AMEYA360代理品牌|太陽誘電導電性高分子混合鋁電解電容器

隨著汽車電動化和電子控制化的進展，車載計算機和電氣部件也在逐漸向大功率化的方向發展。而構成這些車載設備電源電路的電子元器件也必須隨之進行技術革新。

太陽誘電集團攜手全資子公司ELNA，開發并供應新型電容器“導電性高分子混合鋁電解電容器”，從而推動實現大功率電源的高效化和小型化，為汽車行業的發展做出一份貢獻。

從雨刷和電動車窗,再到行駛、轉彎、停車等基本功能,一臺現代化的汽車,各類機械裝置都是由高精車載計算機進行精密控制的。而且近年來,越來越多的汽車開始裝載運用高精信息處理技術的先進駕駛輔助系統(ADAS),預計在不久的將來,還將出現進化版的軟件定義汽車(software defined vehicles,SDV),即通過軟件實現自動駕駛和高附加值車載功能的汽車。

今天的汽車就已經被稱為“行駛的電腦”,而隨著電動化和電子控制化的不斷發展,今后的汽車還會繼續進化成為“行駛的數據中心”。在此過程中,就必然需要裝載更高性能的車載計算機和網絡設備,以及需要更高功率的馬達才能驅動的電氣部件。

般情況下,這些車載設備的功能越向高精化發展,就越傾向于消耗更多的電力。為此就需要能更高效且穩定供給電力的電源電路。然而構成現有電源電路的電子元器件卻并不能充分滿足下一代汽車所需的技術條件。隨著汽車的不斷進化,車載電源電路中所裝載的電子元器件也需要進行技術革新。

“我們擴充了新型電容器“導電性高分子混合鋁電解電容器(以下簡稱混合型電容器)的產品陣容,這將有助于車載設備大功率化所需的電源電路更進一步實現高可靠性、長壽命化、高效化和小型化。”太陽誘電子公司ELNA的中村忠浩如是說。

電容器等構成車載電源電路的電子元器件，必須選擇高可靠性、長壽命、高效率的產品。而且隨著車載設備性能的提升，對于這些電子元器件的技術要求也越來越嚴格。

中村說：“車載電源電路的電容器大多采用多層陶瓷電容器(MLCC)以及更加符合耐高壓化和大容量化需求的‘鋁電解電容器’。但是鋁電解電容器的技術已經充分成熟，在結構層面上已沒有提高性能的余地，這就很難實現符合車載設備高性能化要求的特性”。

開關電源也用于車載電源電路中，出現了通過提高開關頻率來推動實現高效化和小型化的趨勢。能在100kHz以上的環境下運行的電源電路已經投入使用，在運用新一代材料氮化鎵(GaN)的功率半導體電路中，也開始應用1MHz驅動。而現有的鋁電解電容器都還不能勝任這些用途。

中村又說道：“混合型電容器的電解質同時采用傳統的電解液和低電阻導電性高分子。因此與鋁電解電容器相比，混合型電容器可以在更寬的頻帶和溫度范圍內降低等效串聯電阻(ESR)。ESR是用于表示電容器的電氣特性和可靠性性能的指標之一，ESR值越低，電容器在電源電路中的平滑特性和瞬態響應特性就越良好，可以獲得穩定的輸出功率。并且，混合型電容器具有能在高頻率下吸收噪音等卓越特性，所以能滿足車載電源電路的要求。”

可實現的特性因電容器的材料和結構而存在較大差異。混合型電容器可以在高開關頻率下運轉，并且適合處理電壓電力較高的電源電路。這符合新一代車載電源的要求。

目前還有一種“導電性高分子電容器”，但是僅能以導電性高分子為電解質，因此難以實現高電壓下的長壽命化，不適合車載用電源。由于導電性高分子電容器沒有電解液，在作為電介質的鋁氧化皮膜因某種原因而產生氧空位的情況下，不能實現自我修復，因此不適合重視可靠性的車載用途。而混合型電容器則可以通過電解液來實現氧空位的自我修復，從而實現長壽命化。同樣，由于可以混用電解液，混合型電容器的漏電流也有所降低。

中村先生繼續說：“混合型電容器是一種相對較新的電容器，其技術在2010年代前后才成形，目前能發揮其特性的用途并不多。隨著車載設備高性能化的發展，對于電容器的要求也越來越高，既要能在比鋁電解電容器更高的頻率下使用，還要能耐住比導電性高分子電容器更高的電壓。而混合型電容器正是這樣一款滿足時代要求的電容器，所以才會備受矚目。”

混合型電容器的電解質同時采用傳統電解液和低電阻的導電性高分子。這樣就可以同時有效利用鋁電解電容器的優點——適合高電壓，以及導電性高分子電容器的優點——適合在高頻率下運轉。

“全球的OEM(整車制造商)和一級供應商都已經決定在未來發售車型的電源電路中采用混合型電容器。”中村充滿信心地說道。根據太陽誘電的推測，以2020年的所需數量為基準，混合型電容器的需求在2025年時迅速翻升至約2.5倍，并在2030年時達到約5.1倍。盡快建立能夠開發并供應用戶企業所需規格產品的體系，是電容器制造商的當務之急。

中村繼續說：“本公司的優勢在于豐富的產品線。尤其在提供大容量產品方面領先于其他公司。原本由多個小容量產品構成的電路，只要改用更大容量的產品，就能實現小型化和簡單化。我們還為客戶準備了耐高溫的‘HVK系列’以及耐振動的‘HT·HTK系列’，滿足您的應用場景。”

太陽誘電之所以能擁有如此豐富的產品陣容，其背景在于我們在車載用電容器領域中為大量客戶供給產品的業績。正因為我們與客戶關系密切，才能及時應對未來所需電容器的規格要求。

中村說：“本公司采用日本國內一條龍的開發和生產方式，從而建立起能快速合理地應對電容器材料和元件結構，并進行開發和生產的業務體系。我們會盡快供應符合汽車產業所要求的特性的產品，如果需求有增加，我們也會完善增產體制來進行應對。”

混合型電容器有潛力讓電源電路的性能得到飛躍性的提升，這是傳統電容器所望塵莫及的。今后的運用場景也一定會越來越多。如果您的電源電路也需要技術革新，不妨考慮采用混合型電容器。