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車用PCB的定義及市場(chǎng)現(xiàn)狀
近年來，新能源汽車的興起，顯著推動(dòng)了PCB（印刷電路板）行業(yè)的進(jìn)步。作為電子元器件的核心支撐體，PCB在汽車電子中具有重要地位。它不僅作為電子元器件的載體，還在動(dòng)力控制、安全控制、車身電子和娛樂通訊等多個(gè)汽車系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。相較于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車對(duì)電子控制系統(tǒng)的需求更為強(qiáng)烈，汽車行業(yè)的電氣化、智能化與網(wǎng)聯(lián)化趨勢(shì)，正在不斷提高高端汽車PCB板的需求。這種需求對(duì)PCB的可靠性要求極高，通常需要經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)1至3年的嚴(yán)格試驗(yàn)和驗(yàn)證，才能通過汽車零部件廠商的認(rèn)證。
汽車用PCB可分為多層PCB、柔性PCB（FPC）、高密度互連PCB（HDI）、高頻PCB以及其他類型。由于材質(zhì)和特性的差異，各類型PCB在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮作用。汽車電子行業(yè)對(duì)車規(guī)級(jí)電子產(chǎn)品有著嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，主要認(rèn)證包括AEC-Q100、IPC-6011和IATF 16949等，這些標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)筑了行業(yè)的高門檻，也形成了PCB產(chǎn)品技術(shù)水平的護(hù)城河。
全球汽車PCB市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)，并受新能源汽車滲透率提升的驅(qū)動(dòng)。作為全球新能源車的龍頭，特斯拉車型中PCB的用量極大。尤其是在特斯拉Model系列新能源汽車中，逆變器部件和BMS（電池管理系統(tǒng)）都采用了大量的PCB，顯著提升了單車的PCB價(jià)值。
可以看到，電動(dòng)化和智能化趨勢(shì)將繼續(xù)拉動(dòng)汽車PCB市場(chǎng)的增長(zhǎng)，特別是在亞太地區(qū)和中國(guó)市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)廠商在全球汽車PCB市場(chǎng)中仍有廣闊的增長(zhǎng)空間。根據(jù)fortune business insights的預(yù)測(cè)，2022年全球汽車PCB市場(chǎng)規(guī)模為88.4億美元，預(yù)計(jì)2030年將增長(zhǎng)至133.9億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為5.6%。亞太地區(qū)在全球汽車PCB市場(chǎng)中占據(jù)重要地位，2021年市場(chǎng)規(guī)模為44.2億美元，2022年達(dá)48.3億美元。
新能源汽車的快速普及成為推動(dòng)PCB需求增長(zhǎng)的主要因素。2019年，低檔、中檔和高檔汽車單臺(tái)PCB的價(jià)值分別為30-40美元、50-70美元和100-150美元。隨著汽車新四化（電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化）的推進(jìn)，單車PCB價(jià)值量將顯著提升，預(yù)計(jì)2028年全球汽車PCB市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到124.8億美元，2020-2028年復(fù)合增長(zhǎng)率為5.30%。全球新能源車PCB市場(chǎng)空間到2025年將增長(zhǎng)至300.95億元人民幣，年復(fù)合增長(zhǎng)率顯著高于傳統(tǒng)燃油車。與此相對(duì)，傳統(tǒng)燃油車的PCB市場(chǎng)空間呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，預(yù)計(jì)到2025年將降至329.25億元人民幣。
汽車PCB的需求集中于多層板和HDI（高密度互連）等高端領(lǐng)域，而市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主要集中在中低端領(lǐng)域。根據(jù)Jycircuitboard的數(shù)據(jù)，在汽車PCB市場(chǎng)中，1-2層PCB板占比為26.93%，4層PCB占比為25.70%，6層PCB占比為17.37%，8-16層PCB占比為3.49%。此外，HDI板占比為9.56%，F(xiàn)PC（柔性印刷電路板）占比為14.57%，IC載板為2.38%。以上數(shù)據(jù)顯示，多層PCB板是汽車電子的主要需求，而HDI和FPC則在高端應(yīng)用中占有重要地位。
燃油車轉(zhuǎn)新能源車主要PCB應(yīng)用場(chǎng)景
傳統(tǒng)燃油車的核心部件主要由機(jī)械部件組成，如內(nèi)燃機(jī)、變速器、活塞、曲軸和氣缸等。PCB的使用主要集中在與電子控制、傳感器和車輛系統(tǒng)集成相關(guān)的部分。ECU作為燃油車的重要電子部件，需要處理大量的電子運(yùn)算，因此大量使用PCB板。此外，變速器控制單元、ABS系統(tǒng)以及其他傳感器也廣泛應(yīng)用了PCB，以實(shí)現(xiàn)各種電子控制功能。
傳統(tǒng)燃油車的PCB應(yīng)用場(chǎng)景主要集中在動(dòng)力控制系統(tǒng)、車載娛樂系統(tǒng)和安全系統(tǒng)，而新能源電動(dòng)車不僅延續(xù)了這些應(yīng)用，還增加了電池管理系統(tǒng)（BMS）、車載充電機(jī)和電壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（如DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器）等。這些系統(tǒng)涉及信號(hào)傳輸、數(shù)據(jù)處理和能量轉(zhuǎn)換等功能，需要使用大量PCB板卡。這些設(shè)備對(duì)PCB的需求更為廣泛，特別是在高電流容量、高穩(wěn)定性和多層次PCB方面的要求更高。
由于新能源車的電子集成度和功能復(fù)雜性更高，其對(duì)PCB的需求顯著增加。新能源車的線路板設(shè)計(jì)多樣化，包括單面板、雙面板、多層板、柔性板和剛?cè)峤Y(jié)合板等，根據(jù)不同的需求進(jìn)行組合，以滿足高集成度、可靠性和安全性的要求。
根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)，新能源汽車的PCB使用量約為傳統(tǒng)燃油車的4-5倍，具體用量在5-8平方米/輛之間。這一顯著增長(zhǎng)主要源于新能源汽車對(duì)電控系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)（BMS）、車載充電機(jī)、DC-DC轉(zhuǎn)換器和逆變器等設(shè)備的需求。
新能源車用PCB主要應(yīng)用場(chǎng)景，來源：與非研究院
智能駕駛和智能座艙技術(shù)的發(fā)展，對(duì)PCB需求的增長(zhǎng)也起到了重要推動(dòng)作用。隨著ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）功能的普及，智能駕駛成為行業(yè)的核心目標(biāo)，單車內(nèi)傳感器的數(shù)量不斷增加，毫米波雷達(dá)等設(shè)備對(duì)PCB材料和工藝的要求也越來越高。同時(shí)，智能座艙的多屏化、大尺寸趨勢(shì)進(jìn)一步增加了PCB的需求，市場(chǎng)預(yù)計(jì)將持續(xù)擴(kuò)大。
此外，隨著換電模式在新能源汽車中的應(yīng)用，集中充電站與換電站控制系統(tǒng)對(duì)PCB的需求也在增加。換電模式要求更高的PCB可靠性和穩(wěn)定性，以確保電池更換過程的順利進(jìn)行。總的來看，電動(dòng)化和智能化趨勢(shì)是推動(dòng)汽車PCB市場(chǎng)需求增長(zhǎng)的主要因素，這一市場(chǎng)預(yù)計(jì)將持續(xù)擴(kuò)展。
全球車用PCB主要玩家
2020 年全球汽車 PCB 市場(chǎng)份額（分企業(yè)），來源：Research In China，與非研究院制表
根據(jù)Research In China 的數(shù)據(jù)，2020年全球汽車PCB市場(chǎng)呈現(xiàn)高度集中化，前三大廠商均為日資企業(yè)，分別是CMK（8.2%）、，這三家公司合計(jì)占據(jù)了全球市場(chǎng)份額的近四分之一。盡管中國(guó)大陸企業(yè)在汽車PCB市場(chǎng)中的份額相對(duì)較小，但隨著中國(guó)整車及零部件企業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力日益增強(qiáng)，加之大陸PCB企業(yè)在技術(shù)和市場(chǎng)拓展方面的積極進(jìn)取，未來中國(guó)大陸廠商在汽車PCB市場(chǎng)中的份額有望顯著提升。
全球汽車PCB市場(chǎng)的頭部廠商主要集中在日本和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)。這些企業(yè)憑借先進(jìn)的技術(shù)和生產(chǎn)能力，在全球市場(chǎng)中占據(jù)了重要位置。以下是全球主要的汽車PCB供應(yīng)商：
CMK Corporation（日本）：CMK是全球汽車PCB市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，市場(chǎng)份額達(dá)到了8.2%。該公司憑借其在汽車電子領(lǐng)域的深厚積累，特別是在高端汽車PCB產(chǎn)品方面，保持著全球市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。
Mektron（日本）：Mektron緊隨其后，市場(chǎng)份額為8.1%。作為日本知名的汽車PCB制造商，Mektron的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車電子的各個(gè)領(lǐng)域。
Meiko Electronics（日本）：Meiko的市場(chǎng)份額為7.6%。該公司在全球范圍內(nèi)擁有廣泛的客戶群，尤其是在汽車電子市場(chǎng)，其產(chǎn)品具有較高的市場(chǎng)認(rèn)可度。
Chin-Poon Industrial Co., Ltd.（中國(guó)臺(tái)灣）：Chin-Poon是中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的主要汽車PCB供應(yīng)商之一，其產(chǎn)品在全球市場(chǎng)中占有一定份額，尤其在高端汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)出色。
KCE Electronics（泰國(guó)）：KCE是泰國(guó)領(lǐng)先的PCB制造商，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域，尤其在東南亞市場(chǎng)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
AT&S（奧地利）：AT&S作為歐洲知名的PCB制造商，其在汽車電子領(lǐng)域的產(chǎn)品性能穩(wěn)定，并在全球市場(chǎng)中占據(jù)一席之地。
Tripod Technology Corporation（中國(guó)臺(tái)灣）：Tripod是中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的另一家主要PCB供應(yīng)商，其產(chǎn)品在汽車電子市場(chǎng)中獲得了廣泛應(yīng)用。
TTM Technologies（美國(guó)）：TTM是美國(guó)知名的PCB制造商，憑借其在汽車電子領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)，贏得了全球多個(gè)知名汽車廠商的訂單。
中國(guó)車用PCB主要玩家
盡管全球市場(chǎng)仍然由日資企業(yè)主導(dǎo)，但中國(guó)大陸的PCB廠商近年來正在快速崛起，逐步在全球市場(chǎng)中占據(jù)重要位置。以下是中國(guó)主要汽車PCB廠商的概述：
滬電股份：滬電股份通過與瑞士Schweizer的深度合作，在國(guó)內(nèi)汽車射頻PCB領(lǐng)域處于技術(shù)領(lǐng)先地位。2017年，公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了24GHz汽車主動(dòng)測(cè)距雷達(dá)用PCB產(chǎn)品的批量供貨，并且在2018年穩(wěn)步推進(jìn)77GHz主動(dòng)測(cè)距雷達(dá)用PCB產(chǎn)品的開發(fā)工作。此外，滬電股份持有Schweizer 19.74%的股權(quán)，這使得公司能夠深度參與Schweizer的技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)布局，進(jìn)一步提升了其在全球汽車射頻PCB市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。
博敏電子：博敏電子在2023年新能源（含汽車電子）PCB業(yè)務(wù)中的占比高達(dá)36%。為滿足核心客戶的訂單需求，公司正在加速建設(shè)新的生產(chǎn)基地。這種擴(kuò)張不僅提升了公司在汽車PCB領(lǐng)域的產(chǎn)能，也增強(qiáng)了其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
四會(huì)富仕：四會(huì)富仕在2023年工業(yè)控制和汽車電子領(lǐng)域的收入占比合計(jì)超過80%，其中汽車電子領(lǐng)域的收入占比超過20%。公司逐步從車鑰匙、車燈、天線與車載娛樂系統(tǒng)等傳統(tǒng)領(lǐng)域，向ECU、T-BOX、P-Box、轉(zhuǎn)向馬達(dá)、激光雷達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制板等重要安全部件拓展，并已與多家EMS汽車廠商和終端客戶建立了合作聯(lián)系。
世運(yùn)電路：在全球前100名PCB制造商中，世運(yùn)電路排名第32，汽車用PCB供應(yīng)商中排名第14。盡管其全球市場(chǎng)份額相對(duì)較小，但近年來公司在市場(chǎng)中的排名有所提升，顯示出其在汽車PCB領(lǐng)域的增長(zhǎng)潛力。
東山精密：東山精密在2020年全球PCB廠商中排名第三，其在汽車電子領(lǐng)域的表現(xiàn)尤為突出。公司成功切入了博世、馬瑞利等汽車電子巨頭的供應(yīng)鏈，并積極布局高增長(zhǎng)的新能源汽車市場(chǎng)，尤其是在柔性電路板（FPC）領(lǐng)域，公司憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)獲得了特斯拉等高端客戶的訂單。
景旺電子：2023年，景旺電子的智能汽車電子收入約為43億元，占公司總營(yíng)收的40%以上。公司的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于多個(gè)汽車電子領(lǐng)域，包括汽車域控制器、攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)以及新能源汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS）等。隨著新能源汽車滲透率的提升，景旺電子在這一市場(chǎng)中的表現(xiàn)進(jìn)一步增強(qiáng)。
深南電路：深南電路通過布局高端封裝基板和PCB產(chǎn)品，積極應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求的提升。在汽車電子領(lǐng)域，深南電路的訂單量在2023年同比增長(zhǎng)超過50%，特別是在新能源和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）方向上表現(xiàn)出色。公司南通三期工廠的順利投產(chǎn)為其訂單的快速增長(zhǎng)提供了堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)能支撐。
崇達(dá)技術(shù)：崇達(dá)技術(shù)專注于生產(chǎn)多種類型的PCB，其汽車PCB主要應(yīng)用于娛樂信息系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)等領(lǐng)域。公司憑借在汽車電子市場(chǎng)中的專業(yè)化產(chǎn)品和服務(wù)，逐步擴(kuò)大了市場(chǎng)份額。
依頓電子：依頓電子專注于高精度、高密度雙層及多層印刷線路板的制造和銷售，近年來順利打入國(guó)際頂尖品牌的供應(yīng)鏈，特別是在汽車電子領(lǐng)域，公司產(chǎn)品已進(jìn)入多家全球知名汽車廠商的供應(yīng)鏈體系。
?勝宏科技：勝宏科技作為國(guó)內(nèi)PCB領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車電子等領(lǐng)域。公司通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí)，穩(wěn)步提升在市場(chǎng)中的地位。
廣合科技：廣合科技在中國(guó)汽車PCB市場(chǎng)也是重要參與者。公司不斷加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，積極拓展市場(chǎng)份額，尤其是在新能源汽車領(lǐng)域，公司通過與國(guó)內(nèi)外知名廠商的合作，逐步提升了自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
全球及中國(guó)車用PCB主要參與者，來源：與非研究院整理
全球汽車PCB市場(chǎng)的集中度較高，尤其是在北美市場(chǎng)。通過對(duì)全球和中國(guó)汽車PCB市場(chǎng)的深入分析，可以看出，盡管市場(chǎng)仍然由海外企業(yè)主導(dǎo)，但中國(guó)大陸廠商正在通過技術(shù)提升、市場(chǎng)拓展和合作戰(zhàn)略，在全球市場(chǎng)中逐步占據(jù)更為重要的位置。
值得注意的是，國(guó)內(nèi)廠商在汽車PCB市場(chǎng)中的崛起，得益于其研發(fā)投入的不斷增加。各大廠商的研發(fā)投入占營(yíng)收比例呈現(xiàn)快速提升的態(tài)勢(shì)，這支撐了它們向高端PCB產(chǎn)品市場(chǎng)的拓展。隨著研發(fā)能力的提升，國(guó)內(nèi)廠商的盈利能力有望進(jìn)一步增強(qiáng)。此外，國(guó)內(nèi)廠商還在積極拓展下游客戶，目前已紛紛斬獲了眾多知名車企和一級(jí)供應(yīng)商的合作訂單，為未來市場(chǎng)份額的進(jìn)一步提升奠定了基礎(chǔ)。
車用PCB七大技術(shù)趨勢(shì)
趨勢(shì)一：多層板
在現(xiàn)代汽車中，電子設(shè)備的集成度越來越高，要求PCB能夠承載更多的電子元件。這就要求PCB制造商提供高層數(shù)的PCB板，例如10層以上的多層板設(shè)計(jì)，以滿足車輛對(duì)計(jì)算性能和穩(wěn)定性的需求。例如，深圳市宏聯(lián)電路有限公司為特斯拉汽車定制的6層和8層PCB板，正是用于車載信息系統(tǒng)和其他關(guān)鍵電子組件中，以確保車輛的高性能和可靠性。
多層PCB板在車載信息娛樂系統(tǒng)、動(dòng)力控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等多個(gè)重要系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，單/雙層板在車用PCB中的占比約為26.93%，而4-16層板的合計(jì)占比則接近50%。這表明隨著車輛電子化進(jìn)程的深入，多層PCB板將繼續(xù)成為汽車行業(yè)的主要需求。
然而，盡管多層PCB板在汽車電子中的重要性不言而喻，其制造過程卻面臨著一系列的技術(shù)挑戰(zhàn)。首先，多層板的制造需要高精度的層壓和鉆孔技術(shù)，特別是在處理不同材料的熱膨脹系數(shù)差異時(shí)，如何有效控制層間的應(yīng)力分布是一個(gè)關(guān)鍵問題。其次，多層板的設(shè)計(jì)復(fù)雜性較高，設(shè)計(jì)人員不僅要精確計(jì)算每一層的信號(hào)路徑，還需要考慮電磁干擾（EMI）和信號(hào)完整性等問題。此外，隨著電路密度的增加，熱管理問題變得更加突出，這要求在設(shè)計(jì)中加入合理的散熱策略，以確保電路板在高溫環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作。
趨勢(shì)二：軟硬板結(jié)合
通過將柔性電路板（FPC）與剛性電路板相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車內(nèi)部各種傳感器、執(zhí)行器和控制器的有效連接。這種技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠減少連接器和焊點(diǎn)的數(shù)量，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，還能適應(yīng)汽車內(nèi)部復(fù)雜的空間布局要求。通過將柔性和剛性電路板結(jié)合以適應(yīng)車內(nèi)復(fù)雜環(huán)境，例如中控系統(tǒng)和車載信息娛樂系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)對(duì)電路板的靈活性和耐用性要求極高。FPC與剛性PCB結(jié)合的設(shè)計(jì)，可以使得系統(tǒng)在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多功能，從而提升整車的智能化水平。
趨勢(shì)三：安全性與電氣隔離
在傳統(tǒng)燃油車的動(dòng)力控制系統(tǒng)、車載娛樂系統(tǒng)和安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，安全性和電氣隔離是至關(guān)重要的考慮因素。PCB設(shè)計(jì)需要特別注意電氣間隙和爬電距離的控制，以確保在高壓環(huán)境中的電氣性能和產(chǎn)品安全性。例如，遵循IEC60950標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)中可以通過開槽、使用絕緣材料和雙側(cè)組裝等措施來滿足這些安全要求。
此外，針對(duì)時(shí)鐘頻率超過5MHz或信號(hào)上升時(shí)間小于5ns的PCB設(shè)計(jì)，通常需要使用多層板設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法不僅可以有效控制信號(hào)回路面積，從而提高信號(hào)質(zhì)量并減少電磁干擾，還能在復(fù)雜的電子系統(tǒng)中確保信號(hào)的穩(wěn)定性和可靠性。
BMS PCB設(shè)計(jì)還需要滿足嚴(yán)格的安全要求，包括電池過充、過放和短路保護(hù)等，以確保電池的安全性。設(shè)計(jì)中必須遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 31485-2015《電動(dòng)汽車用蓄電池管理系統(tǒng)通用規(guī)范》和GB/T 31486-2015《電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池安全規(guī)范》，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)汽車BMS的性能、可靠性、安全性和通信要求。
趨勢(shì)四：耐高溫與散熱性能優(yōu)化
散熱性能是車載PCB設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要考慮因素。隨著電子設(shè)備的集成度越來越高，散熱問題變得日益突出。在高功率設(shè)備中，例如車載信息系統(tǒng)或動(dòng)力控制系統(tǒng)，通過在PCB設(shè)計(jì)中增加銅覆面或采用導(dǎo)熱性能更好的材料，可以顯著提高系統(tǒng)的散熱效率。合理的散熱設(shè)計(jì)不僅能夠延長(zhǎng)電子元件的使用壽命，還能確保整個(gè)系統(tǒng)在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。
BMS PCB必須具備耐高溫性能，因?yàn)殡妱?dòng)汽車電池組通常在高溫環(huán)境下工作。為此，需要選用耐高溫材料，并在設(shè)計(jì)中加入合理的散熱設(shè)計(jì)和溫度傳感器，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度，確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。
趨勢(shì)五：電磁兼容性（EMC）
電磁兼容性是汽車PCB設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵問題，特別是在大功率系統(tǒng)中，如何有效控制電磁干擾（EMI）和確保系統(tǒng)的電氣安全是設(shè)計(jì)人員需要面對(duì)的挑戰(zhàn)。在多層PCB設(shè)計(jì)中，通過適當(dāng)?shù)慕拥夭呗钥梢詫?shí)現(xiàn)電磁干擾的有效控制，同時(shí)還需要考慮電路板的電氣隔離，以確保電路的正常運(yùn)行和維護(hù)人員的安全。
電動(dòng)汽車BMS PCB設(shè)計(jì)需要考慮電磁兼容性，以防止電磁干擾對(duì)其他車輛電子設(shè)備的影響。通過采用屏蔽等措施，可以顯著提高系統(tǒng)的電磁兼容性和可靠性。
趨勢(shì)六：芯片嵌入PCB
芯片嵌入PCB技術(shù)是近年來汽車PCB領(lǐng)域的一個(gè)重要技術(shù)趨勢(shì)。英飛凌與Schweizer Electronic AG合作開發(fā)的1200V CoolSiC?嵌入PCB技術(shù)，通過將碳化硅（SiC）芯片直接嵌入到印刷電路板中，顯著提高了電動(dòng)汽車的續(xù)航里程，并降低了系統(tǒng)總成本。這種嵌入式解決方案不僅推動(dòng)了功率半導(dǎo)體行業(yè)的集成化和模塊化發(fā)展，還促進(jìn)了系統(tǒng)的小型化和成本控制。
這種技術(shù)的應(yīng)用對(duì)功率半導(dǎo)體行業(yè)的影響是深遠(yuǎn)的。首先，通過將碳化硅芯片嵌入到PCB中，可以顯著提高功率半導(dǎo)體的效率和性能，特別是在高溫、高頻等惡劣環(huán)境下仍能保持優(yōu)異的表現(xiàn)。其次，這種嵌入式設(shè)計(jì)有助于減少外部連接和散熱需求，從而降低系統(tǒng)的總成本。
趨勢(shì)七：軟板取代線束
軟板（FPC）取代傳統(tǒng)線束是新能源汽車BMS中的一個(gè)重要技術(shù)趨勢(shì)。與傳統(tǒng)的銅線線束相比，F(xiàn)PC不僅可以有效減輕車體重量，還能提升空間利用率，實(shí)現(xiàn)更高的自動(dòng)化生產(chǎn)和裝配精度。
在新能源汽車BMS中，F(xiàn)PC的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢(shì)。例如，F(xiàn)PC相較于傳統(tǒng)線束可以減少電池包的空間占用，提高電池包的能量密度。此外，F(xiàn)PC的使用還能夠減少連接器和附件的使用，從而降低系統(tǒng)成本。通過采用軟板替代線束，不僅能提高汽車的整體性能，還能滿足輕量化和高效化的設(shè)計(jì)需求。
車用PCB技術(shù)趨勢(shì)，來源：與非研究院整理
車用PCB供應(yīng)鏈趨勢(shì)
影響車用PCB價(jià)格的主要因素，來源：與非研究院整理
從市場(chǎng)需求的角度來看，新能源汽車、5G通訊、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的需求持續(xù)增加，推動(dòng)了對(duì)PCB原材料的需求，特別是覆銅板的需求。2024年，汽車PCB的原材料價(jià)格波動(dòng)顯著，主要受到多重因素的影響。這些因素包括全球經(jīng)濟(jì)波動(dòng)、新能源汽車需求的增加、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇以及新興領(lǐng)域的需求增長(zhǎng)。其中覆銅板作為汽車PCB的主要成本構(gòu)成，其價(jià)格波動(dòng)對(duì)整個(gè)PCB行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
首先，全球經(jīng)濟(jì)的不穩(wěn)定性直接導(dǎo)致了原材料價(jià)格的頻繁波動(dòng)。供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定進(jìn)一步加劇了這一趨勢(shì)，特別是銅價(jià)的持續(xù)上漲，對(duì)PCB行業(yè)造成了巨大的壓力。隨著全球經(jīng)濟(jì)的波動(dòng)，一些原材料供應(yīng)商受到經(jīng)濟(jì)下滑的影響，減產(chǎn)或停產(chǎn)，從而進(jìn)一步加劇了供應(yīng)鏈的壓力。這使得原材料價(jià)格在2024年呈現(xiàn)出顯著的波動(dòng)。
與此同時(shí)，新能源汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展也大幅增加了對(duì)PCB原材料的需求。尤其是鋰電銅箔的市場(chǎng)需求急劇上升，使得銅箔價(jià)格快速攀升。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2023年新能源汽車的產(chǎn)銷量分別增加了217.9萬(wàn)輛和215.4萬(wàn)輛，需求激增導(dǎo)致市場(chǎng)供不應(yīng)求，加劇了原材料價(jià)格的波動(dòng)。
在面對(duì)原材料價(jià)格上漲的挑戰(zhàn)時(shí)，汽車PCB廠商采取了多種策略。首先是通過優(yōu)化設(shè)計(jì)和工藝來降低成本。在設(shè)計(jì)階段，廠商可以通過合理規(guī)劃布線、減少層數(shù)和簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)來降低材料和加工成本。通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝并引入自動(dòng)化技術(shù)，廠商可以提高生產(chǎn)效率，減少浪費(fèi)，進(jìn)一步降低成本。
其次，供應(yīng)鏈管理也是應(yīng)對(duì)原材料價(jià)格波動(dòng)的重要策略之一。廠商通過加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理，確保原材料的穩(wěn)定供應(yīng)，并制定靈活的采購(gòu)策略來應(yīng)對(duì)價(jià)格波動(dòng)。例如，廠商可以根據(jù)市場(chǎng)情況提前或延遲采購(gòu)，以避免價(jià)格波動(dòng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。此外，通過進(jìn)行套期保值操作，廠商可以鎖定原材料價(jià)格，減少因價(jià)格波動(dòng)帶來的不確定性。
此外，汽車PCB廠商還通過調(diào)整市場(chǎng)策略來應(yīng)對(duì)價(jià)格上漲壓力。通過對(duì)市場(chǎng)策略的調(diào)整，例如通過降價(jià)或提高產(chǎn)品附加值，廠商可以緩解原材料價(jià)格上漲帶來的成本壓力。這些策略的實(shí)施有助于汽車PCB廠商在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中保持競(jìng)爭(zhēng)力。
在全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的背景下，覆銅板市場(chǎng)預(yù)計(jì)將迎來新的增長(zhǎng)周期。然而，由于覆銅板的高技術(shù)壁壘和高市場(chǎng)集中度，市場(chǎng)上的價(jià)格波動(dòng)較為劇烈。覆銅板（CCL）是PCB的直接原材料，也是其最大的成本構(gòu)成。因此，覆銅板的價(jià)格波動(dòng)直接影響到PCB的成本。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球剛性覆銅板行業(yè)的產(chǎn)值達(dá)188億美元，增長(zhǎng)近50%，這一增量主要由單價(jià)上升貢獻(xiàn)。隨著5G通信、云計(jì)算、人工智能、汽車電子網(wǎng)聯(lián)化和智能化等技術(shù)的升級(jí)和應(yīng)用場(chǎng)景的拓寬，專用及特殊樹脂基覆銅板的需求顯著增長(zhǎng)，成為行業(yè)的主要增長(zhǎng)動(dòng)力。
PCB 成本構(gòu)成(2022 年)，來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，與非研究院整理
總結(jié)
總結(jié)來看，2024年汽車用PCB的原材料價(jià)格在經(jīng)歷上漲后，可能會(huì)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的水平，但整體趨勢(shì)仍然是上漲的。全球PCB行業(yè)將繼續(xù)受到新興技術(shù)和市場(chǎng)需求增長(zhǎng)的推動(dòng)，但也將面臨原材料價(jià)格波動(dòng)和供應(yīng)鏈不穩(wěn)定的挑戰(zhàn)。汽車PCB廠商需要通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理和調(diào)整市場(chǎng)策略來應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，以在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中保持優(yōu)勢(shì)。高端PCB在新能源汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用被寄予厚望，未來幾年內(nèi)，頭部廠商通過提前布局和技術(shù)創(chuàng)新，有望在市場(chǎng)中獲得更大份額。
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