摘要
汽车电子领域中常用的胶水品牌及其应用情况。国际品牌如回天、富乐被广泛采用,而国产品牌则针对特定领域。选择合适的胶水对于产品质量和性能至关重要,但不同的应用场景下,胶水的价格也会不同。本文还讨论了AA胶在Underfill和激光雷达领域的应用情况,以及国内厂商进入这些市场所面临的技术难关和解决方案。
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汽车电子元器件用胶种类与车身用结构胶不同,国际品牌如回天、富乐等为主流,智能驾驶中控内部常用LOCA胶,传统小屏使用OCA光学胶带,中控仪表粘接使用结构胶,无人中控及SU2D的PCB板芯片需使用3-4瓦导热系数胶水。
1.汽车电子元器件用胶与车身用结构胶不同;车身结构胶、电池用胶以及汽车电子用胶为回天、富乐等国际品牌,国产品牌仅针对单一领域如导热,差异性较大。
2.汽车电子根据应用场景可分为智能座舱、SUD以及智能辅助驾驶;智能座舱包括中控仪表;智能辅助驾驶如摄像头及中央控制器CCU,自动驾驶分5个域,如车身域及自动驾驶域,智能驾驶包括传统控制器EA system、发动机底盘控制器及小型传感器。
3.智能驾驶中控内部为工业贴合,通常使用LOCA胶,传统小屏使用OCA光学胶带如3M,屏幕变大时OCA无法满足需求,将使用OCR如瓦克、迈图及杜邦等。
4.中控仪表粘接如盖板与模组粘接使用结构胶,其为台面粘接,需要使用双组份硅胶与改性硅烷,原因为真空仪表盘的温度较高,为95℃。
5.POR可应用于防尘罩粘接与内部曲面镜的粘接。
6.无人中控及SU2D的PCB板芯片散热较大,其需3-4瓦导热系数胶水。PCB板导热使用导热填缝胶,硅胶及非硅皆有,如改性硅烷及聚氨酯,硅胶为主流。选胶时需考虑导热系数,若硅胶挥发影响元器件功能需使用非硅胶水。硅胶达到一定挥发量会影响导通。
导热胶是汽车电子领域中的重要胶粘剂,大部分为填料,树脂较少,国产厂家价格较便宜,目前迈图导热胶价格较低为100元/公斤。导热胶用量与整车运算有关,运算越大导热要求越高,PCB板硅胶3-4瓦导热胶价格为100-300元/公斤。随着市场对高算力车的需求增大,PCB板导热胶用量上涨,未来导热胶价格将降低至100-200元/公斤,正常毛利率为30%。
1.导热胶大部分为填料,树脂较少,原因为填料可大幅降低成本。国产厂家价格较便宜,国际品牌价格较高。目前迈图导热胶价格较低为100元/公斤。厂商在选择胶水时需考虑成本与耐温问题,改性硅烷耐温度为100℃,硅胶耐热温度为200℃。
2.导热胶用量与整车运算相关,运算越大导热要求越高。传统车辆无自动驾驶仅具有辅助驾驶,传统小控制器单元需点导热胶。导热胶可满足智能驾驶模块3-4瓦热量。长城汽车价格与蔚来汽车不同,自动驾驶应用点与其相同,导热胶用量相同。蔚来自动驾驶使用英伟达芯片,高通芯片主要应用在智能座舱。
3.PCB板硅胶3-4瓦导热胶价格为100-300元/公斤,4-5年前价格为400-500元/公斤,可提供该技术厂商仅有贝格斯。价格与导热系数相关,不同品牌定价策略不同。随着市场对高算力车的需求增大,PCB板导热胶用量上涨。价格较高的导热胶产品具备技术优势与商务关系,该产品稳定性更高,其已被Tier1用户认证通过,且有成功案例背书。国产导热胶有1,000+个品牌,进口胶后续会被国产胶水取代。
4.电池包粘接使用聚氨酯体系,其温度为<80℃,聚氨酯强度较高且韧性较好。蔚来4个英伟达芯片及Memory皆需点导热胶,其用量较大。蔚来ES8用量为20+克。
5.PCB板导热胶有向更高瓦数发展趋势,发热量较高的激光雷达在未来散热要求为6+瓦。智能座舱PCB板的散热要求为3瓦。目前国外硅胶原材料厂商价格已降低,国产品牌后续产品稳定性较好,市场推广较为容易,国产产品的市场价格将逐步下降。
6.汽车电子毛利率平均为40-50%+,新能源汽车毛利率为20%。导热胶占胶粘剂市场销售额的50%,内部为填料的导热胶较多。未来导热胶价格将降低至100-200元/公斤,正常毛利率为30%。
7.2020年新能源汽车开始起步,导热胶头部厂商为贝格斯与莱尔德,两者市场份额共计50%+。随着芯片数量增多,用胶量将持续上升。主机厂采购PCB板导热胶可直接选购标品,前期EMS厂商决定使用种类,主机厂有经验积累后主导产品制定,配方无需改变。
8.未来导热胶价格将降低至100-200元/公斤,正常毛利率为30%。汽车电子领域难以通过走量降低毛利率。随着市场对高算力车的需求增大,PCB板导热胶用量上涨。国产导热胶有1,000+个品牌,进口胶后续会被国产胶水取代。
粘接使用硅胶、改性硅烷及POR热熔胶;不同车型HUD用量2-3克,无提升空间;中控仪表粘接用胶量14-15克,硅胶价格300-400元/公斤,2020年数字仪表盘较少。
1.粘接通常使用硅胶、改性硅烷及POR热熔胶;POR主树脂为反应型聚氨酯;防尘罩与曲面镜粘接主要使用POR热熔胶及硅胶。
2.不同车型抬头显示系统(HUD)发热不同,用量较少通常为2-3克,该用量无提升空间;HUD使用硅胶目前价格为300-400元/公斤,目前价格无明显变化,市场内供应商以头部供应商为主,该市场较小。
3.各厂商基材存在不同,用户需根据基材选择用胶类型;当前,发热量较高的HUD市场中使用硅胶的趋势暂无;聚氨酯与POR价格在其他领域不同,其传统市场价格为<50元/公斤,电子市场价格相比较高。
4.中控仪表粘接使用胶水种类与应用条件有关,<100℃改性硅烷皆可使用,温度与显示屏类型有关;胶水对设备有要求根据客户加工工艺决定,大客户有能力做固定资产投资购买设备;双组份硅胶与改性硅烷均可能被要求较短的可操作时间。
5.中控胶水用量为14-15克,用量随屏幕数量变化,如理想汽车屏幕较多胶水用量较多;硅胶价格为300-400元/公斤,原因为粘接胶中树脂较多且填料较少。
6.在2020年,车辆具备中控仪表盘,彼时无HUD;2020年数字仪表盘较少,彼时特斯拉与比亚迪等具备数字仪表盘,硅胶价格无变化原因为结构胶用量较少。
7.若黑框达到4-5毫米,用胶量为当前用量的2-3倍,当前黑框宽度为2-3毫米。
8.中控仪表粘接使用的胶水为硅胶与改性硅烷,不同仪表盘应用的胶水与应用条件及应用工艺有关,若头部客户制成要求较高,汉高将推荐较好胶水产品。
智能辅助驾驶中摄像头主要使用AA胶,Underfill用量为40-50毫克,各家厂商用量不同,同一款标品可供多厂商使用;激光雷达通常使用硅胶,光学窗口粘接以使用硅胶为主,不同品牌差异较大,均使用AA胶,未来将使用6+瓦胶水,全固态要求发射器可进行连续拍照且可接受有较大热量散发,透镜处粘胶要求为低模量。
1.智能辅助驾驶中摄像头主要使用AA胶,该胶水为UV热固双固化;AA胶主要为环氧树脂,原因为AA胶需实现低收缩、低膨胀系数及高记忆,德路市场占有率为70-80%,其具有技术优势且推出较早;消费电子中的胶水不可使用在汽车领域,消费电子应用温度要求较低,胶水耐温性要求存在不同。
2.摄像头使用Underfill做底部填充,主要使用纯热固环氧材料,用量为40-50毫克;47-48克Underfill的价格为700-800元,Underfill具有技术优势,毛利率为60%,2022-2027年内国产厂商进入该市场,此后毛利将达到40-50%;各家厂商Underfill的用量不同,同一款标品可供多厂商使用;Underfill研发新产品周期较长,国内厂商较难研发,原因为原材料中树脂与填料技术掌握在国外厂商中,国内厂家较难以较低价格获取原材料;目前国内厂商尝试在消费电子领域制作Underfill,暂未进入汽车领域,原因为其要求较高。
3.PCB板固定电磁屏蔽使用胶水,其用量较少;泡棉或橡胶圈粘接成本较高,部分客户直接使用金属粘接;环氧UV无Underfill的毛利率为50%。
4.激光雷达通常使用硅胶,激光雷达的光学窗口粘接以使用硅胶为主;另一应用点为发射机,激光雷达技术路线较复杂,禾赛、RoboSense(速腾聚创)及大象技术路线差异较大,结构差异较大,用胶点不同,用胶量差异大,上述公司皆使用AA胶;速腾聚创结构使用AA胶最多,5组激光发热器、结构器固定以及其他透镜棱镜粘接皆使用AA胶,胶用量无提升空间,拆解报告为中信出具。
5.激光雷达目前为半固态,未来将使用6+瓦胶水,未来技术路线为全固态无旋转机械结构;全固态要求发射器可进行连续拍照且可接受有较大热量散发;若产品无法散热,其性能将受影响,且需要6+瓦胶水;胶水用量不提升,价格将提升;全固态flash在2022-2025年内将量产上市,目前半固态3-4瓦胶水可满足用户需求。
6.OPI目前为初期研发阶段,暂时不满足车辆的位移要求,2030年后技术将成熟。
7.激光雷达中另一用胶点为透镜处,其要求存在不同,透镜处粘胶要求为低模量,原因为其为光学玻璃,对应用较敏感;若摄像头的AA胶模量较高,透镜将在冲击过程中被拉破,新产品开发趋势为低模量AA胶的使用。
8.环氧胶水用量不会提升,其价格较为平稳,市场中环氧胶水产品主要为国际品牌;AA胶用量<1克,其价格为2美元/克,该价格相对较高。
芯片密封胶水主要使用硅胶,道康宁价格较低,其余品牌价格较高。湿固化为主,热固化价格显著提升。ECU数量减少,用胶量下降。传感器用密封环氧胶与硅胶,可防油防潮,用量为5-10克。耐高温耐油外封胶价格较高,硅胶耐油性能较差。
1.芯片密封胶水主要使用硅胶,道康宁价格较低,其余品牌价格较高。硅胶市场湿固化为主,能够热固化价格将显著提升。热固化手段下,15-30分钟固化比例为90%+,湿固化需1-7天,最长为14-21天。主机厂使用湿固化较多。密封胶使用成熟产品,其价格较稳定,2022年原材料上涨可能带来价格上升。新能源汽车发展ECU数量减少,用胶量下降。ECU主要为密封及导热胶,Underfill主要用在智能驾驶控制器。
2.传统汽车ECU(汽车的电子控制器单元)为100+个,每个ECU用胶量为2克;新能源车ECU比传统汽车少,每个ECU用胶量相同。座舱域与智能驾驶域的ECU尺寸较大,其余部分用胶量较小。尺寸增大,结构用胶量可能降低。
3.传感器主要使用密封环氧胶与硅胶,该胶水将元器件包裹,可起到包裹防油防潮作用,小型传感器用量为5-10克。若客户对传感器外封胶无耐油需求,国产厂家可制作外封胶,若用户需要外封胶可适应耐高温耐油场景,该产品需进口。耐高温耐油环氧胶水价格为100-300+元/公斤,该价格根据耐温与膨胀系数决定,价格由根据耐温及膨胀系数决定。硅胶耐油性能较差。
4.传感器可分为位置传感器、速度传感器、压力传感器及温度传感器。位置传感器根据类型用量不同,电机的位置传感器用胶量为100-200克。
5.若客户对传感器外封胶无耐油需求,国产厂家可制作外封胶,若用户需要外封胶可适应耐高温耐油场景,该产品需进口。耐高温耐油外封胶价格比普通胶水价格高,耐油胶通常用在电子相关发动机周围,温度为150℃。耐高温耐油环氧胶水价格为100-300+元/公斤,该价格根据耐温与膨胀系数决定。
6.硅胶耐油性能较差,信越氟硅耐油性能较好,成本价格为7,000-8,000元/公斤,该价格较高。聚氨酯价格为<30元/公斤,测压传感器外封胶水为70-80元,在不同应用场景下,该外封胶价格不同。薄膜电容外封日系价格为30元/公斤,该产品价格较低且性能较好,其较难进入市场。
7.传感器主要使用密封环氧胶与硅胶,该胶水将元器件包裹,可起到防油防潮作用,小型传感器用量为5-10克。激光雷达为传感器,其形态不同下用胶量存在不同,指挥轴为100-200克。外封胶为成熟产品,特殊场景下的外封胶会出现新产品,若厂商存在新需求,如厂商要求外封胶需具备耐油性能,生厂商可针对需求进行定制。
8.芯片密封胶水主要使用硅胶,道康宁价格较低,其余品牌价格较高。湿固化为主,热固化价格显著提升。ECU数量减少,用胶量下降。传感器用密封环氧胶与硅胶,可防油防潮,用量为5-10克。耐高温耐油外封胶价格较高,硅胶耐油性能较差。
来源: 材料汇
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