“新能源车+VR”，FPC（柔性电路板）进入爆发期

旭日升66 2021-11-23

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车载动力电池FPC（柔性电路板）进入爆发期

概要

FPC即柔性电路板，是以聚酰亚胺或聚酯薄膜等绕行基材制成的高度可靠、绝佳可挠的印刷电路板。FPC具有密度高、体积小、轻薄、可折叠弯曲、散热性好等其他类别PCB无法比拟的优势，符合下游电子行业智能化、便携化、轻薄化的趋势。市场空间方面：2009-2019年FPC产值复合增速为6%，高于4.1%的PCB行业增速。19年FPC全球产值122亿美元，占比PCB产值20%。据贝哲斯咨询介绍，2019年全球FPC产值规模达138亿美元，同比增长8.7%。另据QYR调查结果显示，2018年全球FPC市场总值达到了918.1亿元，预计2025年可以增长到1588.8亿元，年复合增长率(CAGR)为8.2%。

4、下游应用方面：按2018年数据，智能手机、平板电脑、其他消费类电子、汽车电子、网络通信分别占比40%、18.8%、15.7%、5.5%、1.5%。

5、未来行业驱动力：按最近的研报分析称，动力电池FPC需求在迅速起量有望成为未来新的需求增长点，最新数据显示，汽车PCB中，FPC的占比已经由12%提升至15%。与此同时未来VR等智能穿戴设备如果放量，也将成为FPC的增长点。

6、FPC在新能源车上的具体应用：目前FPC应用涵盖车灯、显示模组、BMS（电池管理系统）/VCU（整车控制器）/MCU（核心功率电子单元）三大动力控制系统、传感器、高级辅助系统等相关场景。

据战新PCB产业研究所预计单车FPC用量将超过100片。尤其新能源汽车的大发展带动车载动力电池用FPC需求大幅增长。

在锂电池上的具体应用：FPC在动力电池上的应用主要是替代传统的铜线线束。采集线是新能源汽车BMS系统所需配备的重要部件，实现监控新能源动力电池电芯的电压和温度，保护汽车动力电池电芯等等。

此前新能源汽车动力电池采集线采用传统铜线线束方案，常规线束由铜线外部包围塑料而成，对空间的挤占大。

相较铜线线束，FPC由于其高度集成、超薄厚度、超柔软度等特点，在安全性、轻量化、布局规整等方面具备突出优势。

公开信息显示宁德时代、比亚迪、特斯拉、国轩高科、中航锂电、塔菲尔、欣旺达、孚能等企业均已应用FPC。

集成产品CCS：目前FPC厂商都在进一步布局下游集成产品CCS，机构测算CCS单车价值将达到FPC的2-3倍。CCS是CellsContactSystem的简称，中文叫集成母排或者线束板集成件，CCS产品由FPC、塑胶结构件、铜铝排等组成。

FPC和CCS的市场空间：浙商预计2030年全球、国内新能源汽车FPC市场空间有望达到140-240亿、72-120亿元，2030年全球、国内新能源汽车CCS市场空间有望达到350-600亿元、180-300亿元。储能方面，2025年全球储能电池FPC、CCS市场空间有望达到12-21亿元、30-51亿元；2030年全球储能电池FPC、CCS市场空间有望达到46-79亿元、116-198亿元。

市场格局：目前全球FPC分布按照厂商所属地划分主要以日本、中国台湾以及韩国为主，分别占比37%、28%及17%，中国大陆占比16%。按照厂商来看，2018年全球FPC市占率CR3=58%，前三分别为，台湾臻鼎、日本旗胜、我国的苏州维信（美国M-FLEX的全资子公司）。

国内公司：上市企业有鹏鼎控股、弘信电子、景旺电子、崇达技术等，港股上市公司安捷利，非上市公司精诚达、上达电子、珠海紫翔电子、定颖电子、赣州市深联电路等。

一、什么是FPC

FPC的英文全拼FleblePrintedCircuit，其中文意思是柔性印制线路板，简称软板。与它对应的是PCB，英文全拼PrintedCircuitBoard，其中文意思是钢性印制线路板，简称硬板；

具体来看，FPC是以聚酰亚胺或聚酯薄膜等绕行基材制成的高度可靠、绝佳可挠的印刷电路板，FPC具有配线密度高、体积小、轻薄、装连一致性、可折叠弯曲、三维布线、散热性好等其他类别PCB无法比拟的优势，符合下游电子行业智能化、便携化、轻薄化的趋势。

分类来看，FPC一般可分为单层FPC、双层FPC、多层FPC和软硬结合版。

注：聚酰亚胺简单来讲是一种树脂材料，英文简写为PI。

具体来讲，聚酰亚胺指主链上含有酰亚胺环（-CO-N-CO-）的一类聚合物，是综合性能最佳的有机高分子材料之一。其耐高温达400°C以上，长期使用温度范围-200～300°C，部分无明显熔点，高绝缘性能，103赫兹下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H级绝缘。

聚酯也是一种树脂，英文简称为PET。

聚酯薄膜（PET）是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，采用挤出法制成厚片，再经拉伸制成的薄膜材料。聚酯薄膜环保胶片PET胶片乳白胶片等印刷包装耗材，广泛用于玻璃钢行业、建材行业、印刷行业、医药卫生。聚酯膜又叫聚酯薄膜光片涤纶膜感光纸聚脂膜苯锡膜玻璃纸离型膜。

二、FPC的需求端

2009-2019年FPC产值复合增速为6%，高于4.1%的PCB行业增速。19年FPC全球产值122亿美元，占比PCB产值20%。

具体应用来看，FPC从最早的航天飞机等军事领域逐渐渗透到民用领域，现在逐步覆盖了消费电子、汽车、工控、医疗、仪器仪表等多个领域。

按照下游来看，2018年智能手机、平板电脑、其他消费类电子、汽车电子、网络通信分别占比40%、18.8%、15.7%、5.5%、1.5%。

按最近的研报分析称，动力电池FPC需求在迅速起量有望成为未来新的需求增长点，最新数据显示，汽车PCB中，FPC的占比已经由12%提升至15%。与此同时未来VR等智能穿戴设备如果放量，也将成为FPC的增长点。

驱动力一：5G+手机逻辑：5G毫米波技术是5G应用中一项重要的基础技术，其特点是高频和高速，具有大带宽、低空口时延和灵活弹性空口配置等独特优势。

但其信号会随着频率增加而衰退，因此5G通信对低损耗的天线材料需求愈加迫切。

简单来讲传统材料（如PI、MPI）已经无法适应新的挑战，而具备介电稳定性、高流动性等性能的LCP将成为5G天线的首选材料。

LCP天线是采用LCP作为基材的FPC电路板。LCP即液晶高分子，简单来讲LCP就是一种新型高性能特种工程塑料

5G+手机创新有望拉动手机内FPC用量：

LCP天线、全面屏等，低损耗FPC有望代替同轴线，多模块和主板的低损耗连接有望提升FPC用量，如AiP模组和主板采用低损耗FPC连接可带来很大的设计自由度。

LCP天线（高频软板）持续渗透，打开FPC市场空间：

LCP天线是采用LCP作为基材的FPC电路板。LCP材质具有低介电常数、低介电损耗的特质，更适用于高频信号传输，LCP天线由于上游材料、薄膜、FCCL供应商较少、供应紧缺导致价格较为昂贵，17年iPhoneX上采用两根LCP天线，合计价值为8-10美元，相比于iPhone7独立PI天线价值（0.4美元）大幅提升。

驱动力二：VR/AR的轻量化等诉求2020年Facebook发布的Quest2凭借亲民的价格、更优的效能和更为丰富的应用进一步打开VR设备的市场空间，2020年10月13日开售，Q4销量破百万，占据主要的市场份额，带动了整体行业板块景气度提升，2020年全球VR头显设备出货量大幅度增长，达到670万台，同比增长71.79%。

随着技术进步、苹果MR等新产品推出、AR/VR成本下探、更多创新玩法出现，AR/VR头显设备有望步入快速放量的阶段。

前瞻产业研究院预测到2026年全球VR头显设备的出货量将达到4000万台，2020-2026年VR头显设备销量复合增速将超过35%。

VR/AR头显设备长期存在轻量化和散热性改善诉求，VR/AR设备中FPC用量提升。

VR/AR头显设备通常由屏幕、摄像头、扬声器、麦克风、SoC芯片、电池、存储模块、传感器、风扇、控制按键、USB接口排线、耳机接口排线等硬件设备构成。参考智能手机相关功能配置和FPC用量，预计AR/VR设备中单机FPC用量在10条以上，部分高端机型由于传感器多、电路复杂、对于产品重量和性能要求更严格等因素，FPC用量更多，可能在20条以上。

目前，中低端AR/VR设备通常需要配备风扇进行主动散热，但是风扇和散热铜管的引入会显著增加设备重量，严重影响使用体验。

未来随着产品迭代升级，功能更加丰富，引入的传感器摄像头数目更多，产品对于轻量化、散热性能的要求提升，会进一步增加FPC用量。

驱动力三：IoT带动硬件需求5G、人工智能、大数据等技术赋能物联网应用，智能家居、工业物联网等下游应用需求快速增长，物联网行业成长空间打开。

受物联网行业发展高增速催化，全球物联网连接数迅速增加，催生大量硬件需求。IoTAnalytics预计在全球217亿活跃连接设备中，到2020年底将有117亿（54%）是通过物联网设备连接。到2025年，预计将有超过300亿物联网连接，平均每个人拥有近4个物联网设备。IDC预测，到2025年全球物联网市场将达到1.1万亿美元，2020-2025年CAGR达11.4%，其中中国市场占比将提升到25.9%，物联网市场规模全球第一。

IoT设备激增带动PCB需求增长，未来随着物联网设备搭载电子元器件数量增加，FPC占比会进一步提升。

物联网设备三大功能——感知、网联、应用，对应的是三大硬件需求——传感器、通信芯片、MCU/SoC。

传感器用于收集周围环境信息，MCU/SoC用来处理来自传感器的数据并且根据不同的应用场景作出正确的反应。

通信芯片用来实现端到端、端到云的互联互通。IoT设备搭载传感器、通信芯片、SoC/MCU等电子元件，催生了大量的PCB需求。

未来物联网设备电子元件集成度增加，要求PCB布局更为灵活、体积更小，FPC应用占比预计会进一步提升。

驱动力四：汽车电动化随着汽车电动化、智能化发展，FPC在弯折性、减重、自动化程度高等优势进一步体现，FPC在车载领域的用量不断提升，应用涵盖车灯、显示模组、BMS/VCU/MCU三大动力控制系统、传感器、高级辅助系统等相关场景。

战新PCB产业研究所预计单车FPC用量将超过100片。尤其新能源汽车的大发展带动车载动力电池用FPC需求大幅增长。

注：BMS/VCU/MCU

新能源三大核心技术

在三级模块体系和平台架构中，整车控制器(VCU)、电机控制器(MCU)和电池管理系统(BMS)是最重要的核心技术，对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响。

VCU

VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元，一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态(车速、温度等)信息，由VCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。

VCU的结构组成，共包括外壳、硬件电路、底层软件和应用层软件，硬件电路、底层软件和应用层软件是VCU的关键核心技术。

MCU

MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元，通过接收VCU的车辆行驶控制指令，控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶。

实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。同时，MCU具有电机系统故障诊断保护和存储功能。

MCU由外壳及冷却系统、功率电子单元、控制电路、底层软件和控制算法软件组成，具体结构如图所示。

BMS电池系统

BMS电池系统俗称之为电池保姆或电池管家，主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组

1）动力电池FPC广获应用

动力电池FPC替代铜线线束趋势明确。

采集线是新能源汽车BMS系统所需配备的重要部件，实现监控新能源动力电池电芯的电压和温度；连接数据采集和传输并自带过流保护功能；保护汽车动力电池电芯，异常短路自动断开等功能。

此前新能源汽车动力电池采集线采用传统铜线线束方案，常规线束由铜线外部包围塑料而成，连接电池包时每一根线束到达一个电极，当动力电池包电流信号很多时，需要很多根线束配合，对空间的挤占大。Pack装配环节，传统线束依赖工人手工将端口固定在电池包上，自动化程度低。

相较铜线线束，FPC由于其高度集成、超薄厚度、超柔软度等特点，在安全性、轻量化、布局规整等方面具备突出优势，此外FPC厚度薄，电池包结构定制，装配时可通过机械手臂抓取直接放置电池包上，自动化程度高，适合规模化大批量生产，FPC替代铜线线束趋势明确。

动力电池用FPC已经在新上市的新能源汽车车型中得到广泛应用。

2017年前后行业导入初期，由于产业小批量初期的高成本和汽车电子领域对可靠性的高要求，动力电池企业大多还处在观望的态度。

随着FPC展现出的优异性能以及规模化生产带来的快速降本，FPC替代传统线束的进程明显提速。

高工锂电2018年调研显示，国内动力电池第一梯队的宁德时代和比亚迪已经在pack环节批量化应用FPC。

公开信息显示特斯拉、国轩高科、中航锂电、塔菲尔、欣旺达、孚能等企业也均开始应用FPC。

目前FPC方案已经成为绝大部分新能源汽车新车型的最主要选择。

综合考虑存量车型，动力电池用FPC整体渗透率仍有提升空间。

由于当前销售中，仍有一定比例存量车型销售，根据车主之家数据统计，2020年新能源销售中，2020年、2019年、2018年新上市车型占比分别约39%、27%、26%，部分存量车型还在使用线束等解决方案。而随着这些车型的退市和更多新车型的出现，动力电池用FPC整体渗透率将持续提升。

2）升级CCS单车价值提升

FPC厂商进一步布局下游集成产品CCS，明显提升单车价值。

FPC厂商进一步向下游CCS（CellsContactSystem，集成母排，线束板集成件）产品布局，通过FPC向CCS的拓展提升单车价值和盈利空间。

CCS产品由FPC、塑胶结构件、铜铝排等组成，铜铝排将多个电芯通过激光焊接进行串并联，FPC通过与铜铝排、塑胶结构件连接从而构成电气连接与信号检测结构部件。

汽车动力电池FPC产品

汽车动力电池CCS产品

FPC及CCS单车用量与电池模组设计相关。

新能源汽车动力电池一般都多个电池模组组成，单车电池模组数量根据设计差异较大，以特斯拉为例，锂电派数据显示，大部分特斯拉ModelS车型的电池包分为16个小模组，而Model3长续航版的电池包只有4个模组。目前主流车型以7-12个模组的用量居多。

每一个电池模组配备一套CCS，每套CCS配备1-2条FPC，并且CCS还集合了塑胶结构件、铜铝排等结构，相较FPC，CCS环节价值量更高。

机构判断CCS单车价值将达到FPC的2-3倍，测算依据如下：

参考奕东电子招股说明书，2020年其动力电池管理系统FPC产品收入7772万元，并且公司披露了每平方米排版数量（FPC/平方米）15个以下、15-50、50个以上各规格产品的收入和每平方米单位售价，以此框算，2020年奕东电子FPC产品单价约60元。

当前主流车型以7-12个模组的用量居多，单个电池模组对应1个CCS，1个CCS一般配置1-2个FPC，框算2020年FPC单车价值在500-800元。

2020年1-6月高澜股份下属子公司东莞硅翔对塔菲尔的产品销售额为1357万元，以CCS为主，占塔菲尔同类产品采购比例为85%。2

020年上半年我国新能源汽车产量39.7万辆，塔菲尔动力电池装机份额1.30%，对应2021年塔菲尔配套新能源汽车约0.52万辆。

若按照2021年上半年的1357万元全部为CCS收入，塔菲尔车型全部采用FPC方案，则对应CCS单车价值1596元，考虑到部分车型没有采用FPC方案，以及CCS外的其他收入，框算2020年上半年CCS单车价值在1500-2000元。

3）FPC/CCS的市场

基于对未来新能源汽车的销售、FPC产品单价等假设，机构对未来新能源汽车动力电池FPC和CCS市场空间进行框算。

销量假设：

EVTank数据，2020年全球新能源汽车销量331万辆，预计2025年将达到1800万辆。2020-2025年复合增速40%，2030年预计新能源汽车渗透率将达到50%左右，达到4000万辆。

中汽协数据，2020年我国汽车总销量2531万辆，其中新能源汽车136.7万量，预计2025年我国汽车总销量有望达到3000万辆。

《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》提出，到2025年我国新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。

基于2020年下半年以来我国新能源汽车发展提速，GGII预计2021年我国新能源汽车销量达到300万辆，预计2025年渗透率将会超过20%，小鹏汽车则预测有望达到35%，并预测2030年我国新能源汽车销量占比超过80%；理想汽车预测2030年我国新能源汽车销量将达到2000万辆。

基于新能源汽车销售数据，机构乐观预测2025年、2030年全球采用FPC动力电池方案的新能源汽车将达到1600-1800万辆、3500-4000万辆；2025年、2030年国内采用FPC动力电池方案的新能源汽车将达到800-900万辆、1800-2000万辆。

价格假设：

目前主流车型以7-12个模组的用量居多，单个电池模组对应1个CCS，1个CCS一般配置1-2个FPC。CCS集合塑胶结构件、铜铝排等结构件，CCS单车价值有望达到FPC的2-3倍。

基于奕东电子招股说明书信息，机构判断2020年FPC单车价值在500-800元。基于高澜股份公告信息，机构判断2020年上半年CCS单车价值在1500-2000元。

随着新能源汽车销量持续增加带来的规模效应，和车载动力电池FPC产业链的逐步成熟，机构假设后续FPC单车价值量约400-600元，CCS价值量约1000-1500元。

机构乐观预期：

2025年全球、国内新能源车动力电池FPC市场空间有望达到64-108亿、32-54亿元，2025年全球、国内新能源汽车动力电池CCS市场空间有望达到160-270亿、80-135亿元。

长期随着新能源车渗透率的持续提升，新能源汽车动力电池FPC、CCS空间更为广阔，预计2030年全球、国内新能源汽车FPC市场空间有望达到140-240亿、72-120亿元，2030年全球、国内新能源汽车CCS市场空间有望达到350-600亿元、180-300亿元。

4）预计储能有望再增厚33%空间

储能产业的发展直接带动储能锂电池的销售。

宁德时代募投公告显示，根据GGII数据，2020年全球储能锂离子电池出货量为27GWh，同比增长58.8%，其中中国储能锂离子电池出货量为16.2GWh，同比增长70.5%。

根据GGII预计，2025年全球储能电池出货量将达到416GWh，未来5年年复合增长率约为72.8%。

安全稳定运行是储能电站核心要求，对储能电池运行状态的监控和信息传输同样是非常重要的环节，FPC应用有望进一步拓展到储能领域，公开信息显示业内已经有部分公司有相关方案。

起点研究预测，2025年、2030年全球动力锂电池出货量预计出货量为873.6GWh、4704.1GWh，2025年、2030年全球储能锂电池预计出货量为167.5GWh、1566.7GWh。

由于当前储能产业整体处于发展初期，产业链成熟度不高，所采用的解决方案仍存在不确定性，机构暂时按照电池规模进行空间框算：

中国汽车动力电池产业创新联盟数据，2021年1月我国新能源汽车按车型划分的平均装车电量44.4kWh，其中纯电动乘用车平均带电量分别为45.2kWh，假设新能源汽车单车电力容量40-60度，参考新能源汽车动力电池FPC、CCS单车价值量400-600元、1000-1500元假设，按照电池规模进行框算，则1GWh的储能电池FPC、CCS投资有望达到800-1200万元、2000-3000万元。

2025年储能电池FPC市场贡献的规模有望达到新能源汽车市场的19%，2025年全球储能电池FPC、CCS市场空间有望达到12-21亿元、30-51亿元。

2030年储能电池FPC市场贡献的规模有望达到新能源汽车市场的33%，2030年全球储能电池FPC、CCS市场空间有望达到46-79亿元、116-198亿元。

三、FPC的上游

FPC产业链包括上游原材料供应商：

铜箔基材CCL、覆盖膜CVL、补强片、胶、电磁屏蔽膜，还有铜球、半固化片、金盐、油墨、干膜等；

还有SMT工序提供商以及镭射钻孔机、电镀机和曝光机等设备供应商（SMT打件的能力对厂商盈利能力影响较大），中游FPC生产商，下游为电子产品模组零部件制造商和终端电子产品生产商。

SMT（表面贴装技术）：它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件（简称SMC/SMD，中文称片状元器件）安装在印制电路板的表面或其它基板的表面上，通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。

具体来看

FCCL（挠性覆铜板）：是生产FPC的关键基材，成本占比达到40%-50%。

是由挠性绝缘层和金属箔（铜箔）压制而成，根据产品结构，挠性覆铜板可分为三层挠性覆铜板（3L-FCCL）有胶型与两层挠性覆铜板（2L-FCCL）无胶型两大类；

注：挠性覆铜板是指在聚酯薄膜或聚酰亚胺薄膜等挠性绝缘材料的单面或双面，通过一定的工艺处理，与铜箔粘接在一起所形成的覆铜板。

从产能来看，日韩为主要生产地，2018年日本/韩国/中国大陆制造产能占比分别为36%/22%/21%，中国大陆产能位居第三。