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驻车启停电源CCS:一块巴掌大的集成板,凭什么卡住了几十万辆车子的交付?

特普生科技 特普生科技 2026-08-01 12 32

2026年,12V/48V锂电启停电源正在以前所未有的速度替代传统铅酸电池。减重、增效、支持更多车载电器——方向很清晰。但下游整车厂和电池Pack厂最近遇到一个共同的瓶颈:CCS(Cells Contact System,电池模组连接系统)供不上。别小看这块巴掌大的集成板,它集成了Busbar汇流、电压采集、温度感知、信号传输,是电池模组里唯一一个"带电又带信号"的核心组件。今天这篇文章,就聊清楚启停电源CCS这个环节到底难在哪,以及特普生是怎么一步步啃下来的。

驻车启停电源CCS

一、启停电源CCS,为什么成了"卡脖子"的环节?

先花一分钟把场景讲清楚。启停电源——就是车子等红灯时发动机会自动熄火、绿灯亮起瞬间重新启动的那套供电系统。传统用的是铅酸电池,又重又大,寿命短,撑不起今天车上越来越多的电子负载。换成锂电池之后,同样容量下重量减了一半、体积小了三分之一、循环寿命从几百次直接跳到几千次。

但锂电池不是简单地把铅酸电池拆下来、锂电塞进去就完事了。锂电需要BMS(电池管理系统),BMS需要精确采集每串电芯的电压和温度,而这些信号的采集和传输,靠的就是CCS——那块把Busbar、FPC排线、NTC温度传感器、连接器集成在一起的模组级组件。

CCS在启停电源里的地位特殊在哪?它同时承担大电流导通和微弱信号采集两个任务。一边是几百安培的启动电流从Busbar上流过,另一边是毫伏级的电压信号和毫安级的温度信号从同一块板子上采集传输。强电和弱电挤在一个比手掌大不了多少的空间里——设计难度和制造精度要求被同时拉满。

二、启停电源CCS的四大痛点,个个扎心

1、空间小到变态,布局走线像是在针尖上跳舞

启停电源的电池模组比动力电池Pack小了不止一个数量级。4串LFP的12V启停电芯,模组总长可能不到200mm。在这么小的空间里要塞进Busbar、FPC柔性线路板、NTC传感器、采集连接器,还要留出激光焊接的工装避让空间和绝缘爬电距离。很多做动力电池CCS的厂家一看这个尺寸直接摇头:同样的功能,面积压缩到了十分之一,工艺难度翻了不止十倍。

2、启动电流冲击大,Busbar和焊点的可靠性是硬门槛

启停电源最极端的工况是什么?冬天冷启动——环境温度零下十几度,发动机机油黏稠,启动电机需要瞬间拉出300~500A的电流。这个电流全部从CCS的Busbar上流过。Busbar的截面设计、材料选型、与电芯极柱的焊接质量,任何一环出问题,轻则压降过大启动失败,重则焊点熔断开路、整个模组报废。

3、温度感知必须又快又准,但传感器根本没地方放

启停电源装在发动机舱里——夏天机舱温度轻轻松松上80℃,电芯自身充放电还要产热。BMS需要实时感知电芯温度来判断是否要降功率、是否要触发热保护。问题来了:CCS上的空间已经被Busbar和FPC占满了,NTC传感器往哪放?放在Busbar上?测的是汇流排温度不是电芯温度,滞后太严重。放在电芯侧面?空间根本不够。而且传感器本身还不能太厚——厚度多0.5mm,可能就跟模组外壳干涉了。

4、车规级的可靠性要求,不是工业级能凑合的

这是最关键的一条,也是很多供应商倒下的地方。启停电源在发动机舱里要承受-40℃到+105℃的温度循环、几十个G的振动冲击、机油/冷却液/融雪盐水的化学腐蚀。CCS上面的每一个焊点、每一条FPC走线、每一颗NTC传感器,都必须满足AEC-Q或者至少同等严苛的车规级可靠性标准。工业级方案在这个场景下试都不用试——第一个冬夏交替之后就开始批量失效。

三、特普生的解法:从最底层NTC芯片到CCS成品,一条线打穿

讲完痛点,该讲解法了。特普生在启停电源CCS这件事上的思路,跟市面上大多数CCS供应商有一个本质区别:

别人做CCS是"买NTC传感器→买FPC→买Busbar→找人焊接组装",特普生做CCS是"自研NTC芯片→自研NTC热敏电阻→自研NTC温度传感器→自研储能CCS成品"。四个环节全部在自己手里,没有一个环节受制于外购。

一体化研制

这个区别放在启停电源这个场景下,每个环节的优势都会被放大。下面一个一个讲。

3.1 底牌一:自研NTC芯片——温度精度从源头决定

CCS上集成的NTC温度传感器,核心元件就是那颗几毫米大小的NTC芯片。芯片的R25精度和B值一致性,直接决定了BMS拿到的温度数据是不是可信。

特普生自研NTC芯片在启停电源CCS方向做了针对性优化:

🎯 R25精度 ±0.5%,B值容差 ±0.3%

CCS出厂时每颗NTC的阻温曲线高度重合,BMS端免校准或极简校准即可使用。对于年产几十万套的启停电源产线来说,省掉的校准工位就是实打实的制造效率。

🏎️ 超小尺寸芯片:0.6mm最小尺寸封装技术

芯片本体最小做到0.6mm,直接SMT贴装在FPC上,不额外占用Z向高度。这就是为什么特普生CCS的NTC探头可以做到比同行薄30%以上。

🛡️ 全温区线性度优化

针对启停电源-40℃~+105℃的实际工作温区,特调芯片配方使这一段的阻温曲线线性度最优,10位ADC即可达到±0.5℃的系统测温精度。

🔄 年漂移率 < 0.2%

芯片级150℃×2000h加速老化验证,等效常温车规级10年寿命,阻值漂移远低于行业平均水平。

3.2 底牌二:自研NTC热敏电阻——从芯片到元件的可靠封装

有了好芯片,得把它封装成一颗能焊在FPC上的热敏电阻。特普生自研NTC热敏电阻在这一步做了两件事,在启停电源场景下特别关键:

第一,全部采用玻璃烧结密封封装。启停电源在发动机舱里,温度循环剧烈、湿度变化大、还有各种油雾和化学腐蚀。玻璃封装的气密性是环氧树脂无法比拟的——这一点在之前的文章里已经反复对比过,不再赘述。只说一个数据:特普生玻璃封装NTC热敏电阻在85℃/85%RH双85测试中,3000小时阻值漂移小于0.3%,而普通环氧封装在1000小时漂移就已经达到1.5%~3%。

第二,推出MTG系列(MTG04/MTG05)贴片玻封热敏电阻。这是专门为CCS FPC贴装工艺开发的产品形态。传统引线式NTC传感器在CCS上需要手工焊接或单独压接,占空间、占工时、一致性差。特普生MTG系列直接上SMT贴片机,跟FPC上的其他贴片元件一起回流焊——一道工序搞定,不额外占用焊接工位,装配效率直接提升。而且MTG系列采用全玻璃烧结封装,工作温区覆盖-50℃~350℃,阻值范围从1KΩ到3650KΩ全覆盖,不管是电芯表面测温还是Busbar高温节点测温,一颗料搞定。

对比维度特普生SMD贴片NTC传统引线式NTC探头
装配方式SMT自动贴装,回流焊一次完成手工焊接或压接,单独工序
Z向高度最小0.6mm封装,MTG05仅1.25mm通常 2.5~4mm(含引线弯折)
焊接一致性SMT全自动,CPK ≥ 1.67手工焊接一致性依赖操作工经验
封装形式玻璃烧结,全气密密封多为环氧包封或热缩套管
振动可靠性贴装焊点+底部填充,耐振≥20G引线悬空,振动疲劳风险高
适用产线节拍匹配SMT线,秒级贴装手动工位,分钟级装配

3.3 底牌三:自研NTC温度传感器——CCS上的温度感知方案

在启停电源CCS上,特普生自研NTC温度传感器提供了两种主流的部署方案,分别对应不同的电芯布局和成本要求:

方案A:FPC板载SMD贴片NTC(MTG系列)

将特普生MTG系列贴片玻封NTC直接贴装在FPC上,测温点位置通过FPC走线设计自由定义。MTG05方形玻壳厚度仅1.25mm,MTG04圆形玻壳1.50mm,而特普生最新的最小0.6mm封装技术更是将厚度压缩到了极限——不额外增加CCS总厚度。通过FPC上设计导热铜皮和热过孔,将电芯表面热量高效传导至NTC感温元件,热响应时间常数τ ≤ 4秒。玻璃封装耐温-50℃~350℃,发动机舱极端高温毫无压力。

型号:MTG04 / MTG05厚度:最小0.6mmτ值:≤ 4.0s耐温:-50℃~350℃阻值:1KΩ~3650KΩ装配:SMT全自动

方案B:FPC末端独立贴片探头(MTG系列)

在FPC的柔性分支末端单独贴装MTG系列NTC元件,分支可以弯折到电芯侧面或Busbar特定位置,实现测温点的灵活布置。适合需要精确感知电芯侧面温度或Busbar关键节点温度的场景。探头部分可加装导热硅胶垫或导热胶填充,进一步降低热阻。τ值≤ 3秒。

型号:MTG04 / MTG05测温位置:柔性分支自由定义τ值:≤ 3.0s导热填充:可加装硅胶垫分支长度:10~50mm可定制

3.4 底牌四:自研储能CCS——四张底牌合在一起,才是王炸

有了前面的三张底牌——自研NTC芯片、自研NTC热敏电阻、自研NTC温度传感器——特普生做CCS就有了一个别人复制不了的优势:CCS上最核心的温度感知部分,从材料到元件到成品,全部自研自产。

而这只是特普生自研储能CCS能力的一部分。在启停电源CCS这个具体产品上,特普生的完整能力包括:

🔩 Busbar设计制造

铝排/铜排自主冲压成型,截面设计通过有限元仿真验证。针对500A冷启动峰值电流工况专门优化,温升控制在安全范围内。

📐 FPC柔性线路板

自主Layout设计,2~4层FPC,集成电压采集走线和NTC信号走线。铜厚、线宽、绝缘层厚度全部依照车规标准设计。

🔗 激光焊接工艺

Busbar与电芯极柱的激光焊接参数经过DOE优化,焊缝强度、熔深、气孔率全部在线检测。焊后X-Ray抽检,确保每一块CCS的焊接质量可追溯。

✅ 成品全检交付

每块CCS出厂前100%全检:Busbar导通电阻、FPC绝缘耐压(1500VDC/1min)、NTC阻值(R25±0.5%)、NTC耐压(2500VAC/1min)。附带每件产品的检测数据报告。

更关键的是——这四个能力模块在特普生内部是打通的。FPC Layout的时候,NTC的贴装位置、导热铜皮设计、绝缘间距这些参数不需要跨公司来回沟通,Layout工程师和NTC工程师就在同一层楼。Busbar变更影响到FPC走线、NTC位置需要调整——方案评审会一个下午就能定,不需要等A供应商改完再等B供应商确认。

这就是全链路自研在工程落地层面的真实优势:沟通成本归零,迭代速度快到外购方案追不上。

四、回到那四个痛点,特普生CCS怎么解?

  • 空间太小?——SMD贴片NTC厚度0.8mm,板载集成不占额外空间。特普生自有FPC Layout能力,Busbar+FPC+NTC一体化设计,布局密度比外购拼装方案高30%以上。

  • 启动电流冲击大?——Busbar截面经有限元仿真+实测验证,500A/3s脉冲温升控制在安全阈值内。激光焊接参数经过车规级可靠性验证,焊缝强度留足安全余量。

  • 传感器没地方放?——SMD板载方案直接贴在FPC上,测温点通过PCB Layout自由定义。柔性分支方案可以弯折到电芯侧面,空间利用灵活到近乎没有限制。

  • 车规可靠性不够?——玻璃封装NTC+车规FPC材料+全检交付,从元件到成品的每一环都按AEC-Q的精神来,不用工业级方案在车规场景里"赌运气"。

五、多说一句:CCS不是拼价格,是拼少出错

聊到这里,有一句话不吐不快。

启停电源CCS这个市场正在快速起量,进来的供应商越来越多,价格战也开始了。有人觉得CCS就是Busbar+FPC+NTC焊在一起,没什么技术含量,谁便宜买谁的。

但真正在这个行业里跑了几年的人都知道:CCS不是"做出来"难,是"做出来不出事"难。今天省两块钱换一家便宜供应商,明天一个批次NTC一致性出问题导致BMS误报,召回成本可能是省下来的那点钱的几百倍。

特普生在这个领域里选择了最笨的一条路——芯片自己造、元件自己封、传感器自己做、CCS自己集成。全链路自研的成本确实不低,但换来的是每一块CCS出厂时的底气和整个产品生命周期里的安心。

如果你也在做启停电源,也在为CCS这件事头疼——可以找我们聊聊。我们不敢说最便宜,但敢说在全链路自研这件事上,我们走得最深。

特普生是国家高新技术、专精特新“小巨人”企业。主要研制NTC芯片热敏电阻温度传感器食品温度探针储能线束储能CCS等温度采集产品系列。一体化研制、一致性品质的特普生,竞争力优势明显:自主研制NTC芯片核心技术及实现医用0.3%精度;发明专利(国内12项、美国5项,欧洲2项)、实用新型百项、保留不公开技术2项;为全球新能源产品、大消费品与工业品提供了定制化的温度采集技术。

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