在汽車電子化浪潮下，較為笨重、連接方式復雜且繁瑣的傳統(tǒng)汽車線束已無法順應新能源汽車中電子元器件數(shù)量持續(xù)增加的發(fā)展趨勢，FPC（柔性電路板，F(xiàn)lexible Printed Circuit）、CCS（集成母排，Cells Contact System）等產(chǎn)品的優(yōu)勢凸顯。目前FPC連接方案已成為新能源汽車動力電池中的主要方案，廠商亦相繼布局集成產(chǎn)品CCS，新能源汽車發(fā)展打開FPC、CCS成長新藍海。
在這股浪潮中，深圳市世椿智能裝備股份有限公司（簡稱世椿智能），積極擁抱市場發(fā)展趨勢，緊抓行業(yè)發(fā)展機遇，向FPC、CCS電池系統(tǒng)進軍，實現(xiàn)FPC、CCS點膠核心部件、點膠模塊、點膠系統(tǒng)、點膠設備及整線的自主研發(fā)和自制。FPC、CCS賽道上，世椿智能緣何“跑”出高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展“加速度”？未來又將如何勇毅前行、奮楫破浪？
新能源汽車大發(fā)展，FPC、CCS迎來爆發(fā)期
在全球“碳中和”背景下，新能源汽車飛速發(fā)展，市場火爆。2020年全球新能源汽車產(chǎn)量420萬輛，預計2025年將達到1800萬輛。2020-2025年復合增速40%，2030年預計新能源汽車滲透率將達到50%左右，達到4000萬輛。受益于此，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(nèi)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(nèi)新能源汽車CCS市場空間有望達到350-600億元、180-300億元。
隨著汽車電動化、智能化、輕量化發(fā)展，FPC在車載領域的用量不斷提升，應用涵蓋車燈、顯示模組、BMS/VCU/MCU 三大動力控制系統(tǒng)、傳感器、高級輔助系統(tǒng)等相關場景，單車FPC用量預計超過100片。
相較銅線線束，汽車動力電池FPC點膠，由于其高度集成、超薄厚度、超柔軟度等特點，在安全性、輕量化、布局規(guī)整、自動化生產(chǎn)等方面具備突出優(yōu)勢，目前FPC方案已經(jīng)成為絕大部分新能源汽車新車型的最主要選擇。而對于材料柔軟、質(zhì)地輕盈、構(gòu)型極輕極薄的FPC，對膠水的應用要求非常高。在FPC與外殼的連接處，需要使用膠粘劑進行補強固定，常使用UV膠，避免汽車運行過程中的長期振動，導致焊點脫開。
CCS由FPC、塑膠結(jié)構(gòu)件、銅鋁排等組成，屬于汽車的BMS動力系統(tǒng)的一部分，其FPC用于替代動力電池的采集線，此前采集線采用傳統(tǒng)銅線線束方案，線束由銅線外部包圍塑料而成，連接電池包時每一根線束到達一個電極，當動力電池包電流信號很多時，需要很多根線束配合，對空間的擠占很大。采用材質(zhì)柔軟、質(zhì)地輕盈機結(jié)構(gòu)輕薄的FPC完美的替代傳統(tǒng)線束方案。
CCS點膠封裝使用的膠水主要包括：黃膠、導熱硅膠和硅酮膠。黃膠主要用于電感、線圈、變壓器、電解電容、接收頭等電子產(chǎn)品固定；導熱硅膠主要用于填充發(fā)熱體與散熱裝置之間的縫隙；硅酮膠用于電子模塊、傳感器、電子元件的、絕緣、阻燃以及電子元器件的粘接等。
對于FPC、CCS而言，點膠工藝在動力電池連接器、動力電池NTC、FPC鎳片等部位應用較多，會直接影響產(chǎn)品的性能和可靠性，這成為點膠工藝施展拳腳的大舞臺。
以研發(fā)為基石，世椿智能FPC、CCS技術的進階之路
乘風破浪抓住新趨勢，堅定信心擁抱新未來。面對FPC、CCS這一火熱賽道，基于FPC、CCS的市場及技術需求，早在2018年，世椿智能就加緊布局，利用自身在自動點膠行業(yè)中多年的經(jīng)驗，從懸臂式在線自動點膠設備、龍門式在線自動點膠設備到雙臂協(xié)作在線自動點膠設備，從單閥點膠到雙閥旋轉(zhuǎn)點膠，從壓電式精密噴射閥等核心零部件到點膠模塊，從工藝單機到整線解決方案……時刻把握著行業(yè)發(fā)展的前瞻趨勢，不斷對FPC、CCS點膠產(chǎn)品進行升級換代，以適應市場發(fā)展趨勢，為客戶提供多樣性選擇。
2018年，世椿智能緊貼當下市場需求，研發(fā)出第一代FPC、CCS點膠產(chǎn)品：懸臂式在線自動點膠設備，搭載單閥，實現(xiàn)該產(chǎn)品和點膠技術工藝制程驗證；
2019年-2020年，基于第一代FPC、CCS點膠技術的積累，客戶品質(zhì)策略的不斷精進、產(chǎn)能需求的不斷提高，世椿智能進行第二代FPC、CCS點膠產(chǎn)品的開發(fā)：龍門式在線自動點膠系列設備，實現(xiàn)了雙閥旋轉(zhuǎn)同步點膠、視覺自動標定角度坐標、產(chǎn)品變形自動校正、視覺自動定位檢測功能；
2021-2022年，世椿智能成功開發(fā)出第三代FPC、CCS點膠產(chǎn)品：雙臂協(xié)作在線自動點膠系列設備。它基于第二代FPC、CCS點膠產(chǎn)品功能上，新增雙臂同時協(xié)作作業(yè)功能，具有節(jié)約點膠時間、生產(chǎn)產(chǎn)品良率高、適用產(chǎn)品廣等突出優(yōu)勢……
在FPC、CCS點膠技術的攻關過程中，世椿智能著力于解決該行業(yè)難點及客戶需求，依靠不斷的技術創(chuàng)新來引領行業(yè)發(fā)展。在點膠過程中，膠閥溫度的變化，易導致膠量不穩(wěn)，產(chǎn)生氣泡，影響產(chǎn)品良率。世椿智能組織技術團隊攻關該難點，沿著以下兩個技術方向同時研發(fā)：一是如何實現(xiàn)膠閥的恒溫控制，二是即使膠閥溫度變化，如何通過自動補償系統(tǒng)實現(xiàn)膠量一致性。世椿智能技術團隊根據(jù)產(chǎn)品點膠工藝，結(jié)合膠水特性，通過持續(xù)的探索，不斷的反復試驗與改進，最終研發(fā)出適合該工藝要求的變頻、恒溫控制模式。變頻控制模式即通過監(jiān)控閥體溫度，程序自動補償閥的頻率和撞針行程，恒溫控制模式即通過冷卻和加熱模式的組合使用，防止閥高頻工作時溫度變化對膠量和氣泡的影響，雙模式下最終保證打膠良率，徹底地解決了該難題。
依托行業(yè)領先的創(chuàng)新技術、穩(wěn)定可靠的品質(zhì)以及全方位的優(yōu)質(zhì)服務，世椿智能已經(jīng)形成了完整的FPC、CCS點膠產(chǎn)品和解決方案矩陣，根據(jù)不同的客戶需求可提供多款式、多種類FPC、CCS點膠產(chǎn)品、工藝及解決方案，已成功服務行業(yè)眾多重要客戶。核心技術加速攻關、產(chǎn)量質(zhì)量迅速提升，世椿智能在新能源汽車行業(yè)FPC、CCS點膠應用實現(xiàn)快速占領制高點。
技術創(chuàng)新引領，世椿智能發(fā)力FPC、CCS賽道
為搶占FPC、CCS產(chǎn)業(yè)發(fā)展新高地，世椿智能推進FPC、CCS電池系統(tǒng)點膠項目的規(guī)劃和大力實施，加大研發(fā)投入，成立專門的項目團隊和核心研發(fā)團隊，圍繞FPC、CCS點膠技術潛心研究，主動洞察客戶需求，不斷創(chuàng)新改進產(chǎn)品。經(jīng)過多年摸索與實踐，結(jié)合汽車電子行業(yè)工藝特征，至今公司針對FPC、CCS點膠技術研發(fā)出相關設備、系統(tǒng)、核心部件及模塊等，核心競爭力大幅提升。
主要設備涵括：懸臂式在線自動點膠系列設備、龍門式在線自動點膠系列設備、雙臂協(xié)作在線自動點膠系列設備、FPC和CCS點膠線體等。設備同時亦具備視覺定位、產(chǎn)品變形校正、雙閥位置自動校正、雙閥同步點膠、點膠效果檢測、膠量自動點檢、噴頭自動清潔、MES系統(tǒng)等豐富的功能，在保障點膠品質(zhì)的同時，也實現(xiàn)產(chǎn)品的可追溯性。
系統(tǒng)包含：一是NTC、鎳片雙閥同步點膠系統(tǒng)，設備可自動抓取點膠產(chǎn)品的坐標，雙閥根據(jù)產(chǎn)品坐標自動補償間距及位置，點膠效率及點膠精度更高，適合NTC、鎳片點膠工藝；二是連接器雙閥旋轉(zhuǎn)同步點膠系統(tǒng)，其采用視覺自動標定角度坐標，自動校準針頭角度及位置，自動視覺抓取點膠坐標，副閥自動補償角度及位置，實現(xiàn)多連接器的同步點膠；三是產(chǎn)品變形自動校正系統(tǒng)，其采用激光測高儀，對產(chǎn)品點膠面進行自動檢測，識別產(chǎn)品變形量（檢測位置及密度可程序設定）。點膠針頭根據(jù)產(chǎn)品變形量可自動補償針頭高度，確保針頭和點膠面始終保持等高，保證產(chǎn)品良率；四是雙臂協(xié)作控制系統(tǒng)，采用直線電機機械手具有機械結(jié)構(gòu)簡單，高精度，高速度，精度持久保持并能減少維護，更加環(huán)保等優(yōu)勢。X軸利用直線電機的單軌驅(qū)動雙動子的特性，可以實現(xiàn)同一運動方向驅(qū)動雙Z軸，進行同步運動，或以不同速度、向不同方向運動不同的距離，能靈活的進行點膠工作，同時點膠時間能夠節(jié)約一半，提高工作效率。Z軸選用高精密線性滑軌、絲桿，傳動平穩(wěn)、精確定位，整個三軸機械手模塊化設計，可快速進行移動或維修操作；五是多功能視覺系統(tǒng)，集視覺編程、視覺定位、視覺檢測與一體，匹配不同的鏡頭和光源，可實現(xiàn)Mark點定位、抓邊定位、點膠效果檢測等功能，結(jié)合MES系統(tǒng)，可將膠線檢測結(jié)果上傳保存，實現(xiàn)產(chǎn)品點膠制程追溯。
核心部件主要是：壓電式精密噴射閥，其采用變頻、恒溫控制模式，確保打膠良率。
兩大點膠模塊包括：一是雙閥旋轉(zhuǎn)點膠模塊，適用于中高粘度液體精密點膠，通過行程調(diào)節(jié)改變膠水通斷口的大小，具有流量可調(diào)節(jié)，斷膠干凈、維護簡單等特點；二是300-960ml卡筒供膠模塊，采用卡式膠筒，避免應用中出現(xiàn)膠桶變形、爆膠現(xiàn)象，壓把裝置，方便拆裝，節(jié)省換膠時間。
在國家推動“雙碳”的進程中，對世椿智能而言，充分發(fā)揮技術和解決方案優(yōu)勢，為新能源汽車行業(yè)加速發(fā)展助力，既是光榮的責任擔當，也是堅定的使命。世椿智能在FPC、CCS點膠技術研發(fā)、產(chǎn)品智造、解決方案、客戶服務等方面，都早已做好了充分的準備，在新能源大發(fā)展的時代潮流下，將不斷為新能源裝備產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化、智能化貢獻積極力量。
在未來的市場中，只要有粘合的地方就有點膠機；有聯(lián)接的地方就有點膠機；有制造的地方就有點膠機。作為新能源汽車的“心臟”，動力電池迎來了不斷的技術革新，對FPC&CCS電池系統(tǒng)點膠技術將提出更多的挑戰(zhàn)，自動化點膠在動力電池領域的應用成為行業(yè)關注的重點！面對汽車產(chǎn)業(yè)的巨變和挑戰(zhàn)，世椿智能將持續(xù)創(chuàng)新，更好地為不斷壯大的動力電池智造提供技術和產(chǎn)業(yè)化服務，也致力成為客戶在迎接新能源汽車時代的可靠伙伴！
