隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)進(jìn)程的不斷推進(jìn),汽車(chē)已經(jīng)由過(guò)去完全的機械裝置演化成了機械與電子相結合,電子技術(shù)在汽車(chē)中的運用不斷增加,使得汽車(chē)的舒適性、安全性、娛樂(lè )性的提高,滿(mǎn)足了人們多樣化的需求。汽車(chē)已經(jīng)由過(guò)去一個(gè)單純的交通工具變成了一個(gè)具有交通、娛樂(lè )、辦公等多種功能的綜合平臺,汽車(chē)電子在整車(chē)制造成本中的占比不斷提升,汽車(chē)電子的市場(chǎng)規模也在不斷擴大。
汽車(chē)工業(yè)機械與電子相結合
由于汽車(chē)復雜的工作環(huán)境,汽車(chē) PCB 對可靠性的要求極高,其次是汽車(chē)行業(yè)有召回制度,廠(chǎng)家需要承擔產(chǎn)品出錯的風(fēng)險,規模小的廠(chǎng)家無(wú)力承擔,所以會(huì )被排除在外。而且車(chē)用 PCB 的準入門(mén)檻高,必須要經(jīng)過(guò)一系列的驗證測試,認證周期長(cháng),而一旦通過(guò)認證,則廠(chǎng)商一般不會(huì )輕易更換供應商,訂單相對穩定。
汽車(chē)電子主要可分為兩大類(lèi):車(chē)體電子控制系統和車(chē)載電子控制系統。車(chē)體控制系統又可分為發(fā)動(dòng)機控制系統、車(chē)身控制系統和底盤(pán)控制系統,車(chē)體控制系統使得汽車(chē)機械系統與電子裝置進(jìn)行結合,充分發(fā)揮電子產(chǎn)品的優(yōu)勢,提高機械系統的性能,機電結合保障汽車(chē)的行駛更加安全、平穩。車(chē)載電子控制系統主要包括多媒體系統、導航系統、行駛記錄儀、倒車(chē)雷達等系統,增加了汽車(chē)使用的便利性和娛樂(lè )性,提升了汽車(chē)的使用體驗。
智能駕駛為汽車(chē)經(jīng)濟打開(kāi)了更大的想象空間,目前在汽車(chē)市場(chǎng)中滲透率不斷提升。ADAS 系統(先進(jìn)駕駛輔助系統)市場(chǎng)增長(cháng)迅速,從原來(lái)的高端市場(chǎng)逐步滲入中端市場(chǎng),經(jīng)過(guò)改進(jìn)的新型傳感器技術(shù)也在為系統布署創(chuàng )造新的機會(huì )。目前 ADAS 的滲透率不及 5%,隨著(zhù)功能的進(jìn)一步拓展完善,以及政策的鼓勵乃至強制性要求,預計未來(lái)將以 20%以上的速度增長(cháng),到 2020 年市場(chǎng)規模有望接近 300 億美元。ADAS 中定多種操作控制、安全控制、周邊控制功能都需要 PCB 來(lái)實(shí)現,預計未來(lái)實(shí)現完全自動(dòng)駕駛的汽車(chē)將裝配更多的 PCB 來(lái)滿(mǎn)足駕駛需求。
中國智能駕駛市場(chǎng)規模及預測
新能源汽車(chē)對 PCB 的需求同樣潛力巨大。在產(chǎn)業(yè)政策的支持下,國內新能源汽車(chē)市場(chǎng)從 2014 年開(kāi)始保持高速增長(cháng)。新能源汽車(chē)中的BMS 是核心部件之一,而作為 BMS 的基礎部件之一,PCB 板也將受益于新能源汽車(chē)的發(fā)展。
相比傳統型汽車(chē),新能源汽車(chē)電子化程度更高。新能源汽車(chē)以電動(dòng)汽車(chē)為代表,與傳統燃油汽車(chē)相比,主要差別在于四大部件,驅動(dòng)電機、調速控制器、動(dòng)力電池、車(chē)載充電器,主要以車(chē)載蓄電池作為能量來(lái)源,以電機作為動(dòng)力來(lái)源驅動(dòng)車(chē)輛行駛。與傳統汽車(chē)相比,新能源車(chē)對電子化程度的要求更高,電子裝置在傳統高級轎車(chē)中的成本占比約為 25%,在新能源車(chē)中則達到 45%~65%。
新能源汽車(chē) BMS:汽車(chē) PCB 新增長(cháng)點(diǎn)。鋰電池是新能源汽車(chē)的核心能源,為保障電池安全可靠的運行,就必須通過(guò)電池管理系統(BMS)對電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,BMS 也被稱(chēng)為電動(dòng)汽車(chē)電池系統的大腦,與電池、車(chē)身控制系統共同構成電動(dòng)汽車(chē)三大核心技術(shù)。PCB 是 BMS 的硬件基礎,大的巴士車(chē)有 12~24 塊板子,小的轎車(chē)有 8~12 塊板子,主控電路用量約為 0.24 平方米,單體管理單元則在 2~3 平方米,汽車(chē) PCB將隨著(zhù)新能源汽車(chē)的市場(chǎng)規模的增長(cháng)迎來(lái)放量。
ADAS(Advanced Driver Assistance System:先進(jìn)駕駛輔助系統)是作為實(shí)現完全自動(dòng)駕駛汽車(chē)前的過(guò)渡,是一種利用安裝于車(chē)上的各種各樣的傳感器,在第一時(shí)間收集車(chē)內外的環(huán)境數據,進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤等技術(shù)上的處理,從而能夠讓駕駛者在最快的時(shí)間察覺(jué)可能發(fā)生的危險, 以引起注意和提高安全性的主動(dòng)安全技術(shù),ADAS技術(shù)原理與人的反應機制類(lèi)似,通過(guò)感知層獲取周?chē)畔?,由決策環(huán)節進(jìn)行信息處理,最后將計算結果傳給執行裝置完成駕駛操作。
ADAS技術(shù)原理
毫米波雷達是 ADAS 系統核心傳感器,毫米波雷達是指工作在毫米波波段的雷達,采用雷達向周?chē)l(fā)射無(wú)線(xiàn)電,通過(guò)測定和分析反射波以計算障礙物的距離、方向和大小。毫米波雷達可分為 24GHz 雷達和 77GHz雷達。77GHz 毫米波雷達可以測量前方車(chē)輛的速度以及兩車(chē)之間的距離,同時(shí)可以監測自身車(chē)輛的速度和距離,24GHz 毫米波雷達主要用于監測車(chē)輛附近的物體。
汽車(chē)毫米波雷達工作原理
毫米波雷達放量將給汽車(chē)高頻 PCB 帶來(lái)巨大需求。目前汽車(chē)毫米波雷達處于高速發(fā)展中,未來(lái)兩年處于汽車(chē)毫米波雷達的放量期,一般支持ADAS 功能的汽車(chē)至少會(huì )使用 4 個(gè)毫米波雷達,全新奧迪 A4 使用 5 個(gè)毫米波雷達,奔馳的 S 級汽車(chē)采用 7 個(gè)毫米波雷達,預計未來(lái)單車(chē)采用毫米波雷達的平均數量將繼續增長(cháng),對于汽車(chē)雷達 PCB 的需求也將快速增長(cháng)。
毫米波雷達產(chǎn)品即將進(jìn)入放量期,需要高頻 PCB 板實(shí)現天線(xiàn)的功能——在較小的集成空間中保持天線(xiàn)足夠的信號強度。77Ghz 雷達更高規格的高頻 PCB 板,大范圍運用將帶來(lái)相應高頻 PCB 板的巨大需求。