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汽车FPC厂讲新能源汽车的“神助攻”—FPC

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人气：1417发布日期：2023-12-21 02:58【大中小】

汽车FPC厂了解到，新能源汽车已然成为未来汽车行业发展的重要趋势，降低平均电耗、提高续航里程是业界不断深入研究的方向之一。对于备受关注的譬如续航、充电、安全等问题。归根结底，都取决于其“动力心脏”——动力电池的性能表现。

那么，如何在现有基础上“锂”挽狂澜，做到更稳定、更可靠、更安全、更环保？

从替代传统线束着手

动力电池PACK环节总会遇到这些令人头疼的问题：线束布线凌乱，挤占电池包空间，装配依赖人工，难以实现自动化大规模生产。

作为新能源汽车的“神经系统”，线束轻量化对单车能耗的降低愈发重要，目前宁德时代、比亚迪、特斯拉中国、国轩高科、中航锂电等头部企业均采用FPC方案替代传统线束方案。

▲FPC在汽车上的应用

什么是FPC软板?

FPC：英文全拼Flexible Printed Circuit ，中文意思是柔性印制线路板，简称软板。采集线是新能源汽车BMS系统所需配备的重要部件，实现监控新能源动力电池电芯的电压和温度；连接数据采集和传输并自带过流保护功能；保护汽车动力电池电芯，异常短路自动断开等功能。

此前新能源汽车动力电池采集线采用传统铜线线束方案，常规线束由铜线外部包围塑料而成，连接电池包时每一根线束到达一个电极，当动力电池包电流信号很多时，需要很多根线束配合，对空间的挤占大。

Pack 装配环节，传统线束依赖工人手工将端口固定在电池包上，自动化程度低。相较铜线线束，FPC 由于其高度集成、超薄厚度、超柔软度等特点，在安全性、轻量化、布局规整等方面具备突出优势，此外 FPC 厚度薄，电池包结构定制，装配时可通过机械手臂抓取直接放置电池包上，自动化程度高，适合规模化大批量生产，FPC 替代铜线线束趋势明确。

整车FPC用量超过100片，动力电池FPC数量与面积远超原有整车车载FPC，新能源汽车的大发展带动车载动力电池用FPC需求大幅增长。

FPC在动力电池模组中应有中有以下优势：

高度集成：自嵌入式Fuse、连接器、片式NTC、铝/镍端子；不仅提供优良而一致的电性能，能满足更小型和更高密度安装的设计需要三度空间布线且外型可顺空间的局限做改变，适用于向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要，从而达到元器件装配和导线连接的一体化。
可实现自动化组装：组装快、精准，利于实现自动化；在装配和容错这里，可以避免很多线束设计中由于手工出现的差错，在接插件层面也减少了很多插错的机会。使用FPC采样，可降低Module集成工艺复杂度，FPC与电池busbar（汇流排）的连接可实现自动化焊接，有效减少了人工成本。即使客户在无法成熟实现自动化焊接的情况下，采用传统螺丝锁紧的方式，仍然可以有效降低了人工的投入。
超薄厚度：线路区0.34mm，NTC处2mm。
超柔软度：线路区可实现90°、180°弯折组装。
轻量化：整车使用时，可比线束方案减重约1kg。
成本优势：从成本来看，FPC本身的成本并不高，对于连接成本而言，是有很大的降低的幅度。

柔性电路板厂了解到，全球汽车 BMS 软板市场渗透率提升，推动市场扩容。汽车 BMS 软板相较于传统线束具有安全性、轻量化、工艺灵活、自动化生产等优势，特斯拉、比亚迪等新能源汽车引领 FPC 方案替代传统线束，BMS 软板方案渗透率有望持续提升，我们预计将从 2021 年的 14%进一步上升至 2025 年的 70%，假设 2021 年汽车 BMS 软板单车价值量为 800 元/车，每年平均单价下降 5%，对应 BMS 软板市场空间将由 2021 年的6.9 亿元上升至 2025 年的 106.9 亿元。