PCB在新能源汽车中的应用
以下是汽车PCB增量的具体来源:
主要是三大动力控制系统(BMS、VCU、MCU):
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VCU:由控制电路和算法软件组成,是动力系统的控制中枢,作用是监测车辆状态,实施整车动力控制决策。VCU中的控制电路需要用到 PCB,用量在 0.03平米左右。
MCU:由控制电路和算法软件组成,是新能源车电控系统的重要单元,作用是根据VCU发出的决策指令控制电机运行,使其按照VCU的指令输出所需要的交流电。MCU中控制电路PCB用量在0.15平米左右。
BMS:BMS是电池单元中的核心组件,通过对电压、电流、温度和 SOC等参数的采集和计算,进而控制电池的充放电过程,实现对于电池的保护和综合管理。BMS硬件由主控(BCU)和从控(BMU)组成,从控安装于模组内部,用来检测单体电压、电流和均衡控制;主板位置比较灵活,用于继电器控制、荷电状态值(SOC)估计和电气伤害保护等。BMS一般采用稳定性更好的多层板,单体价值较其他电路板高。作用是监测单体电池的电压、电流等指标,实现均衡控制,防止出现过压过流等损伤电池寿命和性能的情况。BMS由于架构复杂,需要用到大量的PCB,主控电路用量约为 0.24平米,单体管理单元则在 2-3平米。
由于不同控制单元对于PCB板的工艺要求不同,产品的价格也有较大差异,例如,BMS单元的主控线路板单价可高达20000元/平方米,从控板价格则在 1500-2000元/平米左右,而相较之下,VCU与MCU所用的PCB为普通板,附加值并不算高,价格在1000元/平米。同时,各类BMS的单体管理单元数量也有所不同,导致不同车型的PCB用量存在差异,平均在3-5平米左右,整车PCB用量在5-8平米之间,价值约为2000元左右,远高于传统的高级轿车。
PCB在新能源汽车动力控制系统中的应用图
新能源汽车动力控制系统图
新能源汽车将给汽车板带来的市场增量
据统计,2019年车用PCB产值占整体PCB产值的10.9%,约68亿美元,折合人民币约500亿元。2019年全球整车产量约9180万辆。以此测算,传统汽车单车PCB价值量约550元(其中,2019年全球新能源汽车新车销量占比不足2%)。
预计到2025年,中国汽车销量略超3000万辆,其中,根据规划新能源汽车销量将超过600万台,是2019年的5倍。届时汽车驱动系统PCB价值约420亿元,再加上车载多媒体市场、汽车后改装市场,整个车用PCB市场规模或许将超过500亿元。
需要强调的是,车用PCB由于验证周期长、准入门槛高、毛利率丰厚,成为高端PCB厂家的必争之地。而新能源汽车产业发展规划为印制电路板(PCB)产业打开了巨大的成长空间,将吸引更多的企业进入赛场,而那些在汽车电子上已经取得领先优势的公司将进入增长的快车道。
近年,A 股上市 PCB 厂商的汽车业务占比有了明显提升,沪电股份2019年汽车业务收入超过13亿元。目前依顿电子公司汽车板占比在产品结构中排第一,汽车PCB同样成为世运电路最大的业务板块。
此外,深南电路在近期接受调研时表示,新能源汽车和ADAS是目前公司在汽车电子领域发展的主要方向,公司已积极投入汽车电子相关技术研发。早在10年前就开始投入对新能源汽车三电(电机、电控和电池)研究的博敏电子表示公司将不断加大研发力度,抢占先发优势,同时将HDI板和FPC的产能逐渐向新能源汽车电子转移,以提高公司在汽车电子领域发展的后劲。
全球PCB龙头企业鹏鼎控股也回应称,公司看好未来随着智能化水平的提升,汽车电子对软板及高精密硬板需求的提升。汽车业务增速较快的还有奥士康、崇达技术、胜宏科技和景旺电子等。
除了这批上市企业已在汽车电子提前布局,还有一家在新能源汽车板细分领域深耕多年的民营企业代表——金禄电子科技股份有限公司(前身为金禄(清远)精密科研投资有限公司,以下简称“金禄电子”)。据公开资料显示,金禄电子位于广东省清远市高新技术开发区,专业从事印制电路板(PCB)的研发、生产与销售,系国家高新技术企业及中国PCB百强企业,公司产品广泛应用于汽车电子(新能源汽车核心部件、传统汽车零部件)、通信电子、工业控制、消费电子、医疗器械等领域,终端客户包括宁德时代、华为、中兴、Honeywell、ABB等。
据悉,金禄电子目前拥有清远及湖北两大生产基地。清远生产基地占地面积约60亩,具备年产100万㎡PCB的生产能力,并建立了广东省及清远市两级工程技术研究中心;湖北生产基地(全资子公司湖北金禄科技有限公司)位于湖北省安陆市,占地面积约389亩,计划总投资12亿元,融合工业4.0理念打造PCB智能工厂,规划形成年产400万㎡高密度互连和刚挠结合、新能源汽车配套高端印制电路板的生产能力,具有巨大的发展空间,前景可期。
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