電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李彎彎)11月30日,尼吉康株式會(huì)社舉辦線上新品發(fā)布會(huì),尼吉康電子貿(mào)易(上海)有限公司的營(yíng)業(yè)技術(shù)室主任陳博杰先生在會(huì)上向媒體介紹了多款新品以及最新技術(shù),包括鋁電解電容(混合電容、固態(tài)高分子電容)、薄膜電容器等。
尼吉康株式會(huì)社成立于1950年,總部位于日本京都。除了在日本,尼吉康在中國(guó)和馬來西亞均設(shè)有工廠,在中國(guó)的兩座工廠是尼吉康宿遷有限公司和無錫尼吉康電子研發(fā)有限公司。陳博杰先生表示,對(duì)于中國(guó)國(guó)內(nèi)客戶來說,尼吉康在中國(guó)的工廠在交貨期上更優(yōu)優(yōu)勢(shì)。
發(fā)布多款鋁電解電容新品,技術(shù)全面升級(jí)
尼吉康此次帶來的鋁電解電容新品,包括混合電容GYF系列,以及固態(tài)高分子電容PCW、PCA、RKS、RDS系列。PCW和PCA系列在日本工廠生產(chǎn),RKS、RDS系列主要在宿遷工廠生產(chǎn)。據(jù)陳博杰先生介紹,尼吉康日本工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品主要應(yīng)用于汽車領(lǐng)域,包括ADAS、引擎ECU等,宿遷工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品主要用于消費(fèi)和工業(yè)領(lǐng)域,包括信息通訊、工業(yè)設(shè)備、5G基站等。此次推出的混合電容GYF系列也主要面向汽車客戶。
混合電容是將傳統(tǒng)電解液和導(dǎo)電性高分子結(jié)合而成的電容器。與普通電解液電容器相比,它在高頻率領(lǐng)域的ESR性能優(yōu)異,對(duì)于溫度變化具有穩(wěn)定的ESR性能。另外因?yàn)閮?nèi)部含有電解液,它也具有氧化膜修復(fù)功能,能維持穩(wěn)定的電氣性能。
在混合電容方面,尼吉康此前已經(jīng)推出GYA、GYB系列。相較于電解液電容器,GYA、GYB系列最大的優(yōu)勢(shì)是紋波電流的提升。比如,額定電壓25V,UCZ系列額定紋波電流只有270毫安時(shí),而GYA系列可以達(dá)到1600毫安時(shí),差不多是UCV系列的6倍。同樣的額定電壓25V,UCW系列的額定紋波電流只有600毫安時(shí),GYB系列可以達(dá)到2300毫安時(shí),差不多是UCW系列的4倍。也就是說,如果客戶對(duì)高紋波要求高,使用一個(gè)GYA或GYB系列的產(chǎn)品,可以替換原來6個(gè)或者4個(gè)普通電解液電容器,電路板空間將會(huì)大大節(jié)省。
尼吉康此次推出的GYF系列,在GYA系列的基礎(chǔ)進(jìn)行了升級(jí),耐久性相同,不過GYF系列相較于GYA系列尺寸更小。這是如何做到的呢?陳博杰先生向媒體介紹,主要是優(yōu)化了電解液以及使用了更高比容率的鋁箔。具體來說,優(yōu)化電解液的組成可以改善由于追求大容量陽極箔,而帶來的靜電容量出現(xiàn)率(浸潤(rùn)率)這一缺點(diǎn)。應(yīng)用在鋁電解電容器中已被證實(shí)的高電容陽極箔和陰極箔和薄的電解質(zhì),可以實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)產(chǎn)品高兩個(gè)級(jí)的電容。
在導(dǎo)電性高分子鋁電解電容器方面,PCA系列和PCW系列這兩款主要面向汽車市場(chǎng),在日本工廠生產(chǎn)。相較于尼吉康此前比較熱門的PCR系列,PCA系列在PCR系列的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升了額定紋波電流,比如,同樣是電壓63V,尺寸8×10,PCR系列的額定紋波電流是2700毫安時(shí),PCA系列可以達(dá)到3600毫安時(shí)。
PCW系列是額定電壓段比較小的產(chǎn)品,電壓為2.5-6.3V,主要目的是與市場(chǎng)上的MLCC競(jìng)爭(zhēng)。PCW系列耐久性是125℃2000小時(shí)紋波疊加保證。一般而言,各廠商固態(tài)電容對(duì)于壽命的描寫都是125℃2000、直流電壓保證,而不會(huì)標(biāo)注紋波疊加保證,因?yàn)榧y波疊加保證對(duì)電容器的可靠性更為苛刻。而尼吉康此次發(fā)布的PCW系列以及PCA系列,壽命說明都是紋波疊加保證,這說明它比一般產(chǎn)品可靠性更好,壽命更長(zhǎng)。
PCW系列是從以往105℃2000小時(shí)的直流電壓保證品進(jìn)行了升級(jí),具體的做法,一是封口橡膠的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了125℃的高溫保證;二是引線材料從Fe變更到Cu等其他最優(yōu)化的材質(zhì),抑制自身發(fā)熱的低ESR化,實(shí)現(xiàn)了紋波電流疊加的保證。
RDS系列和RKS系列這兩款產(chǎn)品是在中國(guó)宿遷工廠研發(fā)生產(chǎn)的。尼吉康宿遷工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品主要不是面向汽車客戶,所以之前它的產(chǎn)品溫度范圍都是在-55℃~105℃,此次推出的兩個(gè)系列新品溫度范圍從以往的-55℃~105℃提升到了-55℃~125℃。
RDS和RKS系列分別是低壓和高壓,低壓的RDS系列是從2.5到16V,高壓的RKS系列是從20-63V的系列,兩個(gè)系列的壽命都是125℃3000小時(shí)。據(jù)陳博杰先生介紹,因?yàn)榈蛪号c高壓的電容器在制程方面略有不同,尼吉康采用的改進(jìn)的方法也不一樣。低壓是改進(jìn)高分子形成方法,通過改進(jìn)單體和氧化劑的混合方法和聚合方法實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的使用壽命;高壓改進(jìn)高分子材料,通過使用在耐久性測(cè)試中特性變化很小的聚合物成型材料可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的使用壽命。
擴(kuò)大宿遷工廠薄膜電容產(chǎn)能,滿足中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求
隨著近些年新能源汽車的發(fā)展,尼吉康在宿遷工廠增加了薄膜電容器生產(chǎn)產(chǎn)線。陳博杰先生表示,以往尼吉康只在日本的草津工廠進(jìn)行薄膜電容器的生產(chǎn),此次把產(chǎn)線擴(kuò)充到宿遷工廠,是為了能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)新能源車企的發(fā)展,滿足他們供貨和產(chǎn)能要求。
薄膜電容器是電動(dòng)車、高壓車和PHV電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變器的重要組成部分。憑借高水平的設(shè)計(jì)技術(shù)以及分析和模擬能力,尼吉康薄膜電容器的銷售在全球范圍內(nèi)迅速擴(kuò)大。據(jù)該公司預(yù)計(jì),在世界各國(guó)向電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)變的驅(qū)使下,環(huán)保汽車的市場(chǎng)在未來將進(jìn)一步擴(kuò)大。尼吉康正在加大投入,以應(yīng)對(duì)日本、中國(guó)、美洲和歐洲的主要汽車制造商的強(qiáng)勁需求。
當(dāng)前中國(guó)正在大力發(fā)展新能源汽車,為了應(yīng)對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的強(qiáng)勁的需求,尼吉康宿遷工廠正在積極擴(kuò)大產(chǎn)能。該公司表示,2022年宿遷工廠的產(chǎn)能大概是100萬臺(tái),草津工廠是321萬臺(tái),草津工廠的供貨是宿遷工廠的三倍左右。預(yù)計(jì)到2030年,草津工廠每年的出貨臺(tái)數(shù)能達(dá)到1244萬臺(tái),宿遷工廠能達(dá)到500萬臺(tái),草津工廠的供貨將是宿遷工廠的2.2倍左右。
新能源汽車客戶之所以使用薄膜電容器,主要是看中薄膜電容器這幾個(gè)特點(diǎn):一是高頻性能;二是耐電流性能;三是高可靠性、安全性能;四是自由形狀。薄膜電容器主要應(yīng)用在汽車中的升壓電路逆變器里,平滑、濾波、制動(dòng)、噪聲濾波這幾個(gè)方面都可以用到薄膜電容器。
薄膜電容最主要是里面薄膜的材料和材質(zhì),常用的有PP、PET、PPS、PEN,其中PP使用得更多。尼吉康正在和薄膜制造商一起開發(fā)改良的PP薄膜。從近年來薄膜的發(fā)展史來看,450V膜厚度從最早2.5微米發(fā)展到2018年的2.3微米、2020年的2.0微米,預(yù)計(jì)到2025年將會(huì)發(fā)展到1.8微米。主要從兩個(gè)方向進(jìn)行改良,一是采用聚丙烯晶體致密化提高膜的耐壓性能;二是使膜的一側(cè)變平,最小厚度增加,使薄膜的耐壓提高。
另外尼吉康也采用了新的裝配方式,來實(shí)現(xiàn)薄膜電容器的小型化。陳博杰先生介紹,以往會(huì)在薄膜的外面套一層塑料殼,之后套一層鋁殼。而現(xiàn)在已經(jīng)不需要套塑料殼,直接套鋁殼,其好處一是零件減少,二是冷卻效率提高,三是環(huán)氧樹脂和塑料外殼的厚度減少,體積減小。
尼吉康在薄膜電容器低ESR的發(fā)展上也有規(guī)劃,一般而言低ESR的方式有,一是增加電流路徑,方法是金屬化被劃分為自愈,段與段之間的電流路徑為電阻,增加小尺寸的界面可以減少截面之間的阻力,帶來的問題是電容尺寸將變大;二是低阻電流路徑,較厚的金屬化支持較低的ESR,帶來的問題是影響整個(gè)薄膜電容的自愈能力。
而需要解決的也是這兩個(gè)問題,陳博杰先生表示,尼吉康的計(jì)劃是,第一步發(fā)展到ESR降低30%左右,做成小模塊和自愈;第二步再降低30%左右的低ESR,自愈和更厚金屬化的發(fā)展。低ESR對(duì)于產(chǎn)品性能來說是一個(gè)非常重要的提升,因?yàn)樗軌蚪档图y波電流引起的溫升,溫度是對(duì)于電容器壽命或者可靠性影響最大的一個(gè)因素,如果能往低ESR的方向進(jìn)一步發(fā)展,這對(duì)電容器的發(fā)展來說將會(huì)是巨大的進(jìn)步。
小型鋰離子二次電池,支持快速充放電和小電流充電
在此次發(fā)布會(huì)上,尼吉康還介紹他們的小型鋰離子二次電池。目前尼吉康已經(jīng)能夠量產(chǎn)五種尺寸的小型鋰離子可充電電池SLB系列,最小容量是0.35毫安時(shí),最大是150毫安時(shí),額定電壓都是2.4V,最大的充電電壓是2.8V,放電的截止電壓是1.8V。
據(jù)陳博杰先生介紹,SLB系列有幾大特性:首先是長(zhǎng)壽命,普通鋰離子電池,一般而言充放電3000次能量衰減就很嚴(yán)重了,而SLB系列產(chǎn)品充放電25000次以上,還能有80%左右的容量;第二是急速充放電,最大能夠支持20C充放電的可能;第三,不僅支持快速充放電,還支持小電流充電,最小支持0.01C的電流充電;第四,低溫特性,普通鋰離子電池-20℃能量衰減非常嚴(yán)重,而SLB系列產(chǎn)品在-30℃的溫度下仍然可以正常使用;第五,安全性,SLB系列產(chǎn)品在負(fù)極材料上采用碳酸鋰的材料,它不會(huì)像鋰離子電池那樣發(fā)生燃燒、爆炸。
目前SLB系列在不少場(chǎng)景中取得很好的應(yīng)用,陳博杰先生介紹了幾個(gè)解決方案,包括,免維護(hù)電子貨架標(biāo)簽,以往的電子貨架標(biāo)簽里面用的干電池或者紐扣電池,需要不定期更換。使用SLB系列產(chǎn)品,貨架標(biāo)簽放在商場(chǎng)內(nèi),有日光燈可以進(jìn)行能量收集,給電池進(jìn)行充電,這樣就可以免維護(hù)。除此之外,還有微波充電的書架子采集顯示器、BLE通信傳感器板等,都可以在有需要的情況下使用SLB系列給設(shè)備充電。
小結(jié)
尼吉康從成立至今已有70多年歷史,在電容器行業(yè)具有深厚積累。在此次發(fā)布會(huì)上,尼吉康重點(diǎn)介紹了混合電容、固態(tài)高分子電容、薄膜電容及小型鋰離子二次電池的特性、應(yīng)用,此外,值得注意的是,尼吉康非常重視從各個(gè)方面對(duì)不同產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)上的不斷升級(jí)。這種不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)的精神,或許正是尼吉康產(chǎn)品長(zhǎng)期深受市場(chǎng)的歡迎的重要原因。
-
薄膜電容
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
382瀏覽量
16705 -
鋁電解電容
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
81瀏覽量
13394 -
尼吉康
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
20瀏覽量
59098
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論