新能源汽車的“神助攻”——FPC

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人氣：1254發布日期：2024-08-27 08:41【大中小】

新能源汽車已然成為未來汽車行業發展的重要趨勢，降低平均電耗、提高續航里程是業界不斷深入研究的方向之一。對于備受關注的譬如續航、充電、安全等問題。歸根結底，都取決于其“動力心臟”——動力電池的性能表現。

那么，如何在現有基礎上“鋰”挽狂瀾，做到?更穩定?更可靠?更安全?更環保？現在汽車軟板小編就不帶你一探究竟。

從替代傳統線束著手

動力電池PACK環節總會遇到這些令人頭疼的問題：線束布線凌亂，擠占電池包空間，裝配依賴人工，難以實現自動化大規模生產。
作為新能源汽車的“神經系統”，線束輕量化對單車能耗的降低愈發重要，目前寧德時代、比亞迪、特斯拉中國、國軒高科、中航鋰電等頭部企業均采用FPC方案替代傳統線束方案。

▲FPC在汽車上的應用

什么是FPC?
FPC：英文全拼Flexible Printed Circuit ，中文意思是柔性印制線路板，簡稱軟板。采集線是新能源汽車BMS系統所需配備的重要部件，實現監控新能源動力電池電芯的電壓和溫度；連接數據采集和傳輸并自帶過流保護功能；保護汽車動力電池電芯，異常短路自動斷開等功能。
在此前汽車軟板想說，新能源汽車動力電池采集線采用傳統銅線線束方案，常規線束由銅線外部包圍塑料而成，連接電池包時每一根線束到達一個電極，當動力電池包電流信號很多時，需要很多根線束配合，對空間的擠占大。
Pack 裝配環節，傳統線束依賴工人手工將端口固定在電池包上，自動化程度低。相較銅線線束，FPC 由于其高度集成、超薄厚度、超柔軟度等特點，在安全性、輕量化、布局規整等方面具備突出優勢，此外 FPC 厚度薄，電池包結構定制，裝配時可通過機械手臂抓取直接放置電池包上，自動化程度高，適合規模化大批量生產，FPC 替代銅線線束趨勢明確。整車FPC用量超過100片，動力電池FPC數量與面積遠超原有整車車載FPC，新能源汽車的大發展帶動車載動力電池用FPC需求大幅增長。

FPC在動力電池模組中應有中有以下優勢：

高度集成：自嵌入式Fuse、連接器、片式NTC、鋁/鎳端子；不僅提供優良而一致的電性能，能滿足更小型和更高密度安裝的設計需要三度空間布線且外型可順空間的局限做改變，適用于向高密度、小型化、高可靠方向發展的需要，從而達到元器件裝配和導線連接的一體化。

可實現自動化組裝：組裝快、精準，利于實現自動化；在裝配和容錯這里，可以避免很多線束設計中由于手工出現的差錯，在接插件層面也減少了很多插錯的機會。使用FPC采樣，可降低Module集成工藝復雜度，FPC與電池busbar（匯流排）的連接可實現自動化焊接，有效減少了人工成本。即使客戶在無法成熟實現自動化焊接的情況下，采用傳統螺絲鎖緊的方式，仍然可以有效降低了人工的投入。

超薄厚度：線路區0.34mm，NTC處2mm。

超柔軟度：線路區可實現90°、180°彎折組裝。

輕量化：整車使用時，可比線束方案減重約1kg。

成本優勢：從成本來看，FPC本身的成本并不高，對于連接成本而言，是有很大的降低的幅度。

全球汽車 BMS 軟板市場滲透率提升，推動市場擴容。汽車 BMS 軟板相較于傳統線束具有安全性、輕量化、工藝靈活、自動化生產等優勢，特斯拉、比亞迪等新能源汽車引領 FPC 方案替代傳統線束，BMS 軟板方案滲透率有望持續提升，我們預計將從 2021 年的 14%進一步上升至 2025 年的 70%，假設 2021 年汽車 BMS 軟板單車價值量為 800 元/車，每年平均單價下降 5%，對應 BMS 軟板市場空間將由 2021 年的6.9 億元上升至 2025 年的 106.9 億元。
圖：預計 2025 年全球汽車 BMS 軟板市場規模有望達到 106.9 億元
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