Au fil des années, l'industrie automobile mondiale a connu une profonde transformation, les véhicules à énergies nouvelles devenant progressivement le courant dominant du marché en raison de leurs avantages en matière de protection de l'environnement et d'efficacité. Dans ce processus de transformation, le circuit imprimé utilisé dans les véhicules à énergie nouvelle, en tant que support clé de l'électronique automobile, a subi des changements significatifs dans son développement technologique et ses tendances d'application.
1, La taille du marché continue de croître
Avec l’augmentation constante du taux de pénétration des véhicules à énergies nouvelles, le marché mondial des circuits imprimés automobiles affiche une forte tendance à la croissance. Selon Fortune Business Insights, le marché mondial des circuits imprimés automobiles devrait atteindre 8,84 milliards de dollars en 2022 et devrait grimper à 13,39 milliards de dollars d'ici 2030, avec un taux de croissance annuel composé de 5,6 %. La popularisation rapide des véhicules à énergie nouvelle est devenue le principal moteur de la croissance de la demande de PCB. On s'attend à ce que d'ici 2025, le marché mondial des circuits imprimés pour les véhicules à énergie nouvelle atteindra 30,095 milliards de yuans, avec un taux de croissance annuel composé dépassant de loin celui des véhicules à carburant traditionnel. En revanche, la taille du marché des circuits imprimés pour les véhicules à carburant traditionnel montre une tendance à la baisse et devrait chuter à 32,925 milliards de yuans d'ici 2025. Cela indique clairement que les véhicules à énergie nouvelle sont devenus un nouveau moteur qui stimule le développement de l'industrie des circuits imprimés.
2, scénarios d'application plus diversifiés et plus abondants
Le circuit imprimé des véhicules à carburant traditionnels est principalement utilisé dans des domaines tels que le contrôle de puissance, le divertissement automobile et les systèmes de sécurité, tandis que les véhicules à énergie nouvelle ont ajouté des systèmes de gestion de batterie, dans les chargeurs de voiture, des systèmes de conversion de tension, tels que des convertisseurs CC-CC, des onduleurs et d'autres systèmes clés sur la base de l'héritage de ces applications. En prenant Tesla comme exemple, les onduleurs et les systèmes BMS de ses véhicules de la série Model utilisent largement des circuits imprimés, augmentant considérablement la valeur des circuits imprimés d'un seul véhicule.
En termes de conduite intelligente et de cockpit intelligent, avec la vulgarisation continue des fonctions avancées des systèmes d'aide à la conduite, le nombre de capteurs dans la voiture continue d'augmenter et les exigences en matière de matériaux et de processus pour les circuits imprimés utilisés dans des équipements tels que les radars à ondes millimétriques deviennent de plus en plus strictes. Dans le même temps, la tendance vers des cockpits intelligents multi-écrans et de grande taille a encore accru la demande d'utilisation de circuits imprimés. En outre, l'application du mode d'échange de batterie dans les véhicules à énergie nouvelle a considérablement augmenté la demande de circuits imprimés dans les stations de recharge centralisées et les systèmes de contrôle des stations d'échange de batterie, et a mis en avant des exigences plus élevées en matière de fiabilité et de stabilité.
3, Tendances du développement technologique
(1) Multicouche et haute-densité
Pour répondre à la demande croissante d'intégration d'équipements électroniques dans les véhicules à énergie nouvelle, les circuits imprimés évoluent vers la multicouche et la haute-densité. Les cartes multicouches peuvent transporter davantage de composants électroniques, répondant ainsi aux exigences de performances informatiques et de stabilité des véhicules. Par exemple, dans les systèmes clés tels que les systèmes d'infodivertissement automobile, les systèmes de contrôle de puissance et les systèmes de sécurité, les cartes multi-couches comportant plus de 10 couches sont de plus en plus largement utilisées. La fabrication de cartes multicouches nécessite des techniques de stratification et de perçage de haute-précision pour résoudre le problème de répartition des contraintes entre les couches causées par les différences de coefficients de dilatation thermique de différents matériaux, ainsi que pour résoudre les problèmes de gestion thermique résultant de l'augmentation de la densité des circuits.
(2) La large application decartes de circuits imprimés rigides et flexibles
La combinaison de cartes de circuits imprimés flexibles et rigides réduit efficacement le nombre de connecteurs et de joints de soudure, améliore la qualité et la fiabilité du produit et peut mieux s'adapter à la disposition spatiale complexe à l'intérieur des automobiles. Dans des scénarios tels que les systèmes de contrôle centraux et les systèmes d'infodivertissement automobiles qui nécessitent une grande flexibilité et durabilité des circuits imprimés, la combinaison de cartes souples et rigides a été largement utilisée. Il peut réaliser plus de fonctions dans un espace limité et améliorer le niveau d'intelligence de l'ensemble du véhicule. Par exemple, dans la connexion de capteurs et de modules d'affichage dans certains véhicules à énergies nouvelles, la combinaison de cartes souples et rigides joue un rôle clé, optimisant le câblage à l'intérieur du véhicule et réduisant le risque de panne.
(3) Exigences plus élevées en matière de sécurité et d’isolation électrique
Dans la conception des circuits imprimés des véhicules à énergies nouvelles, la sécurité et l'isolation électrique sont cruciales. En raison de la haute tension et du courant élevé impliqués dans les véhicules à énergie nouvelle, la conception des circuits imprimés doit contrôler strictement le dégagement électrique et la ligne de fuite pour garantir les performances électriques et la sécurité des produits dans les environnements à haute tension-. Par exemple, conformément à la norme IEC60950, les exigences de sécurité peuvent être respectées grâce à des mesures telles que le rainurage, l'utilisation de matériaux isolants et l'assemblage double-face. Pour les conceptions de circuits imprimés avec des fréquences d'horloge supérieures à 5 MHz ou des temps de montée du signal inférieurs à 5 ns, les conceptions de cartes multi-couches sont couramment utilisées pour contrôler la zone de boucle de signal, améliorer la qualité du signal, réduire les interférences électromagnétiques et garantir la stabilité et la fiabilité du signal dans les systèmes électroniques complexes. Dans la conception du circuit imprimé du BMS, des exigences de sécurité strictes telles que la surcharge, la décharge excessive et la protection contre les courts-circuits de la batterie doivent être respectées pour garantir la sécurité de la batterie.
(4) S'adapter à la demande de charge rapide haute tension
À mesure que la charge rapide haute tension de 800 V-devient progressivement la solution courante, la tension de charge des véhicules électriques augmente, la taille des composants devient plus grande et le câblage des circuits imprimés doit résister à des courants plus élevés. Pour éviter des problèmes tels qu'une surcharge, une surchauffe ou un déclassement contrôlé du courant de charge, des solutions de cuivre épais ou de cuivre intégré sont souvent utilisées pour obtenir une multicouche élevée de circuits imprimés en cuivre épais, et des processus de cuivre intégré et de cuivre intégré sont introduits pour améliorer les capacités de dissipation thermique. Cela pose des défis plus importants en ce qui concerne les propriétés des matériaux et les processus de fabrication des cartes de circuits imprimés, nécessitant le développement de nouveaux matériaux et processus offrant une capacité de transport de courant plus élevée et de meilleures performances de dissipation thermique.
(5) Aider à alléger les systèmes de batterie
L'utilisation du FPC au lieu du faisceau de câbles dans les modules de batterie gérés par le BMS de batterie d'alimentation peut atteindre efficacement des objectifs de légèreté et économiser de l'espace. Le FPC présente les caractéristiques d'être mince, léger et pliable, ce qui le rend plus adapté aux applications dans les modules de batterie qui nécessitent un espace et un poids élevés.