Знаете ли вы автомобильные печатные платы в 2022 году?

Я считаю, что всех волнуют потребности автомобилей: бюджет автомобиля, комфорт вождения, модель, внешний вид, салон, мощность, вместительность, последующие расходы и коэффициент удержания. Но люди не могут подумать, что современный умный автомобиль может принести вам значительный и комфортный опыт, но он неотделим от электронной платы.

ПХБ широко используются в автомобилях, и автомобили также являются важной областью применения ПХД. В качестве поддержки электронных компонентов печатные платы в основном используются в системах управления питанием, датчиках тела, навигационных системах, развлекательных системах и навигационных системах в традиционных автомобилях. С точки зрения индустрии печатных плат автомобили стали второй по величине областью применения печатных плат в 2020 году, на которую приходится около 16%.

Китайская автомобильная печатная плата

Спрос на категории автомобильных печатных плат в основном диверсифицирован. Требования автомобилей к печатным платам разнообразны. На одно- и двухсторонние платы, 4-слойные платы, 6-слойные платы и платы с 8-16 слоями приходится 26,93%, 25,70% и 17,37% соответственно, что в сумме составляет около 73%. HDI PCB, FPC PCB и IC субстраты составляли 9,56%, 14,57% и 2,38% соответственно, что в сумме составляло около 27%. Видно, что многослойные печатные платы по-прежнему являются основным спросом для автомобильной электроники. Спрос на автомобильные печатные платы в основном основан на 2-6 слоях, что составляет около 2% стоимости электронных устройств в автомобиле.

печатная плата автомобильная

2.1. Стоимость печатной платы электромобилей

Значительно выше, чем у традиционных транспортных средств. Транспортные средства на новой энергии в прошлом превратились из полностью механического устройства в комбинацию машин и электроники. Затраты на электронику традиционных компактных автомобилей, автомобилей среднего и высокого класса, гибридных автомобилей и электромобилей составляют 15%, 20%, 47% и 65% всего автомобиля соответственно. По мере того, как потребление новых энергетических транспортных средств начинает меняться от «управляемого политикой» до «управляемого рынком», развитие отрасли вступило в полосу быстрого развития. В контексте электрификации автомобилей ожидается, что доля автомобильной электроники вырастет на 15,2% до 49,55% в 2020-2030 годах, что намного выше, чем увеличение на 4,8% в 2010-2020 годах.

Увеличение уровня автомобильной электроники будет соответственно стимулировать спрос на печатные платы. Потребление ПХБ новыми энергетическими транспортными средствами в 5-8 раз выше, чем у традиционных транспортных средств. Разница между гибридными и чистыми электромобилями в основном заключается в батареях. С точки зрения стоимости транспортного средства дополнительный спрос, вызванный этими двумя видами транспорта, в основном одинаков, и нет необходимости проводить различие. Будь то чисто электрический или гибридный, увеличение спроса на печатные платы в основном связано с электронной системой управления, а небольшая часть - с электроприводом и аккумуляторной батареей. В традиционных автомобилях потребление печатных плат для каждого обычного автомобиля составляет 0,6–1 кв. м, а потребление моделей высокого класса составляет 2–3 кв. м. Новая энергия основана на различных конструктивных схемах, а средняя площадь использования автомобиля составляет около 5-8 квадратных метров, что в 5-8 раз больше, чем у традиционных автомобилей.

Электронное управление: Увеличение количества печатных плат электромобилей в основном происходит за счет контроллера транспортного средства VCU, блока микроконтроллера MCU и системы управления батареями BMS.

VCU: он состоит из схемы управления и программного обеспечения алгоритма. Это центр управления энергосистемой. Его функция заключается в контроле состояния транспортного средства и реализации решения по мощности всего транспортного средства. Расход ПХБ на одно транспортное средство составляет около 0,03 квадратных метра.

MCU: он состоит из схемы управления и программного обеспечения алгоритма. Это важный элемент электронной системы управления транспортных средств, работающих на новой энергии. Его функция заключается в управлении работой двигателя в соответствии с инструкциями по принятию решений, выдаваемыми VCU, чтобы он мог выдавать требуемый переменный ток в соответствии с инструкциями VCU. Размер печатной платы схемы управления в микроконтроллере составляет около 0,15 квадратных метров.

BMS: основной компонент аккумуляторной батареи, собирающий и вычисляющий такие параметры, как напряжение, ток, температура и SOC, для управления процессом зарядки и разрядки батареи, а также для реализации защиты и комплексного управления батареей. Аппаратное обеспечение BMS состоит из главного устройства управления (BCU) и подчиненного устройства управления (BMU). BMS требует большого количества печатных плат из-за своей сложной архитектуры.

Электропривод: состоит из двигателя, передаточного механизма и преобразователя. Печатная плата в основном используется для инвертора и устройства постоянного тока в преобразователе. Двигатель в основном отвечает за взаимное преобразование электрической энергии и механической энергии; передаточный механизм передает крутящий момент и скорость, выдаваемые двигателем, на главный вал автомобиля для привода автомобиля; преобразователь в основном включает в себя инвертор и устройство постоянного/постоянного тока, оба из которых требуют защиты печатной платы. Поддержка, значительно увеличивающая использование печатной платы. Из-за высоковольтного и сильноточного преобразования энергии транспортных средств на новой энергии улучшаются требования к производительности, такие как Tg и стабильность.

Автомобильная плата Tesla

силовая батарея: Тенденция замены медных жгутов на FPC очевидна. Линия сбора данных является важной частью системы BMS транспортных средств с новой энергией, которая может контролировать напряжение и температуру элементов аккумуляторной батареи с новой энергией; подключить сбор и передачу данных и обеспечить собственную функцию защиты от тока; защита аккумуляторных батарей автомобиля, автоматическое отключение при ненормальном коротком замыкании и другие функции. Раньше в новой линии сбора аккумуляторов для электромобилей использовалось традиционное решение из медных проводов, которое занимало много места, а автоматизация звена сборки пакета была низкой. По сравнению с медными жгутами, FPC имеет преимущества в безопасности, легком весе и регулярной компоновке благодаря высокой степени интеграции, сверхтонкой толщине и сверхмягкости.

печатная плата автомобиля

2.2. Интеллект продолжает повышать ценность автомобильных печатных плат

Интеллектуальное вождение. Спрос на радары миллиметрового диапазона быстро растет, что, как ожидается, внесет значительный вклад в высокочастотные печатные платы. Радар миллиметрового диапазона широко используется на уровне восприятия автономного вождения и является важным компонентом автономных транспортных средств. Для уровня L2 требуется «1 длинный + 4 коротких» 5-миллиметровых радара, а для уровня L3-L5 требуется «2 длинных + 6 коротких» 8-миллиметровых радаров. В будущем количество транспортных средств на одно транспортное средство значительно возрастет благодаря быстрому внедрению ADAS. Общей чертой конструкции печатных плат радарных датчиков миллиметрового диапазона является то, что все они должны использовать материалы печатных плат со сверхнизкими потерями, тем самым уменьшая потери в цепи и увеличивая излучение антенны.

Умная кабина: Электронные системы являются ключом к взаимодействию человека и транспортного средства. Большой экран, встроенные и интеллектуальные бортовые экраны увеличивают спрос на печатные платы. По мере углубления интеграции интернет-технологий и автомобильных технологий автомобильные дисплеи будут предоставлять водителям и пассажирам все больше и больше удобных функций и возможностей. Все больше и больше новых технологий, таких как проекционный дисплей, 3D Touch и взаимодействие человека с компьютером, интегрируются в экран дисплея, чтобы сделать вождение и развлечения пользователей еще лучше. Технологии и рыночный спрос будут стимулировать большое развитие рынка автомобильных дисплеев. По оценкам IHS, на рынке дисплеев центрального управления в 2020 году на долю дисплеев с диагональю 9 дюймов и более приходилось 31%, и ожидается, что в 2026 году эта доля увеличится до 43%. Модуль подсветки на экране должен использовать большое количество печатных плат, что способствует дальнейшему росту рынка автомобильных печатных плат.

Рынок автомобильных печатных плат быстро вырастет до 100 миллиардов долларов. С развитием автомобилей в направлении электрификации и интеллекта печатные платы для автомобилей будут быстро развиваться. Из-за эпидемии мировые продажи автомобилей в 2020 году составят 78,03 млн единиц, что на 13% меньше, чем в прошлом году. В 2021 году на фоне низкой базы продаж автомобилей и роста цен на исходное сырье ожидается значительный рост масштабов рынка автомобильных печатных плат. Мы прогнозируем, что объем мирового рынка автомобильных печатных плат превысит 100 миллиардов юаней в 2023 году, а CAGR, как ожидается, достигнет 25,7% в период с 2020 по 2025 год. (Источник отчета: Future Think Tank)