Selama bertahun-tahun, industri otomotif global telah mengalami transformasi besar, dengan kendaraan energi baru secara bertahap menjadi arus utama pasar karena keunggulannya dalam perlindungan lingkungan dan efisiensi. Dalam proses transformasi ini, PCB yang digunakan pada kendaraan energi baru, sebagai pembawa utama elektronik otomotif, telah mengalami perubahan signifikan dalam perkembangan teknologi dan tren penerapannya.
1, Ukuran pasar terus berkembang
Dengan terus meningkatnya tingkat penetrasi kendaraan energi baru, pasar PCB otomotif global menunjukkan tren pertumbuhan yang kuat. Menurut Fortune Business Insights, pasar PCB otomotif global diperkirakan akan mencapai $8,84 miliar pada tahun 2022 dan diproyeksikan meningkat menjadi $13,39 miliar pada tahun 2030, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 5,6%. Pesatnya popularitas kendaraan energi baru telah menjadi kekuatan pendorong utama pertumbuhan permintaan PCB. Diperkirakan pada tahun 2025, pasar PCB global untuk kendaraan energi baru akan tumbuh hingga 30,095 miliar yuan, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan yang jauh melebihi kendaraan berbahan bakar tradisional. Sebaliknya, ukuran pasar PCB pada kendaraan berbahan bakar tradisional menunjukkan tren menurun dan diperkirakan turun menjadi 32,925 miliar yuan pada tahun 2025. Hal ini jelas menunjukkan bahwa kendaraan energi baru telah menjadi mesin baru yang mendorong perkembangan industri PCB.
2, Skenario aplikasi yang lebih beragam dan berlimpah
Pcb kendaraan berbahan bakar tradisional terutama digunakan di bidang seperti kontrol daya, hiburan mobil, dan sistem keselamatan, sementara kendaraan energi baru telah menambahkan sistem manajemen baterai, pengisi daya mobil, sistem konversi voltase, seperti konverter DC-DC, inverter, dan sistem utama lainnya berdasarkan pewarisan aplikasi ini. Mengambil Tesla sebagai contoh, inverter dan sistem BMS pada kendaraan seri Modelnya banyak menggunakan PCB, sehingga sangat meningkatkan nilai PCB kendaraan tunggal.
Dalam hal mengemudi cerdas dan kokpit cerdas, dengan mempopulerkan fungsi sistem bantuan mengemudi canggih secara terus-menerus, jumlah sensor di dalam mobil terus meningkat, dan persyaratan material serta proses untuk PCB yang digunakan dalam peralatan seperti radar gelombang milimeter menjadi semakin ketat. Pada saat yang sama, tren ke arah multi-layar dan kokpit cerdas berukuran-besar semakin meningkatkan permintaan penggunaan PCB. Selain itu, penerapan mode pertukaran baterai pada kendaraan energi baru telah secara signifikan meningkatkan permintaan PCB di stasiun pengisian terpusat dan sistem kontrol stasiun pertukaran baterai, serta menuntut keandalan dan stabilitas yang lebih tinggi.
3, Tren perkembangan teknologi
(1) Berlapis-lapis dan-kepadatan tinggi
Untuk memenuhi meningkatnya permintaan integrasi peralatan elektronik pada kendaraan energi baru, PCB berkembang menjadi berlapis-lapis dan{0}berdensitas tinggi. Papan multilayer dapat membawa lebih banyak komponen elektronik, memenuhi persyaratan kinerja komputasi dan stabilitas kendaraan. Misalnya, dalam sistem utama seperti sistem infotainment mobil, sistem kontrol daya, dan sistem keselamatan, papan multi-lapisan dengan lebih dari 10 lapisan menjadi semakin banyak digunakan. Pembuatan papan multilapis memerlukan-teknik pengeboran dan laminasi presisi tinggi untuk mengatasi masalah distribusi tegangan antarlapis yang disebabkan oleh perbedaan koefisien ekspansi termal dari bahan yang berbeda, serta untuk mengatasi tantangan manajemen termal yang timbul dari peningkatan kepadatan sirkuit.
(2) Penerapan yang luaspapan sirkuit cetak fleksibel yang kaku
Kombinasi papan sirkuit fleksibel dan kaku secara efektif mengurangi jumlah konektor dan sambungan solder, meningkatkan kualitas dan keandalan produk, serta dapat lebih beradaptasi dengan tata ruang kompleks di dalam mobil. Dalam skenario seperti sistem kendali pusat dan sistem infotainment mobil yang memerlukan fleksibilitas tinggi dan daya tahan papan sirkuit, kombinasi papan lunak dan keras telah banyak digunakan. Ini dapat mencapai lebih banyak fungsi dalam ruang terbatas dan meningkatkan tingkat kecerdasan seluruh kendaraan. Misalnya, dalam sambungan sensor dan modul tampilan di beberapa kendaraan energi baru, kombinasi papan lunak dan keras memainkan peran penting, mengoptimalkan kabel di dalam kendaraan dan mengurangi risiko kegagalan.
(3) Persyaratan keselamatan dan isolasi listrik yang lebih tinggi
Dalam desain PCB kendaraan energi baru, keselamatan dan isolasi listrik sangat penting. Karena tegangan tinggi dan arus tinggi yang terlibat dalam kendaraan energi baru, desain PCB harus benar-benar mengontrol jarak bebas listrik dan jarak rambat untuk memastikan kinerja listrik dan keamanan produk di lingkungan-tegangan tinggi. Misalnya, dengan mengikuti standar IEC60950, persyaratan keselamatan dapat dipenuhi melalui tindakan seperti pembuatan slot, penggunaan bahan insulasi, dan-perakitan dua sisi. Untuk desain PCB dengan frekuensi clock melebihi 5MHz atau waktu kenaikan sinyal kurang dari 5ns, desain papan multi-lapisan biasanya digunakan untuk mengontrol area loop sinyal, meningkatkan kualitas sinyal, mengurangi interferensi elektromagnetik, dan memastikan stabilitas dan keandalan sinyal dalam sistem elektronik yang kompleks. Dalam desain PCB BMS, persyaratan keselamatan yang ketat seperti pengisian baterai yang berlebihan, pengosongan baterai yang berlebihan, dan perlindungan hubung singkat harus dipenuhi untuk memastikan keamanan baterai.
(4) Beradaptasi dengan permintaan pengisian cepat tegangan tinggi
Karena pengisian cepat bertegangan tinggi 800V-secara bertahap menjadi solusi utama, tegangan pengisian kendaraan listrik meningkat, ukuran komponen menjadi lebih besar, dan kabel PCB harus tahan terhadap arus yang lebih tinggi. Untuk menghindari masalah seperti kelebihan beban, panas berlebih, atau penurunan arus pengisian yang terkendali, solusi tembaga tebal atau tembaga tertanam sering digunakan untuk mencapai lapisan ganda yang tinggi pada PCB tembaga tebal, dan proses tembaga tertanam dan tembaga tertanam diperkenalkan untuk meningkatkan kemampuan pembuangan panas. Hal ini menimbulkan tantangan yang lebih besar terhadap sifat material dan proses pembuatan papan sirkuit cetak, sehingga memerlukan pengembangan material dan proses baru dengan daya dukung arus yang lebih tinggi dan kinerja pembuangan panas yang lebih baik.
(5) Membantu meringankan sistem baterai
Menggunakan FPC sebagai pengganti wiring harness dalam modul baterai yang dikelola oleh baterai daya BMS dapat secara efektif mencapai tujuan yang ringan dan menghemat ruang. FPC memiliki karakteristik tipis, ringan, dan dapat ditekuk sehingga lebih cocok untuk aplikasi pada modul baterai yang membutuhkan ruang dan bobot tinggi.