Conosci PCB automobilistico nel 2022?

Credo che tutti siano preoccupati per le esigenze delle auto: budget dell'auto, comfort di guida, modello, aspetto, interni, potenza, spazio, costi successivi e tasso di ritenzione. Ma le persone non possono pensare che la moderna smart car possa offrirti un'esperienza considerevole e confortevole, ma è inseparabile dalla scheda elettronica PCB.

I PCB sono ampiamente utilizzati nelle automobili e anche le automobili sono un'importante area di applicazione del PCB. Come supporto di componenti elettronici, i PCB sono utilizzati principalmente nei sistemi di controllo dell'alimentazione, nei sensori del corpo, nei sistemi di navigazione, nei sistemi di intrattenimento e nei sistemi di navigazione nelle automobili tradizionali. Dal punto di vista dell'industria dei PCB, le automobili sono diventate la seconda più grande area di applicazione dei PCB nel 2020, rappresentando circa il 16%.

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La domanda di categorie di PCB per autoveicoli è principalmente diversificata. I requisiti delle automobili per PCB sono diversificati. I pannelli a singola e doppia faccia, i pannelli a 4 strati, i pannelli a 6 strati e i pannelli a 8-16 strati rappresentano rispettivamente il 26,93%, 25,70% e 17,37%, pari a circa il 73% in totale. I substrati HDI PCB, FPC PCB e IC rappresentavano rispettivamente il 9,56%, il 14,57% e il 2,38%, pari a circa il 27% in totale. Si può vedere che le schede multistrato PCB sono ancora la domanda principale per l'elettronica automobilistica. La domanda di PCB per autoveicoli si basa principalmente su 2-6 strati, che rappresentano circa il 2% del costo dei dispositivi elettronici nel veicolo.

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2.1. Il valore del PCB dei veicoli elettrici

È significativamente superiore a quello dei veicoli a motore tradizionali. I veicoli di nuova energia si sono evoluti in passato da un dispositivo meccanico completo a una combinazione di macchinari ed elettronica. I costi elettronici dei veicoli compatti tradizionali, dei veicoli di fascia medio-alta, dei veicoli ibridi e dei veicoli elettrici puri rappresentano rispettivamente il 15%, 20%, 47% e 65% dell'intero veicolo. Mentre il consumo di veicoli a nuova energia inizia a cambiare da "guidato dalle politiche" a "guidato dal mercato", lo sviluppo del settore è entrato in una corsia preferenziale. Nel contesto dell'elettrificazione automobilistica, si prevede che il tasso di elettronica dei veicoli aumenterà dal 15,2% al 49,55% nel 2020-2030, molto più alto dell'aumento del 4,8% nel 2010-2020.

L'aumento del grado di elettronica automobilistica guiderà di conseguenza la domanda di PCB. Il consumo di PCB dei veicoli a nuova energia è 5-8 volte quello dei veicoli tradizionali. La differenza tra veicoli ibridi e veicoli elettrici puri è principalmente nelle batterie. In termini di valore del veicolo, la domanda incrementale portata dai due è sostanzialmente la stessa, e non c'è bisogno di distinguere. Che si tratti di elettrico puro o ibrido, l'aumento della domanda di PCB proviene principalmente dal sistema di controllo elettronico, e una piccola parte proviene dalla trazione elettrica e dalla batteria di alimentazione. Nelle auto tradizionali, il consumo di PCB di ogni auto ordinaria è di 0,6 ~ 1 metri quadrati e il consumo dei modelli di fascia alta è di 2-3 metri quadrati. La nuova energia si basa su diversi schemi di progettazione e l'area di utilizzo media dell'auto è di circa 5-8 metri quadrati, ovvero 5-8 volte quella delle auto tradizionali.

Controllo elettronico: l'aumento del PCB dei veicoli elettrici deriva principalmente dal controller del veicolo VCU, dall'unità microcontrollore MCU e dal sistema di gestione della batteria BMS.

VCU: è composto da un circuito di controllo e un software di algoritmo. È il centro di controllo del sistema di alimentazione. La sua funzione è monitorare lo stato del veicolo e implementare la decisione di potenza dell'intero veicolo. Il consumo di PCB di un singolo veicolo è di circa 0,03 metri quadrati.

MCU: è composto da un circuito di controllo e un software di algoritmo. È un'unità importante del sistema di controllo elettronico dei veicoli di nuova energia. La sua funzione è controllare il funzionamento del motore secondo le istruzioni decisionali emesse dalla VCU, in modo che possa emettere la corrente alternata richiesta secondo le istruzioni della VCU. La quantità di PCB del circuito di controllo nell'MCU è di circa 0,15 metri quadrati.

BMS: il componente principale nell'unità batteria, attraverso la raccolta e il calcolo di parametri come tensione, corrente, temperatura e SOC, per controllare il processo di carica e scarica della batteria e realizzare la protezione e la gestione completa della batteria. L'hardware BMS è costituito da un controllo master (BCU) e da un controllo slave (BMU). BMS richiede un gran numero di PCB a causa della sua complessa architettura.

Azionamento elettrico: è composto da motore, meccanismo di trasmissione e convertitore. Il PCB viene utilizzato principalmente per inverter e dispositivi DC/DC nel convertitore. Il motore è il principale responsabile della conversione reciproca di energia elettrica ed energia meccanica; il meccanismo di trasmissione trasmette la coppia e la velocità emesse dal motore all'albero principale dell'auto per guidare l'auto; il convertitore comprende principalmente un inverter e un dispositivo DC/DC, entrambi richiedono la protezione del PCB. Supporto, aumentando notevolmente l'utilizzo di PCB. A causa della conversione di potenza ad alta tensione e ad alta corrente dei veicoli di nuova energia, i requisiti prestazionali come Tg e stabilità sono migliorati.

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batteria di alimentazione: la tendenza a sostituire il cablaggio in rame con l'FPC è chiara. La linea di acquisizione è una parte importante del sistema BMS dei veicoli di nuova energia, in grado di monitorare la tensione e la temperatura delle celle della batteria di nuova energia; collegare l'acquisizione e la trasmissione dei dati e portare la propria funzione di protezione corrente; protezione delle celle della batteria di alimentazione automobilistica, disconnessione automatica di cortocircuiti anomali e altre funzioni. In precedenza, la nuova linea di raccolta della batteria di alimentazione per veicoli energetici utilizzava la tradizionale soluzione in filo di rame, che occupava molto spazio e l'automazione del collegamento di assemblaggio del pacco era bassa. Rispetto ai cablaggi in filo di rame, l'FPC presenta vantaggi in termini di sicurezza, leggerezza e layout regolare grazie all'elevata integrazione, allo spessore ultrasottile e all'estrema morbidezza.

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2.2. L'intelligence continua ad aumentare il valore dei PCB automobilistici

Guida intelligente: la domanda di radar a onde millimetriche sta crescendo rapidamente, il che dovrebbe contribuire in modo significativo ai PCB ad alta frequenza. Il radar a onde millimetriche è ampiamente utilizzato nello strato di percezione della guida autonoma ed è un componente importante dei veicoli autonomi. Il livello L2 richiede "1 radar a onde lunghe + 4 corte" da 5 millimetri e il livello L3-L5 richiede "2 radar a onde lunghe + 6 corte" da 8 millimetri. In futuro, il numero di veicoli per veicolo aumenterà in modo significativo con la rapida penetrazione di ADAS. La caratteristica comune della progettazione PCB dei sensori radar a onde millimetriche è che tutti devono utilizzare materiali PCB a bassissima perdita, riducendo così la perdita del circuito e aumentando la radiazione dell'antenna.

Cabina di pilotaggio intelligente: i sistemi elettronici sono la chiave dell'interazione uomo-veicolo. Schermi di bordo di grandi dimensioni, integrati e intelligenti aumentano la domanda di PCB. Con l'approfondimento dell'integrazione della tecnologia Internet e della tecnologia automobilistica, i display automobilistici offriranno funzioni ed esperienze sempre più convenienti a guidatori e passeggeri. Sempre più nuove tecnologie come l'head-up display, il 3D touch e l'interazione uomo-computer sono integrate sullo schermo del display per migliorare l'esperienza di guida e di intrattenimento degli utenti. La tecnologia e la domanda del mercato stimoleranno il grande sviluppo del mercato dei display automobilistici. Secondo le stime di IHS, nel mercato dei display di controllo centrale nel 2020, i display da 9 pollici e più grandi rappresentavano il 31% e si prevede che aumentino fino al 43% nel 2026. Il modulo di retroilluminazione nello schermo deve utilizzare un gran numero di PCB, che promuove l'ulteriore tendenza al rialzo del mercato dei PCB per autoveicoli.

mercato automobilistico PCB crescerà rapidamente a una scala di 100 miliardi. Con lo sviluppo delle automobili nella direzione dell'elettrificazione e dell'intelligenza, i PCB per automobili si svilupperanno rapidamente. Colpite dall'epidemia, le vendite globali di auto nel 2020 saranno di 78,03 milioni di unità, con un calo anno su anno del 13%. Nel 2021, sullo sfondo della base bassa delle vendite di automobili e dell'aumento del prezzo delle materie prime a monte, si prevede che la portata del mercato dei PCB per autoveicoli crescerà in modo significativo. Prevediamo che la dimensione globale del mercato dei PCB per autoveicoli supererà i 100 miliardi di yuan nel 2023 e il CAGR dovrebbe raggiungere il 25,7% dal 2020 al 2025. (Fonte del rapporto: Future Think Tank)