在电池连接系统（CCS）中，信号采集部分是至关重要的核心单元，其成本占整个 CCS 总成的 50%60%。该模块主要负责采集每一颗电芯的电压与温度数据，是电池状态监测的基础：通过采集电压信号，实时掌握电芯一致性情况，为电芯均衡控制提供依据；借助温度采集，及时识别电池局部过热风险。一旦信号采集失效，电池单体性能将无法有效监控，电芯不均衡问题也难以开展均衡调控，直接影响动力电池系统的安全与使用寿命。因此无论从成本占比，还是功能重要性来看，信号采集单元都是 CCS 系统里不可或缺的关键器件。

CCS 系统发展初期，电池信号采集主要依靠分立线束方案，通过一根根独立导线分别对接各电芯与温度传感器。该方案在早期动力电池上得到大规模应用，但自身存在诸多短板：线束连接可靠性较差，装配依赖大量人工操作，自动化程度低，人工成本居高不下；同时存在一项致命短板 —— 传统线束无法集成熔断器，难以对每一路采集回路实现过载保护。另外，导线形态柔性无定型，位置难以固定，装配到 CCS 总成时操作难度大，对人工装配要求很高。因此线束式采集方案虽在 CCS 发展早期广泛落地，但逐步被性能更优的技术方案替代，目前仅在极少数车型中还有应用，已经不再是行业主流。

在线束方案之后，行业也曾尝试将刚性 PCB 电路板应用于 CCS 信号采集，西典新能早期就推出过 PCB 结构方案。PCB 与后续普及的 FPC 同属于印刷电路板体系，都在电池连接系统中得到应用。但刚性 PCB 本身不具备伸缩形变能力，当电芯充放电发生膨胀收缩时，受限于自身刚性，很难释放热胀冷缩带来的应力，在大容量大尺寸电池模组场景下性能会明显受限。

而 FPC 柔性电路板，通过柔性基材与结构设计，能够适配电芯膨胀形变，因此逐步大量应用在电池信号采集系统当中。FPC 最早大量使用在电脑、3C 消费电子领域，属于高密度精密器件，可以在极小空间内排布密集线路。但这套设计逻辑直接移植到汽车动力电池领域，本身存在一定适配矛盾：3C 产品追求极高布线密度，毫米区间内可以排布两三根线路；而动力电池信号采集，单车一般也就一百多路采样线路，并不需要超高布线密度。

动力电池安全属性决定了它对可靠性的要求极为严苛，消费电子行业 PPM（百万分之一）级别的不良率，放到电池系统中依然无法满足要求，车载场景需要向 PPB（十亿分之一）级别的失效管控看齐。因此把源自 3C 行业的 FPC 直接用于 CCS 信号采集，一定程度上存在大材小用；同时原版 FPC 在耐压、长期环境可靠性方面，并不完全匹配车载动力电池的严苛工况。经过行业近几年持续迭代优化，相关短板逐步得到改善，成本也持续下探，目前 FPC 已经占据市场九成以上份额，但从长期视角看，它依然算不上是最理想的采集结构方案。

行业对于信号采集组件的探索，始终围绕高可靠性与低成本两大方向持续推进。在这条技术路线上，西典新能较早开展相关创新探索，于 2021 年推出基于 FFC 柔性扁平线缆的信号采集产品，也是行业内首次将 FFC 技术应用于汽车 CCS 系统。该产品采用 FFC 柔性线排结构，一端通过刺破铆接式连接器实现对接，另一端将引脚弯折后焊接在 CCS 总成上。从性能表现来看，这款产品整体可靠性表现良好。

但该方案依旧存在两项关键短板未能攻克：其一，FFC 线缆本体很难实现熔断器集成，无法在采集回路上完成过载保护；其二，对比当时主流 FPC 方案，成本差距不大，没有实现显著降本效果。与此同时，产品装配环节对人工依赖较高，端子压接、引脚弯折焊接等工序，都需要大量人工辅助操作。

在整车行业持续降本的大背景下，即便 FFC 方案可靠性表现优异，若无法实现明显的成本优化，也很难获得客户大规模采用。因此，该技术自 2021 年开发落地之后，仅在少数车型实现小批量应用，并未在行业大范围推广。不过这次技术实践，也为后续 FFC 类柔性采集方案的迭代优化，完成了开拓性的前期探索。

基于早期 FFC 方案积累的经验，行业迭代出新一代 FFCFDC 复合结构。该方案将 FFC 主线本体做薄、缩小尺寸，优化布线密度，在主线基材上开设多处窗口；再通过 FDC 模切工艺制作独立采集分支，并且在 FDC 分支上直接集成熔断器保护结构，随后采用自动化焊接工艺，把 FDC 分支焊接在 FFC 主线的开窗位置。这套新结构针对性解决了上一代 FFC 方案的痛点：一方面通过工艺优化实现成本下降；另一方面补齐了线路熔断器集成能力，同时提升整体集成度。兼顾柔性形变适配、回路过载保护与自动化生产能力，对之前存在的成本偏高、无法内置熔断器的关键难题，实现了比较可靠的化解。

基于新一代 FFCFDC 复合结构的实践，目前行业逐步形成共识：CCS 系统所用 FFC 主线普遍采用约 2 mm 间距线宽，搭配 FDC 或 FPC 工艺制成的小型采集分支；通过在 FFC 主线基材上开窗，再将分支单元焊接至开窗位置完成总成构建。该复合结构本体可以实现与传统 FPC 方案对等的综合性能，同时具备熔断、过载保护能力。对比早期离散线束，产品整体形态结构固定，规避了线束柔性无定型、装配位置难以管控的缺陷。随之而来，行业新的技术痛点聚焦在分支单元与 FFC 主线的焊接工艺上。针对这一难题，西典新能开展了多路线工艺验证，先后对锡焊工艺、刺破铆接搭配激光焊接工艺进行试验，最终重点攻关超声波焊接加激光补强的技术路径，实现关键工艺突破。

西典新能首先针对锡焊工艺开展了深度研究，最终发现该路线存在难以逾越的固有技术缺陷。锡焊依托成熟的 SMT 工艺体系，现有设备只需做放大改造，理论上就可以完成 FFC 电压采集分支的焊接作业，但实际应用存在根本性矛盾。传统 SMT 工艺中，元器件置于锡膏之上，锡膏熔融后元器件可以自由浮动、自动对位，调整到合适焊接位置。而 FFC 上的采集分支长度超过 50 毫米，预先通过胶水粘接固定在 FFC 基材表面，焊接过程中无法上下浮动。这就要求两者之间间隙、锡膏涂覆量、点胶量都必须做到极高精度，整条工序存在七八个关键管控点，任意一个环节管控不到位，就容易造成焊接质量异常。同时焊接内部缺陷检测难度很大，即便借助 X 光、三维扫描，也很难有效识别虚焊隐患。

基于上述问题，西典新能转向超声波焊接技术路线。超声波焊接依靠压力与超声振动完成结合，对装配间隙宽容度更高，铜铜材料之间焊接本身工艺成熟稳定。为进一步提升连接可靠性，在超声波焊接点位上增加微激光焊接做补强处理，形成双重防护机制；即便超声波焊接出现异常，激光补强焊点依旧可以保障连接可靠。但当时行业内并没有适配这套复合工艺的成熟自动化装备。西典新能历经三年研发，自主完成整套超声波焊接 + 激光补强一体化专用设备的开发，打通了工艺落地的装备瓶颈。

西典新能这套自研自动化设备，跳出了 SMT 行业单片上料、单件加工的生产模式。设备采用全连续化卷对卷生产理念：FFC 主线以整卷来料，待焊接的采集小分支同样采用卷料供应，彻底规避了 SMT 工艺需要单片 FFC 逐个上料、依赖大量人工的痛点。卷料模式下，一卷原材料可以完成数百件产品加工，仅在原料耗尽时才需要换料。产线自动化程度大幅提升，单人即可管控多条生产线，不再需要多名人员值守单条产线。整套流程以连续卷带方式完成超声波焊接、激光补强等全部核心工序，加工完成之后，再裁切为单条成品。这种卷对卷连续制造模式，是对行业原有单件流生产方式的一次革新，在大幅提升生产效率的同时，实现了显著的成本下降。

从现阶段实际应用效果来看，新型 FFC 结构搭配卷对卷连续生产工艺，尤其适配大电芯、大电池包场景。在大型电池包中，传统 FPC 采样器件有时需要做到两米级别长度，无论板材加工还是工艺实现都极具挑战。而 FFC 依托卷对卷制造模式，在长度方向几乎不受限制，在大尺寸电池包与 CCS 连接系统中展现出突出的成本优势；即便针对中等规格电池包，其成本优势同样较为明显。针对 500 毫米以下的小型电池包，FFC 与 FPC 的成本基本处于同一水平；随着电池包尺寸越大，FFC 方案相比 FPC 的综合优势就越突出。

除此之外，FFC 整套制造以物理加工工艺为主，几乎不涉及化学工序，在环保与能耗层面优势显著，契合国家低碳、绿色制造的发展方向。反观 FPC 生产高度依赖曝光、化学蚀刻等工艺，会产生大量含铜废水，需要配套废水处理设施，生产全过程能耗也处于较高水平。对比测算，FFC 生产能耗大约仅为 FPC 的四分之一，节能降碳效益明显。

西典新能预判，未来现有采用 FPC 实现信号采集的应用场景当中，将有 60%70% 可以由 FFC 信号采集系统替代，期待行业在技术迭代下实现更加健康良性的发展。