對于汽車產業來說，這是一個激動人心的時代，多種技術轉型正在進行時。這為包括印刷/柔性電子在內的很多新技術帶來了廣泛的市場機遇。例如，在薄柔性基板上制造電子器件可以大幅降低產品重量，這對于電動汽車來說是關鍵考量之一。此外，柔性電子產品的保形性優勢，非常適于當前用有機曲面替代傳統平面的新興車內設計。

按動力細分的全球汽車市場預測

據麥姆斯咨詢介紹，英國知名研究公司IDTechEx在這份最新出版的報告中給出了三個關鍵的技術轉型方向：

- 電動化。越來越多的數據證實，電動汽車的市場占有率正在快速提高。全球已有多個國家明確宣布，將在2030年左右禁售以汽油/柴油為燃料的新車。這為用于電池狀態監測的印刷電子技術創造了機遇。

- 自動駕駛。現在，各種價位的車型都開始配備先進的“高級駕駛輔助系統（ADAS）”。隨著時間的推移，車輛的自動駕駛水平將會進一步提高。預計十年內，部分車輛將實現L5級完全自動駕駛功能。這為多種傳感器技術及相關功能（如透明加熱器和集成天線）創造了機遇。

- 車輛差異化，正從動力總成轉向車內的設計和功能性。某汽車儀表組/座艙制造商總裁發言稱，“車輛競爭的戰場已經轉移，它不再是引擎蓋下的動力總成，而是座艙內的新設計和功能。”在此背景下，印刷/柔性電子產品存在廣泛的機遇，它們可以在推動高效制造的同時，為車輛座艙增加額外的功能。

印刷和柔性電子在汽車中的應用日益廣泛

IDTechEx在這份最新的技術及市場研究報告中，深入調研了印刷/柔性電子在汽車設計和制造等方面的應用現狀，以及這些轉變所帶來的未來機遇。

本報告覆蓋了印刷和柔性電子在車輛中的三個主要應用方向，然后，分別進行了細分研究。除了詳細的技術討論和應用實例分析外，報告還分別提供了細分的10年期市場預測。

印刷和柔性電子成本分析

電動汽車動力系統

- 電動汽車電池監測/加熱。在設計給定的電池重量和成本預算下，盡可能提供最大的續航里程，是電動汽車制造商的關鍵訴求。這需要動力電池盡可能保持在高效的工作狀態，其中很重要的影響因素便是溫度。此外，溫度（和壓力）升高還可能意味著故障和可能的安全問題。因此，印刷的溫度傳感器陣列或能提供電池溫度監測，同時，還可以在同一功能膜中印刷加熱器，幫助電池維持在最優的工作溫度。

電池熱管理應用的印刷和柔性電子

- 電動汽車熱界面材料。盡管印刷電子不太適用于電力電子器件，但后者確實需要印刷熱界面材料來進行熱管理。散熱膏仍然是當前的常規選擇，不過，碳納米管和相變材料等替代產品或將很快獲得應用機遇。隨著電動汽車對充電效率的要求越來越高，熱管理的需求將變得越來越重要。

電動汽車座艙

- 人機界面（HMI）。座艙人機界面（HMI）是印刷/柔性電子在汽車應用中的一個主要機遇。印刷壓力傳感器已經廣泛應用于座椅占用監測，或將很快進入車輛控制面板，提供比純電容式觸摸傳感器更大的輸入范圍，從而取消機械開關。此外，占用傳感器可能會演變成分布在整個座椅結構上的多點傳感器，以監測乘客的舒適性。

- 印刷/柔性車內供暖。現有的車內供暖主要依賴制熱空調，這是非常低效的，且很不適于電動汽車。利用印刷/柔性電子技術，可以將加熱器件嵌入人體接觸位置，供暖更有效，這種方式可以擴展到座椅和方向盤以外，例如扶手和中控臺等。此外，印刷電子的保形性使加熱元件能夠放置在離表面更近的地方，從而使加熱更加高效和靈敏。透明導熱材料可以更進一步，它們可以直接應用于皮革等材料的表面。

- 集成電子的新興制造。模內電子是汽車制造業的重要趨勢之一。通過電子元件和熱成型塑料的結合，可以使中央控制臺和頂置控制面板等集成系統變得更輕、更簡單、更易于制造。據IDTechEx預測，模內電子市場規模到2031年將增長至約13億美元。另一種新興的制造方法是直接在3D表面上印刷電子器件和電介質油墨。這樣可以取代各種線束，減輕系統重量和復雜性。

- 艙內顯示和照明。汽車制造商越來越喜歡在他們的車輛中增加各種顯示屏，以實現差異化。過去大部分車型只有中控臺顯示屏幕，現在我們注意到越來越多的車型配備數字儀表，以及用于后視鏡和后排乘客娛樂的顯示屏。為了滿足消費者對顯示分辨率和色域的高要求，OLED顯示屏的應用可能會越來越多。另外，一體化設計也會帶來更廣泛的集成機會，例如可以提高安全性的“透明”A柱等；炫酷的氛圍燈也可以提供差異化，例如將LED嵌入柔性基板，提供輕量化且共形的新方案。

新型電動車上的顯示屏越來越多

車輛外部的印刷/柔性電子

- 集成天線。車輛互聯趨勢不斷增長，需要多個天線來覆蓋多個頻段。這需要將天線集成到車身覆蓋件中，為模內電子和3D表面印刷電子提供了市場機遇。未來，透明天線還可以嵌入車窗。

- 外部照明。隨著車輛自動駕駛水平的提高，車輛需要與行人互動。低成本的印刷/柔性顯示非常適合這種應用，因為低重量、耐久性和保形性（包括在事故中）都比分辨率更重要。可能的方案包括印刷LED，以及在柔性基板上安裝LED。

- 外部透明加熱器。自動駕駛車輛或ADAS系統中的攝像頭和激光雷達需要保持持續清晰的視場。這意味著必須確保傳感器上的透明視窗沒有雨雪、霧氣或霜的遮擋。而傳統的細金屬加熱絲可能會遮擋這些安全關鍵部件的“視線”。因此，需要采用銀納米線或碳納米管等透明導體開發新型透明加熱器。隨著時間的推移，這些技術的成本肯定會持續下降，從而還可以將它們應用于車窗。

- 印刷/柔性光伏。雖然利用光伏發電支持電動汽車長途續航還不現實，但它們確實能夠每天為車輛增加大約30公里的續航。目前，傳統太陽能電池板采用的是硅光伏電池，而新型薄膜光伏電池憑借其重量輕、整體性好等優勢，會成為一種很有前途的替代品。

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