2022年の自動車用PCBを知っていますか?

車に対するニーズは、予算、乗り心地、モデル、外観、インテリア、パワー、スペース、その後のコスト、維持率など、誰もが気にかけていることだと思います。しかし、人々は現代のスマートカーがかなり快適な体験をもたらすとは考えていませんが、電子 PCB ボードと切り離すことはできません。

PCB は自動車で広く使用されており、自動車も PCB の重要な応用分野です。電子部品のサポートとして、PCB は主に電力制御システム、ボディ センサー、ナビゲーション システム、エンターテイメント システム、および従来の自動車のナビゲーション システムで使用されます。 PCB業界の観点から、自動車は2020年にPCBの2番目に大きなアプリケーション領域になり、約16%を占めています。

中国の自動車基板

自動車用 PCB カテゴリの需要は主に多様化しています。 PCBに対する自動車の要件は多様化しています。片面および両面基板、4 層基板、6 層基板、および 8 ～ 16 層基板がそれぞれ 26.93%、25.70%、および 17.37% を占め、全体で約 73% を占めています。 HDI PCB、FPC PCB、および IC 基板がそれぞれ 9.56%、14.57%、および 2.38% を占め、合計で約 27% を占めています。 PCB多層基板は、依然として自動車用電子機器の主要な需要であることがわかります。自動車用 PCB の需要は主に 2 ～ 6 層に基づいており、自動車の電子デバイスのコストの約 2% を占めています。

PCB自動車

2.1.電気自動車のPCBの価値

従来の動力車よりも大幅に高くなっています。新エネルギー車は、過去の完全な機械装置から、機械と電子機器の組み合わせへと進化しました。従来の小型車、中高級車、ハイブリッド車、および純粋な電気自動車の電子コストは、車両全体のそれぞれ 15%、20%、47%、および 65% を占めています。新エネルギー車の消費が「政策主導型」から「市場主導型」へと変化し始めるにつれ、業界の発展は速いレーンに入っています。自動車の電動化に関連して、2020 年から 2030 年にかけて自動車の電子機器の割合が 15.2% 増加し、2010 年から 2020 年の 4.8% の増加をはるかに上回る 49.55% になると予想されます。

自動車エレクトロニクスの程度の増加は、それに応じてPCBの需​​要を促進します。新エネルギー車の PCB 消費量は、従来の車の 5 ～ 8 倍です。ハイブリッド車と純粋な電気自動車の違いは主にバッテリーにあります。車両の価値という点では、両者がもたらす需要の増加は基本的に同じであり、区別する必要はありません。純粋な電気であろうとハイブリッドであろうと、PCB 需要の増加は主に電子制御システムによるものであり、小さな部分は電気駆動と動力電池によるものです。従来の自動車では、各普通自動車の PCB 消費量は 0.6～1 平方メートルで、ハイエンド モデルの消費量は 2～3 平方メートルです。新しいエネルギーはさまざまな設計スキームに基づいており、車の平均使用面積は約 5 ～ 8 平方メートルで、従来の車の 5 ～ 8 倍です。

電子制御: 電気自動車の PCB の増加は、主に車両コントローラー VCU、マイクロコントローラー ユニット MCU、およびバッテリー管理システム BMS に起因します。

VCU：制御回路とアルゴリズムソフトウェアで構成されています。電力系統のコントロールセンターです。その機能は、車両の状態を監視し、車両全体の電力決定を実装することです。車両 1 台の PCB 消費量は約 0.03 平方メートルです。

MCU：制御回路とアルゴリズムソフトで構成されています。新エネルギー車の電子制御システムの重要なユニットです。その機能は、VCU によって発行された意思決定命令に従ってモーターの動作を制御し、VCU 命令に従って必要な交流電流を出力できるようにすることです。 MCU の制御回路 PCB の量は約 0.15 平方メートルです。

BMS：バッテリーユニットのコアコンポーネントで、電圧、電流、温度、SOCなどのパラメーターの収集と計算により、バッテリーの充電および放電プロセスを制御し、バッテリーの保護と包括的な管理を実現します。 BMS ハードウェアは、マスター コントロール (BCU) とスレーブ コントロール (BMU) で構成されます。 BMS は、その複雑なアーキテクチャのために多数の PCB を必要とします。

電気駆動：モーター、伝達機構、コンバーターで構成されています。 PCB は主にインバーターやコンバーターの DC/DC デバイスに使用されます。モーターは主に電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換を担っています。伝達機構は、モーターによって出力されたトルクと速度を車の主軸に伝達して、車を駆動します。コンバーターには主にインバーターと DC/DC デバイスが含まれており、どちらも PCB の保護が必要です。サポートにより、PCB の使用が大幅に増加します。新エネルギー車の高電圧大電流電力変換により、Tg や安定性などの性能要件が改善されています。

テスラ自動車基板

電源バッテリー: 銅線ハーネスを FPC に置き換える傾向は明らかです。取得ラインは、新エネルギー車の BMS システムの重要な部分であり、新エネルギー車のバッテリー セルの電圧と温度を監視できます。データの取得と送信を接続し、独自の電流保護機能をもたらします。自動車用パワーバッテリーセルの保護、異常短絡の自動切断などの機能。以前は、新エネルギー車用バッテリー回収ラインは従来の銅線ソリューションを使用していましたが、これは多くのスペースを占有し、パック アセンブリ リンクの自動化は不十分でした。 FPC は、銅製ワイヤー ハーネスと比較して、高集積、極薄、超柔らかさにより、安全性、軽量性、規則的なレイアウトなどの利点があります。

プリント基板車

2.2.インテリジェンスは自動車用 PCB の価値を高め続けています

インテリジェントな運転: ミリ波レーダーの需要が急速に伸びており、高周波 PCB に大きく貢献することが期待されています。ミリ波レーダーは、自動運転の認識層で広く使用されており、自動運転車の重要なコンポーネントです。 L2レベルでは「長1本+短4本」の5ミリ波レーダー、L3～L5レベルでは「長2本+短6本」の8ミリ波レーダーが必要です。将来的には、ADAS の急速な普及に伴い、1 台あたりの車両数が大幅に増加します。ミリ波レーダー センサーの PCB 設計の共通の特徴は、すべて超低損失の PCB 材料を使用する必要があるため、回路損失が減少し、アンテナ放射が増加することです。

スマート コックピット: 電子システムは、人間と車両の相互作用の鍵です。大画面で統合されたインテリジェントなオンボード画面により、PCB の需要が高まっています。インターネット技術と自動車技術の統合が深まるにつれて、自動車用ディスプレイは、ドライバーと乗客にますます便利な機能と体験をもたらします。ヘッドアップ ディスプレイ、3D タッチ、ヒューマン コンピューター インタラクションなどの新しいテクノロジーがディスプレイ画面にますます統合され、ユーザーの運転体験とエンターテイメント体験が向上しています。技術と市場の需要は、自動車用ディスプレイ市場の大きな発展を刺激します。 IHS の見積もりによると、2020 年の中央制御ディスプレイ市場では、9 インチ以上のディスプレイが 31% を占め、2026 年には 43% まで増加すると予想されています。自動車PCB市場のさらなる上昇傾向を促進するPCB。

自動車用 PCB 市場は 1000 億規模に急速に成長します。自動車の電動化・知能化に伴い、自動車用PCBも急速に発展していきます。疫病の影響を受けて、2020年の世界の自動車販売は7803万台で、前年比13%減少する。 2021年は、自動車販売台数の低迷と上流原材料価格の高騰を背景に、自動車用PCB市場規模が大幅に拡大すると予想されています。世界の自動車用 PCB 市場規模は 2023 年に 1,000 億元を超え、2020 年から 2025 年にかけて CAGR は 25.7% に達すると予測されています。 (レポート提供元: Future Think Tank)