廣東新能源汽車薄膜電容器的應(yīng)用及主要企業(yè)

1、電容產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及優(yōu)勢。

薄膜電容器是以金屬箔當電極，將它和聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜從兩端重疊后，卷繞成圓筒狀結(jié)構(gòu)的電容器。

依塑料薄膜的種類又被分別稱為聚乙酯電容（又稱Mylar電容）、聚丙烯電容（又稱PP電容），聚苯乙烯電容（又稱PS電容）和聚碳酸電容。

圖表1 典型的薄膜電容結(jié)構(gòu)

2、薄膜電容器在新能源汽車上應(yīng)用

電池、電機和電機控制技術(shù)是新能源汽車的三大核心。在電機驅(qū)動和控制電路中，需要的主要電子元器件是功率半導(dǎo)體器件IGBT、控制IC 以及電容器，其中，IGBT 占大約2/3的成本。

電機控制技術(shù)的核心就是需要高效電機控制的逆變器技術(shù)，高效電機控制的逆變器技術(shù)則需要一個功能強大的IGBT模塊和一個與之匹配的直流支撐電容器。

圖表2 電機控制器主回路示意圖

一直以來，陶瓷電容和鋁電解電容是市場上最為常見的電容類電子元器件，廣泛的應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品中，主要在電路系統(tǒng)中的起濾波、調(diào)頻、隔直流及時間控制等作用。

隨著汽車電氣化的加劇，汽車電路系統(tǒng)的電壓和輸出功率有了大幅度的提升，關(guān)鍵部件對電子元器件的耐壓耐沖擊能力要求更為嚴格。工作條件的變化對電子系統(tǒng)中的電容元器件的性能提出新的要求，從而拉動了汽車產(chǎn)業(yè)對薄膜電容器的需求。

薄膜電容器是電動汽車驅(qū)動電路中的主要元件，主要起平滑的作用。逆變器將電池的直流電通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成變動較小的電壓，再通過IGBT開關(guān)元件轉(zhuǎn)換成近似于交流電的矩形波，由此產(chǎn)生的浪涌電壓很大，需要采用平滑電容器消除。

早期的平滑電容器曾采用鋁電解電容，但為了提高效率，電機驅(qū)動的最大電壓從500V提高到了650V后，鋁電解電容的耐壓不足，薄膜電容器成為主流，從第二代開始采用薄膜電容器。

一方面是因為薄膜電容的耐壓耐沖擊特性使它非常適合在新能源汽車的電氣環(huán)境下使用。另一方面，在過去多年的發(fā)展中，薄膜電容器的體系和重量減少了3~4 倍，同時改進了金屬化的分割技術(shù)，從而極大的幫助了薄膜電容的發(fā)展。

在新能源汽車領(lǐng)域，現(xiàn)有的鋁電解電容器未來將部分被薄膜電容所取代。目前已有越來越多的公司用薄膜電容替代電解電容。比亞迪“秦”和特斯拉Model 3都采用了薄膜電容器。

同時，在DC/DC、電機控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)等高壓電氣單元中，薄膜電容的使用量也會隨著新能源汽車的推廣和普及而上升。

從全球來看，日本的Nichicon、德國的Wima、意大利的ICEL、美國的CDE等，是頂級的薄膜電容器生產(chǎn)商，其中，WIMA 的產(chǎn)品主要用于高品質(zhì)的音響，Nichion 主要用于電子產(chǎn)品，而CDE 是專業(yè)的變頻器薄膜電容生產(chǎn)商。

另外，如日本的NISSI、荷蘭的飛利浦，以及中國國內(nèi)的 JGC品牌 東莞市駿冠電子，也都是知名的薄膜電容器生產(chǎn)商。

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