FPC廠了解到,汽車電動化帶來的主要硬件變化就是新增了三電系統(tǒng),即電池、電機和電控,電動車的能量轉(zhuǎn)換過程就是通過三電系統(tǒng)不斷地對大電壓和大電流進行控制、處理、分配的過程。逆變器將電池組輸出的直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電,三相交流驅(qū)動感應電動機轉(zhuǎn)動,最后感應電動機帶動汽車的驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。
特斯拉Model 3的三電分為HV Battery和Motor兩個板塊
HV Battery分為4個功能模塊有5套PCB
4個功能模塊分為電池管理系統(tǒng)(BMS,對電池運行進行管理)、高壓處理單元(HVP,高壓電流處理)、功率轉(zhuǎn)化器(PCS,包括DC/DC和OBC)、充電口控制器(CP,電源通信和處理以及控制充電口)。
5套PCB,即BMS下的BMS控制板(1塊,涵蓋了BMS和HVP)、BMS下的BMB模組管理板(4塊,對應4組電池)、BMS下的CCS線束板(8條,對應4組電池)、功率轉(zhuǎn)換器板PCS(1塊)、充電口控制板CP(1塊)。
合計面積達到0.663平方米,價值600~650元。從PCB的規(guī)格上來看,僅一個電池包就新增了約0.663平方米的PCB板用量,設計方案會涉及到厚銅層,預估電池包部分的PCB價值量將達到600~650元人民幣(硬板250~280元人民幣+軟板350~370元人民幣)。
Motor發(fā)動機電控驅(qū)動集成在1塊PCB
特斯拉Model 3的電機控制器和驅(qū)動器高度集成在一起,PCB面積約為0.05平方米(形狀不規(guī)則,該數(shù)值只為預估值),同樣會有厚銅層,單張板價值量預計約為40元人民幣。
特斯拉Model 3的三電系統(tǒng)的PCB用量約為0.713平方米,對應單車價值達到640~690元。
汽車智能化從硬件上主要表現(xiàn)為智能硬件數(shù)量增加和參與運算的控制單元集成度提升,每個智能硬件均需要PCB作為承載,如毫米波雷達中承擔射頻功能的MMIC(單片微波集成電路)就是一塊高頻PCB,車載攝像頭的圖像處理(CMOS)需要軟硬結(jié)合板,高端的激光雷達會用到處理器主板PCB、轉(zhuǎn)子板PCB、電機板PCB。
Model 3傳感器端包含12個攝像頭和1個毫米波雷達
軟板廠了解到,Model 3的三攝攝像頭集成在一塊PCB中,面積約為0.002平方米,工藝采用4~6層的HDI方案,單塊價值量約為3~4元人民幣,考慮到特斯拉Model 3采用了12個攝像頭,則其整套攝像頭自動駕駛傳感器的PCB價值量預計達10~15元人民幣,另外搭載的毫米波雷達中由兩個PCB組成,采用PTFE和FR4混壓的材料方案,PCB價值量約為20~30元人民幣,因此目前所能夠預期的特斯拉的自動駕駛傳感器方案所用的PCB價值大約為30~45元人民幣。
從特斯拉的自動駕駛方案不難看出,攝像頭傳感器所用PCB的價值相對有限,其他自動駕駛方案中使用的毫米波雷達和激光雷達的PCB價值量相對較高(激光雷達會涉及到3~5塊采用HDI工藝的PCB),一些新勢力廠商和傳統(tǒng)整車廠較為偏好毫米波雷達和激光雷達方案,未來在傳感器端的PCB增量價值將會逐漸體現(xiàn)。
特斯拉Model 3域控制器分4個模塊
Model 3全車僅由中央控制模塊、右車身控制域和左車身控制三個區(qū)域進行控制,對應了輔助駕駛及娛樂控制模塊(AICM)、前車身控制器(BCM FH)、右車身控制器(BCM RH)、左車身控制器(BCM LH)4個核心控制模塊。
4大域控器對應6塊PCB
AICM中主要有3塊板子(分別負責輔助駕駛Autopilot、信息娛樂Media和網(wǎng)絡通信LTE),3塊板子均有采用HDI的工藝、價值量較高。前/右/左車身控制器分別各有1塊板子,6塊PCB的面積合計達到0.28平方米,價值約為550~600元。
特斯拉Model 3的電動化核心硬件三電系統(tǒng)的PCB價值量合計為640~690元,智能化核心硬件核心控制器的PCB價值量合計約為550~600元,根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研,智能化傳感器和其他非核心且分散的小部件所用的PCB價為300~350元,由此合計得到單車PCB價值1490~1640元/車。
汽車FPC廠講未來隨著電動化能力提高、高級智能傳感器數(shù)量增多和集成化再一步提升,單車PCB價值量有望再上一層樓。根據(jù)CPCA,至2025年全球汽車PCB產(chǎn)值將達到95億美元,2020~2025年的復合增速將達到7.8%,成長可期。
來源:國金證券、明陽電路