汽車PCB廣泛應(yīng)用，智電驅(qū)動(dòng)行業(yè)規(guī)模提升
PCB 在汽車中應(yīng)用廣泛，同時(shí)汽車也是 PCB 重要應(yīng)用領(lǐng)域。PCB 作為電子 元器件的支撐，在傳統(tǒng)汽車中主要應(yīng)用于動(dòng)力控制系統(tǒng)、車身傳感器、導(dǎo)航系統(tǒng)、 娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等。從 PCB 產(chǎn)業(yè)看，2020 年汽車已經(jīng)成為 PCB 第二大應(yīng) 用領(lǐng)域，占比約為 16%。
汽車 PCB 品類需求多元化，以為主。汽車對(duì)于 PCB 的要求是多元化 的，單雙面板、4 層板、6 層板，8-16 層板分別占比 26.93%、25.70%、17.37%， 合計(jì)占比約 73%，HDI、FPC、IC 載板占比分別為 9.56%、14.57%、2.38%， 合計(jì)占比約 27%，可見 PCB 多層板仍是汽車電子的主要需求。車載 PCB 需求以 2-6 層板為主，在整車電子裝置成本中的占比約為 2%左右。
電動(dòng)化及智能化將迅速提升價(jià)值量
汽車 PCB 價(jià)值量顯著高于傳統(tǒng)動(dòng)力汽車
電動(dòng)汽車電子化程度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)動(dòng)力汽車，新能源汽車快速滲透提升行業(yè)體電子化程度。新能源汽車已經(jīng)由過去完全的機(jī)械裝置演化成了機(jī)械與電子相結(jié) 合。傳統(tǒng)緊湊型、中高檔車、混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車電子成本占整車分別為 15%、20%、47%、65%。隨著新能源汽車消費(fèi)開始由“政策推動(dòng)”向“市場(chǎng)驅(qū) 動(dòng)”轉(zhuǎn)變，行業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道。汽車電動(dòng)大背景下，預(yù)計(jì) 2020-2030 年間車電子化率提升 15.2pct 至 49.55%，遠(yuǎn)高于 2010-2020 年期間的 4.8pct 的提升 幅度。
汽車電子化程度提高相應(yīng)帶動(dòng) PCB 需求，新能源汽車 PCB 用量為傳統(tǒng)汽車 的 5-8 倍。混動(dòng)和純電汽車電子化差異主要在電池，就對(duì)汽車價(jià)值而言，兩 者帶來的增量需求基本相同，不必加以區(qū)分。無論是純電還是混動(dòng)，其 PCB 需 求增量主要來自電控系統(tǒng)，還有小部分來自于電驅(qū)及動(dòng)力電池。在傳統(tǒng)汽車中， 每輛普通汽車的 PCB 用量是 0.6~1 平方米，高端車型用量在 2-3 平米。而新能源基于設(shè)計(jì)方案不同，車均使用面積大約在 5-8 平米，為傳統(tǒng)汽車的 5-8 倍，其中 僅電控系統(tǒng)單車價(jià)值增量就超過 2000 元。
電控：電動(dòng)汽車 PCB 增量主要來自整車控制器 VCU、微控 制單元 MCU、電池管理系統(tǒng) BMS。
VCU：由控制電路和算法軟件組成，是動(dòng)力系統(tǒng)的控制中樞，作用是監(jiān)測(cè)車 輛狀態(tài)，實(shí)施整車動(dòng)力決策，單車 PCB 用量約為 0.03 平米。
MCU：由控制電路和算法軟件組成，是新能源車電控系統(tǒng)的重要單元，作 用是根據(jù) VCU 發(fā)出的決策指令控制電機(jī)運(yùn)行，使其按照 VCU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。
BMS：電池單元中的核心組件，通過對(duì)電壓、電流、溫度和 SOC 等參數(shù)的 采集和計(jì)算，進(jìn)而控制電池的充放電過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)于電池的保護(hù)和綜合管理。BMS 硬件由主控（BCU）和從控（BMU）組成，BMS 由于架構(gòu)復(fù)雜，需要大量 PCB，主控電路用量約為 0.24 平米，從控單元?jiǎng)t在 2-3 平米，并且一般采 用穩(wěn)定性更好的多層板，單體價(jià)值更大。
電驅(qū)：由電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變化器組成，PCB 主要用在變換器中的逆變器 和 DC/DC 器件。電機(jī)主要負(fù)責(zé)將電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電機(jī)輸出 的扭矩和轉(zhuǎn)速傳遞到汽車的主軸，驅(qū)動(dòng)汽車行駛；變換器主要包含逆變器和 DC/DC 兩個(gè)器件，均需要 PCB 的保護(hù)與支撐，大大增加了 PCB 的使用量。由于 涉及新能源汽車高壓、大電流的電能轉(zhuǎn)換，Tg、穩(wěn)定性等性能要求提高。
動(dòng)力電池用 FPC：FPC 替代銅線線束趨勢(shì)明確，PCB 單車價(jià)值約 600 元。采集線是新能源汽車 BMS 系統(tǒng)所需配備的重要部件，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控新能源動(dòng)力 電池電芯的電壓和溫度；連接數(shù)據(jù)采集和傳輸并自帶過流保護(hù)功能；保護(hù)汽車動(dòng) 力電池電芯，異常短路自動(dòng)斷開等功能。此前新能源汽車動(dòng)力電池采集線采用傳 統(tǒng)銅線方案，空間擠占大，Pack 裝配環(huán)節(jié)自動(dòng)化程度低。相較銅線線束，F(xiàn)PC 由于其高度集成、超薄厚度、超柔軟度等優(yōu)點(diǎn)，在安全性、輕量化、布局規(guī)整等 方面具備優(yōu)勢(shì)。
FPC 替代銅線線束趨勢(shì)明確，國內(nèi)動(dòng)力電池第一梯隊(duì)的寧德時(shí)代 和比亞迪早在 2018 年已經(jīng)在 pack 環(huán)節(jié)批量化應(yīng)用 FPC，特斯拉、國軒高科、 塔菲爾、中航鋰電、欣旺達(dá)等企業(yè)也快速跟進(jìn)，目前 FPC 方案已經(jīng)成為大部分 新能源新車型的最主要選擇。2020 年 FPC 產(chǎn)品單價(jià)約 60 元，每個(gè)電池模需要配備使用一個(gè) FPC，當(dāng)前主流車型以 7-12 個(gè)模塊用量居多，按 10 個(gè)模組 計(jì)算，新增 FPC 單車價(jià)值量約為 600 元。
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