V průběhu let prochází globální automobilový průmysl hlubokou transformací, přičemž nová energetická vozidla se postupně stávají hlavním proudem trhu díky svým výhodám v ochraně životního prostředí a účinnosti. V tomto transformačním procesu prošla PCB používaná v nových energetických vozidlech jako klíčový nosič automobilové elektroniky významnými změnami ve svém technologickém vývoji a aplikačních trendech.
1, Velikost trhu se stále rozšiřuje
Se stálým nárůstem míry penetrace nových energetických vozidel vykazuje globální automobilový trh PCB silný růstový trend. Podle Fortune Business Insights se očekává, že globální automobilový trh PCB v roce 2022 dosáhne 8,84 miliardy USD a očekává se, že do roku 2030 vyšplhá na 13,39 miliardy USD se složenou roční mírou růstu 5,6 %. Rychlá popularizace nových energetických vozidel se stala hlavní hnací silou růstu poptávky po PCB. Očekává se, že do roku 2025 vzroste celosvětový trh PCB s novými energetickými vozidly na 30,095 miliard jüanů, přičemž složené roční tempo růstu daleko převyšuje tempo tradičních palivových vozidel. Naproti tomu velikost trhu PCB vozidel s tradičními palivy vykazuje klesající trend a očekává se, že do roku 2025 klesne na 32,925 miliardy juanů. To jasně ukazuje, že nová energetická vozidla se stala novým motorem, který řídí rozvoj průmyslu PCB.
2, Různorodější a hojnější scénáře aplikací
PCB vozidel s tradičním palivem se používá hlavně v oblastech, jako je ovládání napájení, v automobilové zábavě a bezpečnostních systémech, zatímco nová energetická vozidla mají přidané systémy pro správu baterií, v nabíječkách automobilů, systémech konverze napětí, jako jsou DC-stejnosměrné měniče, invertory a další klíčové systémy na základě zdědění těchto aplikací. Vezměme si příklad Tesly, invertory a systémy BMS jejích vozidel modelové řady silně využívají desky s plošnými spoji, což výrazně zvyšuje hodnotu desek plošných spojů pro jednotlivé vozy.
Pokud jde o inteligentní řízení a inteligentní kokpit, s neustálou popularizací pokročilých funkcí asistenčních systémů řízení se počet senzorů v autě neustále zvyšuje a požadavky na materiály a procesy pro desky plošných spojů používané v zařízeních, jako je radar s milimetrovými vlnami, jsou stále přísnější. Trend směrem k více obrazovkám a velkým-inteligentním kokpitům zároveň dále zvýšil poptávku po použití PCB. Kromě toho aplikace režimu výměny baterií v nových energetických vozidlech výrazně zvýšila poptávku po PCB v centralizovaných nabíjecích stanicích a řídicích systémech stanic pro výměnu baterií a kladla vyšší požadavky na jejich spolehlivost a stabilitu.
3, Trendy technologického vývoje
(1) Vícevrstvá a vysoká-hustota
Aby bylo možné uspokojit rostoucí poptávku po integraci elektronického zařízení do nových energetických vozidel, desky plošných spojů se vyvíjejí směrem k vícevrstvým a{0}}vysokým hustotám. Vícevrstvé desky mohou nést více elektronických součástek, splňujících požadavky na výpočetní výkon a stabilitu vozidel. Například v klíčových systémech, jako jsou informační a zábavní systémy automobilů, systémy ovládání napájení a bezpečnostní systémy, se stále více používají vícevrstvé desky s více než 10 vrstvami. Výroba vícevrstvých desek vyžaduje vysoce-přesné techniky laminace a vrtání, aby se vyřešil problém rozložení napětí mezi vrstvami způsobený rozdíly v koeficientech tepelné roztažnosti různých materiálů a také aby se vyřešily problémy s řízením teploty vyplývající ze zvýšené hustoty obvodů.
(2) Široké použitítuhé ohebné desky plošných spojů
Kombinace flexibilních a pevných desek plošných spojů účinně snižuje počet konektorů a pájených spojů, zlepšuje kvalitu a spolehlivost produktu a může se lépe přizpůsobit složitému prostorovému uspořádání uvnitř automobilů. Ve scénářích, jako jsou centrální řídicí systémy a informační a zábavní systémy automobilů, které vyžadují vysokou flexibilitu a odolnost desek plošných spojů, se široce používá kombinace měkkých a tvrdých desek. Dokáže dosáhnout více funkcí na omezeném prostoru a zvýšit úroveň inteligence celého vozidla. Například při připojování senzorů a zobrazovacích modulů v některých nových energetických vozidlech hraje klíčovou roli kombinace měkkých a tvrdých desek, které optimalizují kabeláž uvnitř vozidla a snižují riziko selhání.
(3) Vyšší požadavky na bezpečnost a elektrickou izolaci
Při návrhu desek plošných spojů nových energetických vozidel jsou zásadní bezpečnost a elektrická izolace. Vzhledem k vysokému napětí a vysokému proudu používanému v nových energetických vozidlech musí návrh desek plošných spojů přísně kontrolovat elektrickou vzdálenost a povrchovou vzdálenost, aby byl zajištěn elektrický výkon a bezpečnost produktu v prostředí s vysokým-napětím. Například podle normy IEC60950 lze bezpečnostní požadavky splnit pomocí opatření, jako je drážkování, použití izolačních materiálů a oboustranná-montáž. U návrhů desek plošných spojů s hodinovými frekvencemi přesahujícími 5 MHz nebo s dobou náběhu signálu menšími než 5 ns se běžně používají vícevrstvé desky pro řízení oblasti signálové smyčky, zlepšení kvality signálu, snížení elektromagnetického rušení a zajištění stability a spolehlivosti signálu ve složitých elektronických systémech. Při návrhu PCB BMS musí být splněny přísné bezpečnostní požadavky, jako je přebití baterie, nadměrné vybití a ochrana proti zkratu, aby byla zajištěna bezpečnost baterie.
(4) Přizpůsobte se poptávce po vysokonapěťovém rychlém nabíjení
Jak se 800V vysokonapěťové-rychlonabíjení postupně stává běžným řešením, nabíjecí napětí elektrických vozidel se zvyšuje, velikost součástí se zvětšuje a kabely PCB musí odolávat vyšším proudům. Aby se předešlo problémům, jako je přetížení, přehřátí nebo řízené snížení nabíjecího proudu, často se k dosažení vysokého vícevrstvého vrstvení tlustých měděných desek plošných spojů používají silná měděná nebo zapuštěná měděná řešení a zavádějí se procesy s vloženou mědí a zapuštěnou mědí, aby se zlepšily schopnosti odvodu tepla. To klade vyšší nároky na vlastnosti materiálů a výrobní procesy desek plošných spojů, což vyžaduje vývoj nových materiálů a procesů s vyšší proudovou zatížitelností a lepším výkonem odvádění tepla.
(5) Pomoc při odlehčení bateriových systémů
Použití FPC místo kabelového svazku v bateriových modulech spravovaných pomocí Power Battery BMS může efektivně dosáhnout lehkých cílů a ušetřit místo. FPC má vlastnosti tenké, lehké a ohebné, takže je vhodnější pro aplikace v bateriových modulech, které vyžadují velký prostor a hmotnost.