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整车PCB价值达到1640元,特斯拉Model3 哪些PCB值钱?

2023.10.13

汽车电动化带来的主要硬件变化就是新增了三电系统,即电池、电机和电控,电动车的能量转换过程就是通过三电系统不断地对大电压和大电流进行控制、处理、分配的过程。逆变器将电池组输出的直流电转换为三相交流电,三相交流驱动感应电动机转动,最后感应电动机带动汽车的驱动轮转动。


特斯拉Model 3的三电分为HV Battery和Motor两个板块


HV Battery分为4个功能模块有5套PCB板。


4个功能模块分为电池管理系统(BMS,对电池运行进行管理)、高压处理单元(HVP,高压电流处理)、功率转化器(PCS,包括DC/DC和OBC)、充电口控制器(CP,电源通信和处理以及控制充电口)。


5套PCB板,即BMS下的BMS控制板(1块,涵盖了BMS和HVP)、BMS下的BMB模组管理板(4块,对应4组电池)、BMS下的CCS线束板(8条,对应4组电池)、功率转换器板PCS(1块)、充电口控制板CP(1块)。


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合计面积达到0.663平方米,价值量600~650元。从 PCB板的规格上来看, 仅一个电池包就新增了约 0.663 平方米的PCB板用量,设计方案会涉及到厚铜层,预估电池包部分的PCB价值量将达到600~650元人民币(硬板250~280元人民币+软板350~370元人民币)。


Motor发动机电控驱动集成在1块 PCB。


特斯拉 Model 3的电机控制器和驱动器高度集成在一起, PCB板面积约为0.05平方米(形状不规则,该数值只为预估值),同样会有厚铜层,单张板价值量预计约为40元人民币。


特斯拉Model 3的三电系统的PCB用量约为0.713平方米,对应单车价值达到640~690元。


汽车智能化从硬件上主要表现为智能硬件数量增加和参与运算的控制单元集成度提升,每个智能硬件均需要PCB作为承载,如毫米波雷达中承担射频功能的 MMIC(单片微波集成电路)就是一块高频PCB板,车载摄像头的图像处理(CMOS)需要软硬结合板,高端的激光雷达会用到处理器主板 PCB、转子板PCB、电机板PCB。


Model 3传感器端包含12个摄像头和1个毫米波雷达


Model 3 的三摄摄像头集成在一块PCB中,面积约为0.002平方米,工艺采用4~6层的 HDI方案,单块价值量约为3~4元人民币,考虑到特斯拉 Model 3采用了12个摄像头,则其整套摄像头自动驾驶传感器的 PCB 价值量预计达到10~15元人民币,另外搭载的毫米波雷达中由两个PCB板组成,采用 PTFE 和 FR4 混压的材料方案,PCB价值量约为20~30,因此目前所能够预期的特斯拉的自动驾驶传感器方案所用的PCB板价值大约为30~45元人民币。


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从特斯拉的自动驾驶方案不难看出,摄像头传感器所用PCB的价值相对有限,其他自动驾驶方案中使用的毫米波雷达和激光雷达的PCB价值量相对较高(激光雷达会涉及到3~5块采用HDI工艺的PCB板),一些新势力厂商和传统整车厂较为偏好毫米波雷达和激光雷达方案,未来在传感器端的PCB增量价值将会逐渐体现。


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特斯拉 Model 3 域控制器分4个模块


Model 3 全车仅由中央控制模块、右车身控制域和左车身控制三个区域进行控制,对应了辅助驾驶及娱乐控制模块(AICM)、前车身控制器(BCM FH)、右车身控制器(BCM RH)、左车身控制器(BCM LH)4个核心控制模块。


4大域控器对应6块 PCB。


AICM中主要有3块板子(分别负责辅助驾驶Autopilot、信息娱乐Media和网络通信 LTE),3块板子均有采用HDI的工艺、价值量较高。前/右/左车身控制器分别各有1块板子,6块PCB板的面积合计达到0.28平方米,价值约为550~600元。


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特斯拉Model 3的电动化核心硬件三电系统的PCB价值量合计约为640~690元,智能化核心硬件核心控制器的PCB价值量合计约为550~600元,根据产业链调研,智能化传感器和其他非核心且分散的小部件所用的PCB价值量约为300~350元,由此合计得到单车PCB价值量达到1490~1640元/车。


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未来随着电动化能力提高、高级智能传感器数量增多和集成化再一步提升,单车PCB价值量有望再上一层楼。根据CPCA,至2025年全球汽车 PCB 产值将达到95亿美元,2020~2025年的复合增速将达到7.8%,成长可期。


文章引用来源:三电+域控是价值核心,大陆PCB迎变革机会-国金证券[樊志远邓小路,刘妍雪]


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