電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池通常由若干個(gè)單體電芯串并聯(lián)組裝而成，來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)所需的高電壓、大電量，電芯的連接是動(dòng)力電池成組的關(guān)鍵技術(shù)。在傳統(tǒng)的電池包中，通常使用busbar(母線)來(lái)完成電池組的串并聯(lián)，同時(shí)為了實(shí)時(shí)采集電芯電壓、電芯溫度和
busbar 溫度，需要在電芯或 busbar 表面布置溫度傳感器和電壓采樣線束，如像下圖所示。
圖 CATL在2019年CES展會(huì)期間展出的方形模組Busbar設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)線束母排在連接電池包時(shí)每一根線束到達(dá)一個(gè)電極，需要多根線束配合動(dòng)力電池包中的多個(gè)電流信號(hào)，擠占較大的電池包空間，且線束在pack裝配時(shí)依賴(lài)人工固定端口，自動(dòng)化程度低。 因此，隨著電池包集成技術(shù)的發(fā)展，以及自動(dòng)化組裝要求的提高，采用FPC柔性線路板替代電池傳統(tǒng)線束的CCS集成母排被廣泛使用。
圖 采用FPC柔性線路板替代電池傳統(tǒng)線束的CCS集成母排
一、什么是CCS集成母排
CCS(Cells Contact System，集成母排)，主要由信號(hào)采集組件(FPC、PCB、FFC等)、塑膠結(jié)構(gòu)件、銅鋁排等組成，通過(guò)熱壓合或鉚接等工藝連接成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)電芯高壓串并聯(lián)，以及電池的溫度采樣、電芯電壓采樣功能，通過(guò)FPC/PCB和連接器組件提供溫度和電壓給BMS系統(tǒng)，屬于BMS系統(tǒng)的一部分。
圖 CCS集成母排結(jié)構(gòu)
采用FPC等作為信號(hào)采集組件的CCS集成母排，具有結(jié)構(gòu)輕薄、集成度高等優(yōu)點(diǎn)，有利于提升電池包空間利用率及組裝效率，符合汽車(chē)輕量化、零部件系統(tǒng)集成化及大模組化趨勢(shì)。
圖 上海車(chē)展捷威動(dòng)力“海綿系統(tǒng)”采用CCS集成母排
CCS集成母排采用FPC或PCB等來(lái)替代傳統(tǒng)的線束連接。與傳統(tǒng)線束母排相比，CCS集成母排具有以下優(yōu)勢(shì)：(萬(wàn)祥科技總結(jié))
1.一體熱壓成型，線路密封性好，耐候性好耐潮濕，耐氧化，耐腐蝕等，性能優(yōu)異，可靠度高;
2. 客戶端安裝簡(jiǎn)單，避免了線束過(guò)多連接的繁瑣，可自動(dòng)化作業(yè)程度高，節(jié)約客戶裝配人工成本;
3.集成度高，體積小，輕薄，節(jié)約整體模組空間，使整體模組輕量化，便捷化;
4.共用性強(qiáng)，可制造性強(qiáng)，易于模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)省開(kāi)發(fā)成本;
5.線路有過(guò)流保護(hù)設(shè)計(jì)對(duì)電池電芯起到保護(hù)作用，安全性能高;
6.與電芯連接方式靈活，可多串多并，適用性廣。
CCS集成母排生產(chǎn)工藝如下圖所示：
圖 新能源汽車(chē)動(dòng)力電池CCS貼片
圖 新能源汽車(chē)動(dòng)力電池集成母排生產(chǎn)工藝流程圖
生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述：
切膜：用切膜機(jī)對(duì)絕緣膜進(jìn)行切割，制得產(chǎn)品所需要的尺寸，產(chǎn)生邊角料S1，同時(shí)用切割機(jī)將硅膠板、特氟龍板切割成所需要的尺寸。
清膜：切割后的膜片從切膜機(jī)中取下來(lái)，用眼睛查看膜片是否均勻，清理出不合格膜片。
預(yù)裝配：硅膠板、特氟龍、絕緣膜片切割完成后，按照要求將特氟龍板、硅膠板、絕緣膜片、電子材料、鋁片、銅片等進(jìn)行分層預(yù)組裝。
壓合：將預(yù)組裝完成的半成品放入模具，用壓機(jī)在電加熱160oC下熱壓，使得絕緣膜、硅膠板等材料緊密粘合。
半成品 CCD(外觀和視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備)檢測(cè)：主要是對(duì)半成品檢測(cè)異物、劃痕、壓痕、極耳不良、污染、腐蝕、凹點(diǎn)、極耳燒傷、字符模糊等外觀缺陷檢測(cè)，屬于物理檢測(cè)。
焊接：主要是對(duì)金屬件和注塑件的焊接，包括激光焊和超聲波焊接等，其中金屬件加工使用激光焊接，塑料件則采用超聲波焊接。
拆卸/插溫感：用緊固件鉚釘與已焊接壓合后的各種外購(gòu)的鋁件、銅件、塑料件、溫感設(shè)備、進(jìn)行緊固組裝。
成品 CCD 檢測(cè)：經(jīng)過(guò)上述操作后檢測(cè)異物、劃痕、壓痕、極耳不良、污染、腐蝕、凹點(diǎn)、極耳燒傷等外觀缺陷檢測(cè);
清潔：采用棉布蘸酒精擦拭產(chǎn)品，進(jìn)行清潔消毒，產(chǎn)生清潔廢氣G2。
成品檢驗(yàn)：產(chǎn)品進(jìn)行最后檢測(cè)，均為物理檢測(cè)。產(chǎn)生不合格品S4，產(chǎn)品經(jīng)檢驗(yàn)合格后包裝入庫(kù)。
二、新能源汽車(chē)銷(xiāo)量攀升，帶動(dòng)FPC/CCS百億市場(chǎng)
在雙碳目標(biāo)下，全球新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，新能源汽車(chē)銷(xiāo)量不斷攀升，根據(jù)研究機(jī)構(gòu)EVTank發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到1082.4萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)61.6%。展望未來(lái)，EVTank預(yù)計(jì)全球新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量在2025年和2030年將分別達(dá)到2542.2萬(wàn)輛和5212.0萬(wàn)輛，新能源汽車(chē)的滲透率價(jià)格持續(xù)提升并在2030年超過(guò)50%。
我們根據(jù)這一新能源汽車(chē)銷(xiāo)量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì) FPC/CCS 的市場(chǎng)空間進(jìn)行測(cè)算：
新能源汽車(chē)電池模組平均數(shù)量：FPC 及 CCS 的單車(chē)用量與電池模組設(shè)計(jì)相關(guān)，主流車(chē)型以 7-12 個(gè)模組的用量居多，我們假設(shè)2022年新能源汽車(chē)電池模組平均數(shù)量約為 9 個(gè)，此后由于續(xù)航要求的提升，每年電池模組平均數(shù)量有所增長(zhǎng)。
電池模組使用 FPC數(shù)量：根據(jù)聯(lián)贏激光微信公眾號(hào)數(shù)據(jù)，單個(gè)電池模組對(duì)應(yīng)1個(gè) CCS，1 個(gè) CCS 一般配置 1-2 個(gè) FPC，此處保守假設(shè)單個(gè)模組使用 1 個(gè) FPC 進(jìn)行測(cè)算。CCS 集合塑膠結(jié)構(gòu)件、銅鋁排等結(jié)構(gòu)件，CCS 單車(chē)價(jià)值有望達(dá)到 FPC的 2-3 倍。
FPC 價(jià)格：根據(jù)奕東電子招股說(shuō)明書(shū)內(nèi)容，每平方米排版數(shù)量分為 15 個(gè)以下，15-50 個(gè)，50 個(gè)以上三類(lèi)，而每平方米排版越多的 FPC 售價(jià)也越高。根據(jù)披露數(shù)據(jù) 2021 年 1-9 月，每平方米 15 個(gè)以下的 FPC 單位售價(jià)為 878.58 元/平方米，則單個(gè) FPC 售價(jià)為 58.57 元以上，假設(shè)平均單個(gè) FPC 價(jià)格為 60 元，此后每年有所下滑，2022年單個(gè) FPC 價(jià)格以55元計(jì)算。
CCS 單車(chē)價(jià)值量：根據(jù)聯(lián)贏激光微信公眾號(hào)披露，CCS 單車(chē)價(jià)值量約為 1000-1500 元，保守假設(shè) 2022 年為 1100 元，此后隨著汽車(chē)電池模組平均數(shù)量提升+單位售價(jià)下滑因素疊加呈現(xiàn)先增后減的態(tài)勢(shì)。
最終測(cè)算得到 2022年、2025 年FPC與 CCS 的合計(jì)市場(chǎng)空間為172.64 億元和 394.04 億元，復(fù)合增長(zhǎng)率約31.7%。
表：FPC/CCS 市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算
三、CCS集成母排產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)
CCS集成母排產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的模切材料、銅鋁排、FPC/PCB等和設(shè)備廠商，下游的CCS集成母排生產(chǎn)商，以及應(yīng)用端的動(dòng)力電池廠商如寧德時(shí)代、億緯鋰能、國(guó)軒高科、中航新創(chuàng)、捷威動(dòng)力等，因CCS附加值比單純的FPC更高，因此也有不少FPC/PCB廠商進(jìn)一步布局下游集成產(chǎn)品CCS。
模切材料相關(guān)供應(yīng)商：
賽伍技術(shù)
騰鑫精密電子
科谷納新材料
安派電子
回天新材
六淳智能科技
晟云電子新材料
福安達(dá)電工材料
奇銳克電子科技
高恒材料科技
裕興薄膜科技
合肥鼎中智能
一心電子
福安達(dá)電工材料
墨田科技
德佑新材料
銅鋁排相關(guān)供應(yīng)商：
騰鑫精密電子
福建正陽(yáng)汽車(chē)部件
蚌埠金實(shí)科技
邦騰五金電子
三合興貼膠制品
納微美精密機(jī)械
利通行汽車(chē)配件
漢群精密技術(shù)
佳超五金科技
金橋銅業(yè)科技
榮億精密
FPC/PCB/FFC/FDC等相關(guān)供應(yīng)商：
鵬鼎控股
東山精密
合力泰
景旺電子
熊貓電子
創(chuàng)勵(lì)安科技
恒美電子
安捷利
泰科電子
東莞五株電子
廣德鼎星電子
廣東駿亞電子
愛(ài)譜生電子
則成電子
格遠(yuǎn)電子
禾惠電子
鼎華芯泰
龍誼電子
贛州明高科技
新業(yè)電子
東莞溢信高電子
源康精密電子
斗門(mén)三元泰電子
上海昭遠(yuǎn)實(shí)業(yè)
正鑫源實(shí)業(yè)
小德電子科技
馳晟光電
瑞良電子五金
田津電子技術(shù)
CCS集成母排廠商：
蘇州西典新能源電氣股份有限公司
深圳壹連科技股份有限公司
東莞市硅翔絕緣材料有限公司
蘇州瑞可達(dá)連接系統(tǒng)股份有限公司
廈門(mén)弘信電子科技集團(tuán)股份有限公司
蘇州萬(wàn)祥科技股份有限公司
奕東電子科技股份有限公司
深圳市特普生科技有限公司
深圳市得潤(rùn)電子股份有限公司
安費(fèi)諾汽車(chē)連接系統(tǒng)(常州)有限公司
廈門(mén)市鉑聯(lián)科技股份有限公司
勝藍(lán)科技股份有限公司
惠州中京電子科技股份有限公司
惠州碩貝德無(wú)線科技股份有限公司
浙江賽英電力科技有限公司
浙江東尼電子股份有限公司
蘇州方林科技股份有限公司
中航光電科技股份有限公司
浙江元集新材料有限公司
廣東銘基高科電子股份有限公司
北京維通利電氣有限公司
蘇州斯普蘭蒂科技股份有限公司
廣州安博新能源科技有限公司
深圳市馭能科技有限公司
相關(guān)設(shè)備廠商：
新定源機(jī)電設(shè)備有限公司
深圳比昂電子設(shè)備有限公司
深圳市鑫臺(tái)銘智能裝備股份有限公司
深圳市賽柏敦自動(dòng)化設(shè)備有限公司
精科電子自動(dòng)化設(shè)備有限公司
佛山市亨力豪機(jī)械有限公司
深圳市智豐設(shè)備科技有限公司
大族激光智能裝備集團(tuán)有限公司
深圳市聯(lián)贏激光股份有限公司
蘇州迅鐳激光科技有限公司
蘇州精海激光智能科技有限公司
深圳市華瀚激光科技有限公司
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蘇州大鑫華激光科技有限公司
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蘇州騰斯凱電子科技有限公司
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廣東全豐智能裝備有限公司
廈門(mén)蚨祺自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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