产业观察|北京车展：PCB设计优化助力汽车行业的繁荣与活力

以“新时代 新汽车”为主题的2024(第十八届)北京国际汽车展览会(简称2024北京车展)，于2024年5月4日在北京中国国际展览中心顺义馆圆满闭幕，展会总面积22万平方米。10天期间，中国国际展览中心顺义馆和朝阳馆共吸引观众89.2万人次到场参观。

在此次盛会上，国内外知名车企纷纷展示了他们的创新成果，共有117款全新车型全球首发，41款概念车和278款新能源汽车惊艳亮相。此次展会吸引了来自全球13个国家和地区的500多家企业参展，展现了汽车行业的繁荣与活力。小米SU7、智己L6、新款问界M5等造车新势力的热门车型在展会上备受瞩目，众多合资品牌以及美日德系主流车企也带来了他们的最新车型。同时，宝马、梅赛德斯-奔驰、保时捷等豪华品牌也展示了他们的电动车型，进一步推动了汽车行业向电动化、智能化方向的发展。

随着新能源汽车市场的稳步增长与持续繁荣，汽车电子系统所承载的复杂性与战略地位愈发凸显。据权威机构预测，至2024年，我国新能源汽车的产销规模将有望达到1300万辆的显著水平，整体市场渗透率将超过40%。特别值得一提的是，在乘用车细分市场，其单月渗透率更有望突破50%的重要关口。这一显著趋势不仅彰显了新能源汽车市场的迅猛发展与广阔前景，同时也对汽车电子系统的性能优化与品质保障提出了更为严苛与紧迫的要求。

在新能源汽车行业迅速崛起的背景下，众多厂商大力投入技术研发与创新。电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)作为新能源汽车的核心部分，其重要性不言而喻。BMS的核心组成部分为印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)，此部件肩负着关键任务，既要监控电池组状态，包括充电、放电、温度和电压等方面，又要确保电池在安全、高效的前提下运行。PCB不仅是各种电子元件的承载者，更是整个系统信息处理与传递的核心枢纽，其信号完整性和电源完整性的重要性不言而喻。信号完整性关乎着电子系统内部各部件之间的信息传输效率和准确性，而电源完整性则直接关系到电子系统的稳定性和可靠性。因此，在PCB设计中，必须充分考虑并优化这两个方面，以确保汽车电子系统的正常运行和高效性能。

同时，随着新能源汽车市场的不断扩大，10万元至15万元价格区间的新能源汽车销量将会迎来爆发式增长。这一价格区间的车型，由于价格亲民且性能稳定，受到了广大消费者的青睐。然而，这也对PCB设计提出了更高的要求。在这一价格区间内，如何在保证性能的同时，降低PCB的成本，提高生产效率，成为了汽车电子厂商需要面临的重要课题。为了应对这一挑战，电热联合仿真技术在PCB设计中的应用越来越广泛。通过电热联合仿真，可以综合考虑电路板的热效应和电磁效应，对PCB的电气性能和热性能进行协同优化。

关于PhySim ML

芯瑞微(上海)电子科技有限公司，推出了Physim ML仿真软件平台，其中包含了直流电热仿真Physim ET和直流压降仿真Physim DC。

Physim ET将强大的电性能仿真与热分布分析相结合，自动对电流及温度间的相互影响进行迭代计算，充分考虑由于温度的升高给电性能带来的影响，可以得到更准确的仿真结果， 帮助设计人员定位温度热点，优化设计。

Physim DC，是一款针对PCB和封装产品的仿真软件，主要用来做直流压降的相关分析，包括电阻分析及电流密度分析。其依靠全3D的网格剖分技术、高效精确、成熟稳定的FEM算法，帮助用户对电源设计进行优化，缩短开发周期，提升产品竞争力。

采用PhySim ET的优势

有助于提高产品的可靠性。因为在电路板的工作过程中，热效应和电磁效应可能会导致设备性能下降，甚至引发故障。通过电热联合仿真，设计人员可以在设计阶段就预测和评估这些因素，从而有效避免潜在的问题。

提高电路板的稳定性。在高温、高湿等恶劣环境下，电路板的热性能和电磁性能更容易受到影响。通过电热联合仿真，可以确保电路板在各种环境下都能保持稳定的性能。

有助于降低生产成本。在电路板设计过程中，通过电热联合仿真，设计人员可以及时发现和解决潜在的问题，避免在后期的生产过程中产生过多的废品。这不仅可以提高生产效率，还可以降低生产成本。

提高电路板的设计效率。通过这种技术，设计人员可以快速评估不同的设计方案，找到最优的解决方案。这有助于缩短设计周期，提高设计效率。

结语
北京车展的圆满落幕，不仅为参展商和观众提供了一次难忘的交流与体验平台，更彰显了新能源汽车行业的繁荣与活力。展望未来，汽车电子系统所承载的复杂性与战略地位愈发凸显，关乎信息传输效率和电子系统稳定性的PCB设计至关重要，芯瑞微(上海)电子科技有限公司将继续致力于电热协同仿真技术的研究与创新，为汽车电子行业的发展贡献更多力量。