動力電池FPC

■ 定義與特點

柔性電路板（FPC）是以柔性覆銅板為基材制成的一種電路板。作為信號傳輸的媒介，它廣泛應用于電子產品的連接，具備配線組裝密度高、彎折性好、工藝靈活、輕量化等優勢。柔性電路板（FPC）一般劃分為：單層、雙層、多層以及軟硬結合版。

■ 分類與場景

隨著汽車電動化、智能化發展，FPC 在彎折性、減重、自動化程度高等優勢進一步體現，柔性電路板（FPC）在車載領域的覆蓋率不斷提高，廣泛應用于傳感器、BMS/VCU/MCU三大動力控制系統、車燈、顯示模組、高級輔助系統等車載相關場景。

戰新PCB產業研究所預計單車柔性電路板（FPC）用量會超過100片，尤其是在新能源汽車的飛速發展下，將帶動車載動力電池用FPC需求大幅提高。

動力電池FPC替代線束

動力電池FPC替代銅線線束趨勢明確。 采集線，是新能源汽車BMS系統的重要部件，具有以下功能：

■ 監控新能源動力電池電芯的電壓和溫度；

■ 連接數據采集和傳輸，自帶過流保護；

■ 保護汽車動力電池電芯，出現異常短路會自動斷開。

傳統銅線線束方案是新能源汽車動力電池采集線的常規線束方案——由銅線外部包圍塑料而成，連接電池包時每根線束會到達一個電極，當動力電池包電流信號較多時，就需多根線束的配合，從而空間也隨之擁擠。在Pack裝配環節，傳統的線束需要依賴人工手動將端口固定于電池包上，機械化、自動化程度低。

反之，FPC具有高度集成、超薄、超軟等特點，能在安全性、輕量化、布局規整等方面展現出更大地優勢，替代傳統銅線線束趨勢明確。此外，因為FPC厚度薄，在對電池包結構定制、裝配時可以通過機械臂抓取直接放置電池包上，自動化程度高，可以實現規?；纳a。

動力電池FPC已在新能源車應用

2017年前后新能源車行業在國內的發展初期，由于產業小批量初期的高成本和汽車電子領域對可靠性的高要求，所以動力電池企業大部分都保持著觀望的態度。但是，隨著FPC展現出的優越性能和能夠實現規?；a帶來的優勢，FPC逐漸替代了傳統線束。

FPC廠了解到，通過2018年高工鋰電調研顯示，寧德時代和比亞迪已經在 pack 環節批量化應用FPC，而這兩家企業也是國內動力電池的第一梯隊。具公開信息顯示，特斯拉、國軒高科、中航鋰電、塔菲爾、欣旺達、孚能等企業也紛紛開始應用FPC。目前，FPC已成為絕大部分新能源汽車新車型的最主要選擇，在新上市的新能源汽車中得到了廣泛應用。

動力電池FPC滲透仍在提升

據統計，2020年的新能源汽車銷售中，2020年、2019年、2018年新上市的新能源車型占比分別為39%、27%、26%，部分還在使用線束等解決方案。在當前新能源汽車銷售中，仍有一定比例存量車型銷售。但是隨著舊車型的退市以及新車型的上市，動力電池用 FPC 整體滲透率有著提升空間。

升級CCS單車價值提升

FPC 廠商進一步布局下游集成產品 CCS（Cells Contact System，集成母排，線束板集成件），明顯提升單車價值，通過FPC向CCS的拓展將提升單車價值以及盈利空間。

CCS 產品由 FPC、塑膠結構件、銅鋁排等組成，銅鋁排將多個電芯通過激光焊接進行串并聯，FPC通過與銅鋁排、塑膠結構件連接從而構成電氣連接與信號檢測結構部件。

FPC及CCS單車用量與電池模組設計相關。新能源汽車動力電池一般都多個電池模組組成，單車電池模組數量根據設計差異較大。例如特斯拉，據鋰電派數據顯示，大部分Model S車型的電池包會分為16個小模組，而Modrel 3長續航版的電池包卻只有4個模組。

目前的主流車型以7-12個模組的居多。每個電池模組配備一套CCS，每套CCS配備1-2條FPC，并且CCS還集合了塑膠結構件、銅鋁排等結構，與FPC相比，CCS 的環節價值更高，就單車價值來看就已達到FPC的2-3倍。

動力電池FPC與溫度傳感器

研究動力電池FPC有什么意義呢？除了務虛層面理解溫度傳感器在動力電池上游與下游的應用之外，還有幾個務實的價值。

溫度傳感器由上覆膜層、FPC、下覆膜層、鎳片端子、連接器、補強片組成， 用于動力電池模組電芯的電壓和溫度采樣，采集數據通過數據采集模塊匯總、分析再傳輸給給電池管理系統主控制器模塊，主控模塊對數據進行分析和處理后，發出對應的程序控制和變更指令，做出均衡措施。適用于純電動、混合動力乘用車、物流、客車、特種車等車型及48V動力系統。

軟板廠講相對于其他動力電池FPC的溫度傳感器方案，它的特點也明顯，譬如組裝工時短、小型化、輕量化、薄形化，另外具有可撓性，彎折性好。

來源：知乎/鑫鑫傳感器