Znáte Automotive PCB v roce 2022?

Věřím, že každého zajímají potřeby automobilů: rozpočet vozu, jízdní komfort, model, vzhled, interiér, výkon, prostor, pozdější náklady a míra udržení. Lidé si ale nemohou myslet, že moderní chytré auto vám může přinést značný a pohodlný zážitek, ale neodmyslitelně patří k elektronické desce plošných spojů.

PCB jsou široce používány v automobilech a automobily jsou také důležitou aplikační oblastí PCB. Jako podpora elektronických součástek se PCB používají hlavně v systémech řízení napájení, tělesných senzorech, navigačních systémech, zábavních systémech a navigačních systémech v tradičních automobilech. Z pohledu průmyslu PCB se automobily staly v roce 2020 druhou největší aplikační oblastí PCB s podílem asi 16 %.

Čína automobilové PCB

Poptávka po kategoriích PCB pro automobily je převážně diverzifikovaná. Požadavky automobilů na PCB jsou různorodé. Jednostranné a oboustranné desky, 4vrstvé desky, 6vrstvé desky a 8-16vrstvé desky tvoří 26,93 %, 25,70 % a 17,37 %, celkem asi 73 %.HDI PCB, FPC PCB a IC substráty tvořily 9,56 %, 14,57 % a 2,38 %, v daném pořadí, což představuje asi 27 % celkem. Je to vidětVícevrstvé desky plošných spojůjsou stále hlavní poptávkou po automobilové elektronice. Poptávka po automobilových PCB je založena hlavně na 2-6 vrstvách, což představuje asi 2 % nákladů na elektronická zařízení ve vozidle.

PCB automobilovýl

2.1. Hodnota PCB elektrických vozidel

Je výrazně vyšší než u tradičních motorových vozidel. Nová energetická vozidla se v minulosti vyvinula z kompletního mechanického zařízení na kombinaci strojů a elektroniky. Elektronické náklady tradičních kompaktních vozidel, vozidel střední až vyšší třídy, hybridních vozidel a čistě elektrických vozidel tvoří 15 %, 20 %, 47 % a 65 % celého vozidla. S tím, jak se spotřeba nových energetických vozidel začíná měnit z „politiky řízené“ na „řízenou trhem“, vývoj v tomto odvětví nabral rychlý průběh. V souvislosti s elektrifikací automobilů se očekává, že v letech 2020–2030 vzroste míra elektroniky vozidel o 15,2 % na 49,55 %, což je mnohem více než nárůst o 4,8 % v letech 2010–2020.

Nárůst stupně automobilové elektroniky bude odpovídajícím způsobem řídit poptávku po PCB. Spotřeba PCB u nových energetických vozidel je 5-8krát vyšší než u tradičních vozidel. Rozdíl mezi hybridními a čistě elektrickými vozidly je především v bateriích. Pokud jde o hodnotu vozidla, přírůstková poptávka, kterou tyto dva přinášejí, je v zásadě stejná a není třeba rozlišovat. Ať už se jedná o čistě elektrické nebo hybridní, nárůst poptávky po PCB pochází hlavně z elektronického řídicího systému a malá část pochází z elektrického pohonu a napájecí baterie. V tradičních automobilech je spotřeba PCB každého běžného automobilu 0,6 ~ 1 metr čtvereční a spotřeba špičkových modelů je 2-3 metry čtvereční. Nová energie je založena na různých konstrukčních schématech a průměrná užitná plocha vozu je asi 5–8 metrů čtverečních, což je 5–8krát více než u tradičních vozů.

Elektronické ovládání: Nárůst PCB elektrických vozidel pochází hlavně z řídicí jednotky VCU vozidla, jednotky mikrokontroléru MCU a systému řízení baterie BMS.

VCU: Skládá se z řídicího obvodu a softwaru algoritmu. Je to řídící centrum energetického systému. Jeho funkcí je sledovat stav vozidla a realizovat rozhodnutí o výkonu celého vozidla. Spotřeba PCB na jedno vozidlo je asi 0,03 m2.

MCU: Skládá se z řídicího obvodu a softwaru algoritmu. Je důležitou jednotkou elektronického řídicího systému nových energetických vozidel. Jeho funkcí je řídit činnost motoru podle pokynů pro rozhodování vydaných VCU tak, aby mohl vydávat požadovaný střídavý proud podle pokynů VCU. Velikost desky plošných spojů řídicího obvodu v MCU je asi 0,15 m2.

BMS: Základní komponenta v bateriové jednotce prostřednictvím sběru a výpočtu parametrů, jako je napětí, proud, teplota a SOC, k řízení procesu nabíjení a vybíjení baterie a realizaci ochrany a komplexní správy baterie. Hardware BMS se skládá z hlavního řízení (BCU) a podřízeného řízení (BMU). BMS vyžaduje velké množství desek plošných spojů kvůli své složité architektuře.

Elektrický pohon: Skládá se z motoru, převodového mechanismu a měniče. PCB se používá hlavně pro měnič a DC/DC zařízení v měniči. Motor je zodpovědný především za vzájemnou přeměnu elektrické energie a mechanické energie; převodový mechanismus přenáší točivý moment a otáčky výstup motoru na hlavní hřídel vozu pro pohon vozu; převodník obsahuje především střídač a DC/DC zařízení, přičemž oba vyžadují ochranu DPS. Podpora výrazně zvyšuje využití PCB. Díky vysokonapěťové a vysokoproudé přeměně energie nových energetických vozidel se zlepšily požadavky na výkon, jako je Tg a stabilita.

Tesla automobilová PCB

napájecí baterie: Trend nahrazování měděných kabelových svazků FPC je jasný. Akviziční linka je důležitou součástí systému BMS nových energetických vozidel, která dokáže monitorovat napětí a teplotu nových energetických článků baterií; připojit sběr a přenos dat a přinést vlastní funkci proudové ochrany; ochrana článků autobaterie, automatické odpojení abnormálního zkratu a další funkce. Dříve používala nová sběrná linka pro napájení akumulátorů energetických vozidel tradiční řešení s měděným drátem, které zabíralo hodně místa a automatizace spoje sestavy paketů byla nízká. Ve srovnání s měděnými kabelovými svazky má FPC výhody v bezpečnosti, nízké hmotnosti a pravidelném uspořádání díky své vysoké integraci, ultra tenké tloušťce a ultra měkkosti.

PCB auto

2.2. Inteligence nadále zvyšuje hodnotu automobilových PCB

Inteligentní řízení: Poptávka po radarech s milimetrovými vlnami rychle roste, což se očekává, že významně přispěje k vysokofrekvenčním PCB. Radar s milimetrovými vlnami je široce používán ve vrstvě vnímání autonomního řízení a je důležitou součástí autonomních vozidel. Úroveň L2 vyžaduje „1 dlouhý + 4 krátké“ radary s 5 milimetrovými vlnami a úroveň L3-L5 vyžaduje „2 dlouhé + 6 krátkých“ radary s 8 milimetrovými vlnami. V budoucnu se počet vozidel na vozidlo s rychlým pronikáním ADAS výrazně zvýší. Společným rysem návrhu PCB radarových senzorů s milimetrovými vlnami je, že všechny potřebují používat materiály PCB s ultranízkými ztrátami, čímž se sníží ztráty obvodu a zvýší se vyzařování antény.

Chytrý kokpit: Elektronické systémy jsou klíčem k interakci mezi člověkem a vozidlem. Velkoplošné, integrované a inteligentní palubní obrazovky zvyšují poptávku po deskách plošných spojů. S prohlubující se integrací internetových technologií a automobilových technologií budou automobilové displeje přinášet řidičům a cestujícím stále pohodlnější funkce a zážitky. Do obrazovky displeje je integrováno stále více nových technologií, jako je head-up displej, 3D dotyk a interakce mezi člověkem a počítačem, aby uživatelé měli lepší zážitek z jízdy a zábavy. Technologie a poptávka na trhu budou stimulovat velký rozvoj trhu s automobilovými displeji. Podle odhadů IHS na trhu s centrálním ovládacím displejem v roce 2020 tvořily 9palcové a větší displeje 31 % a očekává se nárůst na 43 % v roce 2026. Modul podsvícení obrazovky potřebuje využívat velké množství PCB, což podporuje další vzestupný trend trhu s PCB pro automobily.

automobilový trh PCB rychle poroste na 100 miliard. S rozvojem automobilů ve směru elektrifikace a inteligence se budou PCB pro automobily rychle vyvíjet. V důsledku epidemie bude celosvětový prodej automobilů v roce 2020 činit 78,03 milionu kusů, což představuje meziroční pokles o 13 %. Očekává se, že v roce 2021, na pozadí nízké základny prodejů automobilů a rostoucí ceny vstupních surovin, výrazně poroste rozsah automobilového trhu s PCB. Předpovídáme, že celosvětový automobilový trh s PCB přesáhne v roce 2023 100 miliard juanů a očekává se, že CAGR v letech 2020 až 2025 dosáhne 25,7 %. (Zdroj zprávy: Future Think Tank)