各汽车电子领域内的发展阶段变化

“储能热管理研究院”的研究员撰写并发布了这篇《各汽车电子领域内的发展阶段变化》全套文章

各汽车电子领域内的发展变化

采样线束分几个阶段

1）电池模块

一开始是通过导线将极柱测量点延长至接插件，再由接插件与LECU连接。采样的线束长、接插点多、且未设计过流熔断机制。

存在的突出问题：

如果接插件方面没有仔细考虑，线束短路会引起这3种不同的失效模式：不同电压间的短路、连接器凝露和进水 ，或者是ASIC芯片内部的短路。

2）采样线采用电路板代替部分采样线

3）FPC的线路板

一个是可以采用不同的工艺材质连接采样点，

一个是可以设计线路保险丝，还可以给温度传感器NTC留出位置。

总的来看，FPC可降低Module集成工艺复杂度，减重和节约成本，所以成为采用较多的主流方案。

Yazaki在日本的电气化车辆里面也在原有的基础上有应用了

在其他领域里面，FPC也用的有些多了，传统铜线连接方面有所改变：

仪表系统

灯光系统和手机摄像头

动力电池 FPC 广获应用，替代铜线线束趋势明确。

采集线，是新能源汽车BMS系统所需配备的重要部件。主要功能有三，

① 实现监控新能源动力电池电芯的电压和温度；

② 连接数据采集和传输并自带过流保护功能；

③ 保护汽车动力电池电芯，异常短路自动断开等功能。

传统铜线线束方案

常规线束由铜线外部包围塑料而成，连接电池包时每一根线束到达一个电极，当动力电池包电流信号很多时，需很多根线束配合，空间挤占大。并且在Pack装配环节，传统线束依赖人工将端口固定在电池包上，自动化程度低。

FPC

相较铜线线束，FPC具有高度集成、超薄厚度、超柔软度等特点，在轻量化、安全性、布局规整等方面有突出优势。此外FPC厚度薄，电池包结构定制，装配时可通过机械手臂抓取直接放置电池包上，自动化程度高，适合规模化大批量生产。

所以，随着 FPC 展现出的优异性能及规模化生产带来的快速降本，FPC替代传统线束的进程明显提速，趋势明显。

升级 CCS 单车价值提升

FPC 厂商正在进一步布局下游的集成产品 CCS（Cells Contact System，集成母排，线束板集成件），通过FPC向CCS的拓展提升单车价值和盈利空间。

CCS产品由FPC、铜铝排、塑胶结构件等组成，铜铝排将多个电芯通过激光焊接进行串并联，FPC通过与铜铝排、塑胶结构件连接从而构成电气连接与信号检测结构部件。

FPC/CCS 市场空间广阔

基于对未来新能源汽车的销售、FPC 产品单价等假设，对未来新能源汽车动力电池 FPC 和 CCS 市场空间进行框算。

根据EVTank 数据，2020 年全球新能源汽车销量331万辆，预计 2025 年将达到 1800 万辆。2020-2025年复合增速 40%，2030年预计新能源汽车渗透率将达到 50%左右，达到 4000 万辆。根据中汽协数据，2020 年我国汽车总销量 2531 万辆，其中新能源136.7 万量，预计 2025 年我国汽车总销量有望达到 3000 万辆。

储能电池领域新增需求，预计再增厚33%空间

全球：

2015 年《巴黎协定》设定了本世纪后半叶实现净零排放的目标，包括欧盟、 英国、美国、日本、韩国、中国等多个国家和政府提出了相关规划和愿景，带动全球储能市场发展。

国家：

国家发改委、国家能源局印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，明确到 2025 年，实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变，装机规模达30GW 以上；到 2030 年，实现新型储能全面市场化发展，技术创新和产业水平稳居全球前列，装机规模 基本满足新型电力系统相应需求。

储能产业的发展会直接带动储能锂电池的销售。根据 GGII 数据，2020 年全球储能锂离子电池出货量为 27GWh，同比增长58.8%，其中中国储能锂离子电池出货量为 16.2GWh，同比增长 70.5%。 根据 GGII 预计，2025 年全球储能电池出货量将达到 416GWh，未来 5 年年复合增长率约为 72.8%。

安全稳定运行是储能电站核心要求，对储能电池运行状态的监控和信息传输同样是 非常重要的环节，FPC 应用有望进一步拓展到储能领域，公开信息显示业内已经有部分 公司有相关方案。储能传感器研究院预测，2025年、2030年全球动力锂电池出货量预计出货量为 873.6GWh、4704.1GWh，全球储能锂电池预计出货量为 167.5GWh、1566.7GWh。

中国汽车动力电池产业创新联盟数据，2021 年 1 月我国新能源汽车按车型划分的平 均装车电量 44.4kWh，其中纯电动乘用车平均带电量分别为 45.2kWh，假设新能源单车电力容量40-60 度，参考新能源汽车动力电池 FPC、CCS 单车价值量 400-600 元、1000-1500 元假设，按照电池规模进行框算，则 1GWh 的储能电池 FPC、CCS 投资有望达到 800-1200 万元、2000-3000 万元。

国内FPC具备优势，需求端/供应端向国内集中

据起点锂电统计，宁德时代、比亚迪、中航锂电、亿纬锂能、蜂巢能源等多家企业规 划产能已达到 3155GWh，相较于 2020 年底 461 GWh 的总产能增长幅度巨大。其中，国 内动力电池厂商占有超 40%优势份额，有利于带动国内供应链发展。

供应端同样向国内集中

FPC 领域最早由欧美等地区主导，随着欧美等地生产成本的提高等逐步转移日本、 韩国、中国台湾等为主的亚洲地区，近十年来国内制造成本优势和需求规模充分体现，海 外 FPC 厂商在国内设立厂，同时国内制造占比大幅提升。

我国已经成为全球印制线路板的主要生产基地。PR Newswire 数据显示，2020 年中 国大陆的 PCB 市场空间占据全球市场总额的约 53.8%。FPCworld 数据显示，按制造地来 看，2018 年中国大陆 FPC 产值占比达到 56%，中国台湾占比 6%。

车载动力 FPC 具有一定门槛

由于每台新能源汽车的电池模组形态和数量不一，因而动力电池 FPC 的规格和用量也存在差异，前期需要定制化设计开发。一般电池模组容量越大，所需的 FPC 长度相应越长，FPC产品在工艺难度和成本方面相应也会越高。此外，当前行业内以单面板产品为主，未来随着动力电池密度的进一步提升等，FPC 产品材料工艺等也面临进一步升级。并且新能源汽车动力电池 FPC 产品需要一定的验证周期，在设备、工艺等环节存在壁垒，FPC产品在长度、可靠性等方面要求高于消费电子，有一定门槛。

由于车载动力 FPC 具有的门槛，及早年各厂商的投入策略的差异，目前新能源汽车动力电池 FPC行业的竞争格局与消费电子领域截然不同：基于新能源汽车动力电池 FPC 行业的广阔成长空间，包括弘信电子在内的厂商积极在动力电池 FPC 领域进行布局。国内供应商已经成为宁德、比亚迪、中航锂电等核心电池厂商的主力供应商。

新能源汽车FPC全面替代传统线束方案，行业需求迎来爆发

随着新能源车渗透率提升，新能源汽车动力电池 FPC 空间更为广阔，预计 2025 年全球、国内新能源汽车动力电池 FPC 市场空间有望达到 64-108 亿元、32-54 亿元，2025 年全球、国内新能源汽车动力电池 CCS 市场空间有望达到 160-270 亿元、80- 135 亿元。2030年全球、国内新能源汽车 FPC 市场空间有望达到 140-240 亿元、72-120 亿元， 2030 年全球、国内新能源汽车 CCS 市场空间有望达到 350-600 亿元、180-300 亿元。

此外储能产业步入高速发展期，带动储能电池 FPC/CCS 产品需求，2025 年、2030 年 规模贡献有望达到新能源汽车领域的 19%、33%。预计2025年全球储能电池 FPC、CCS 市场空间有望达到 12-21 亿元、30-51 亿元，2030 年达到 46-79 亿元、116-198 亿元。

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