L。據(jù)公開信息顯示，傳統(tǒng)燃油車單車 PCB 價值量約 400 元，新能源汽車帶來價值增量在 2000 元以上，毫米波雷達、攝像頭等 ADAS 系統(tǒng)增加 500 元左右。

結(jié)合 IDC 全球自動駕駛滲透率、EV Tank 全球新能源車銷量數(shù)據(jù)，我們測算得出 21 年全球汽車 PCB 市場規(guī)模約 509 億元，25 年將超 900 億元，21-25E CAGR 16%，增速遠超整體 PCB 市場。

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