顛覆傳統PFC制程工藝的FDC應用于CCS-電子發燒友網

國家智庫的數據顯示，未來十年，我國動力電池的需求將超過1000GWh，是目前規模4倍；而儲能電站的需求將超過100GW，約為目前的30倍。因此，未來一段時間內儲能市場將會進入爆發期。CCS （Cells Contact System，集成母排），也稱為線束板集成件，由信號采集組件（線束/FPC/FFC等）、塑膠結構件、銅鋁排等通過熱壓合或鉚接等工藝連接成一個整體，以實現電芯高壓串并聯，以及電池的溫度采樣、電芯電壓采樣功能，屬于BMS系統的一部分，可用于新能源動力電池、儲能電池等領域。

隨著新能源汽車、儲能等產業的快速發展，CCS集成母排市場也隨之迅速擴大。同時，電池集成技術的推進，以及規?；a對自動化需求的提升，傳統線束方案的CCS逐漸被集成化、輕量化的FPC方案替代。此外，相比FPC方案來說，而更具成本優勢的FFC、FDC方案也在持續推進中。傳統線束+注塑支架的方案，成本更低，穩定性好，但需要人工裝配，自動化程度低，不利于大批量生產；與線束方案相比，采用FPC/FFC等+吸塑板，或熱壓方案的CCS集成母排，結構輕薄規整、集成度高，有利于提升電池包空間利用率及組裝效率，符合汽車輕量化、零部件系統集成化及大模組化趨勢，在目前寧德時代、比亞迪、國軒高科、中航新創等主流電池廠商的產品上均已廣泛應用。

新能源汽車銷量攀升，帶動FPC/CCS市場的迅速發展，且因CCS附加值比單純的FPC更高，也有不少FPC/PCB 廠商進一步布局下游集成產品CCS。有機構預測，2025 年全球、國內新能源車動力電池 FPC 市場空間有望達到 64-108 億、32-54 億元， 2025 年全球、國內新能源汽車動力電池 CCS 市場空間有望達到 160-270億、80-135 億元。

新能源汽車動力電池FPC市場空間

資料來源：中汽協、EVTank、Trendforce、理想、浙商證券研究所

隨著新能源車滲透率的持續提升，新能源汽車動力電池 FPC、CCS 空間更為廣闊，預計 2030年全球、國內新能源汽車 FPC 市場空間有望達到 140-240億、72-120億元，2030年全球、國內新能源汽車 CCS 市場空間有望達到 350-600億元、180-300億元。

新能源汽車動力電池CCS市場空間

資料來源：中汽協、EVTank、Trendforce、理想、浙商證券研究所

同時，在雙碳目標下，儲能產業有望大發展，機構指出，儲能電池領域的增長成為電池 FPC/CCS 需求新動力，2030年有望再增厚33%空間。

全球電池FPC/CCS市場規模，億元，資料來源:浙商證券研究所

CCS集成母排多種技術路線并存，集成工藝多樣化發展，推動相關材料、設備、工藝等的不斷進步。

CCS集成母排是將電池模組中的導電排、控制電路（電壓、溫度采集）等部件整合成一個模塊，以實現電芯高壓串并聯、溫度采集、電壓采集、過流熔斷等功能，具有集成度高、可靠性好、結構緊湊、體積小等特點，可以節省空間便于自動化裝配適用于規?；可a，在新能源汽車和儲能設備等領域廣泛應用。

近年來，新能源電動汽車行業蓬勃發展，電動車動力核心——動力電池技術也不斷進步，不斷朝著高安全性、高集成度、輕量化、低成本等方向發展。而作為新能源電池包的關鍵部件之一，CCS集成母排的材料和集成工藝等也在朝著相同的方向發展著。目前，CCS集成母排除了傳統的線束方案外，集成化、輕量化等FPC/PCB方案正在快速滲透，此外，更具成本優勢的FFC、FDC方案也在不斷推進中，同時集成工藝也有注塑支架、吸塑熱鉚、PET膜熱壓等。總的來說，目前CCS集成母排形式多樣，各有優勢，應用終端可根據不同應用場景選擇最佳方案。

產品類別

常用集成工藝

特點

線束采樣電芯連接組件

注塑支架、吸塑熱鉚工藝

信號傳輸穩定，高可靠性，成本低

PCB采樣電芯連接組件

熱壓工藝、吸塑熱鉚工藝

信號傳輸穩定，高可靠性，結構輕薄規整，自動化程度高

FPC采樣電芯連接組件

熱壓工藝、吸塑熱鉚工藝

信號傳輸穩定，高可靠性，結構輕薄規整，自動化程度高

FFC采樣電芯連接組件

熱壓工藝、吸塑熱鉚工藝

一體化集成度高，信號采集能力強，高可靠性，是FPC的低成本替代方案

FDC采樣電芯連接組件

熱壓工藝、吸塑熱鉚工藝

相比FPC工序少，工藝成本低，適合大批量生產

下面，我們來看看幾種常見的CCS集成母排：

1、線束-CCS

常用結構：線束+采集端子+NTC+導電鋁排+注塑/吸塑支架

特點：

?一體化結構，工藝成熟

?信號傳輸穩定、可靠，電壓、溫度采集均采用獨立的線束連接

?具有成本優勢

?自動化程度較低

2、PCB-CCS

常用結構：PCB+鎳片+導電鋁排+吸塑熱鉚或PET膜熱壓

特點：

?一體化集成結構，產品輕量化

?信號傳輸穩定、可靠，電壓、溫度采集采用一體設計的PCB實現

?自動化程度高

3、FPC-CCS

常用結構：FPC+鎳片+導電鋁排+吸塑板或PET膜熱壓

特點：

?超輕量化結構，整體強度和絕緣性能優異

?信號傳輸穩定、可靠，電壓、溫度采集采用一體設計的FPC實現

?自動化程度高

?相對成本較高

4、FFC-CCS

常用結構：FFC+鎳片+導電鋁排+吸塑熱鉚或PET膜熱壓

特點：

?輕量化結構，適用于長款模組采集設計和降本

?優異的信號采集能力，信號輸出穩定、可靠

?自動化程度高

5、FDC-CCS

FDC采用模切制程加工，布線通過圓刀，相比FPC蝕刻加工，工序少，加工時間短，工藝成本減少30%左右，適合大批量生產，且制程環保，可應用于電池包電氣系統及CCS模組集成，是FPC的降本方案之一，不過目前FDC保險絲精度和線路密集位置排廢是難點問題。

目前，CCS集成母排除了傳統的線束方案外，集成化、輕量化等FPC/PCB方案正在快速滲透，此外，更具成本優勢的FFC、FDC方案也在不斷推進中，同時集成工藝也有注塑支架、吸塑熱鉚、PET膜熱壓等。

一、

行業前景

新能源汽車動力電池 FPC 產品需要一定的驗證周期，并且在設備、工藝等環節具備壁壘，此外由于汽車 FPC 產品在長度、可靠性等方面要求高于消費電子，整體來看具備一定難度與門檻。由于每臺新能源汽車的電池模組形態和數量不一，因而動力電池 FPC 的規格和用量也存在差異，前期需要定制化設計開發。一般電池模組容量越大，所需FPC長度越長，FPC產品在工藝難度和成本也會越高。FDC的出現完美地解決了FPC工藝及成本限制問題，在國家的雙碳目標下，需求量不斷攀升，有著很好的市場發展空間。

二、

行業發展趨勢

1、儲能電池

隨著新能源汽車市場滲透率不斷提升，動力電池的市場需求量也快速地增長。2022年，我國動力電池累計產量545.9GWh，累計同比增長148.5%。2023年1-4月，動力電池累計產量176.9GWh，累計同比增長28.7%。預計2023年我國動力電池產量將達613GWh。

2018-2023年中國動力電池產量預測趨勢圖

2、FPC動力電池

《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035 年）》提出，到 2025 年我國新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的 20%左右?；谖覈履茉雌嚢l展提速，預計我國2025年新能源汽車滲透率將超20%，2030年新能源汽車銷量占比超80%?；谛履茉雌囦N售數據，預測 2025 年、2030年全球采用 FPC 動力電池方案的新能源汽車將達到 1600-1800萬輛、3500-4000萬輛；2025 年、2030年國內采用 FPC 動力電池方案的新能源汽車將達到 800-900萬輛、1800-2000萬輛。

FPC可使用FDC替代，市場規模較大，前景可期。

3、客戶群體

FDC目標客戶群體—汽車領域，包括但不僅限于以上

三、

產品介紹

柔性模切線路板（Flexible Die-cutting Circuit, FDC）是一種以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材，經過模切工藝制成的一種具有高度可靠性，絕佳的可撓性電路，因具有可自由彎曲、折疊、卷繞，可在三維空間隨意移動及伸縮的特點，從而達到元器件裝配和導線連接的一體化，可完美替代新能源行業中的FPC產品，可有效縮短制作周期以及更有效的節約將本。