尼吉康：薄膜電容器實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，確保新能源汽車更加安全可靠

新能源汽車以節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢在中國市場取得了快速發(fā)展，越來越多年輕人在購車時開始將目光轉(zhuǎn)向新能源汽車。據(jù)統(tǒng)計，2016 年中國市場的新能源汽車銷量達(dá)到了 51 萬輛，預(yù)計 2017 年會達(dá)到 70 萬輛，到 2020 年會達(dá)到 500 萬輛。隨著新能汽車的數(shù)量快速增加，用戶也會越來越關(guān)注其安全性，車身有沒有電磁輻射，EMC 控制得如何？充電是否會燃燒？發(fā)生碰撞會不會產(chǎn)生電磁泄漏？電容器是新能源汽車的重要組成部件，汽車的安全性能和所使用的電容器品質(zhì)息息相關(guān)，尼吉康為了提高新能源汽車的安全性對薄膜電容器技術(shù)進(jìn)行了深入研究。

工藝突破實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化
新能源汽車要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保并增加續(xù)航，自身重量要得到控制。尼吉康的薄膜電容器是和全世界頂級的 PP 膜公司共同開發(fā)的，可以設(shè)計行業(yè)里最薄的薄膜。尼吉康電子貿(mào)易（上海）有限公司董事兼副總經(jīng)理毛繼東介紹，“我們并不生產(chǎn)薄膜，而是由供應(yīng)商生產(chǎn)，但是我們要在透明的 PP 膜表面做蒸鍍工藝，讓液態(tài)變成氣態(tài)，附著到 PP 膜上，這個工藝直接影響交貨期和價格，因此這部分我們自己來做?！?/p>

正因?yàn)?PP 膜可以做到行業(yè)里最薄，因此尼吉康的薄膜電容器更加小型化和輕量化，這正是目前的電動汽車所需要的。為了增加續(xù)航時間，電動汽車在極力降低車身重量，如果采用尼吉康的薄膜電容器，只需更換品牌不用更換材料，車身的電容器重量就可以縮減 30 公斤。

?

左：尼吉康電子貿(mào)易（上海）有限公司董事兼副總經(jīng)理 毛繼東
右：尼吉康株式會社事業(yè)戰(zhàn)略室室長 山本俊哉

長壽命，免維護(hù)
相對于鋁電解電容器，薄膜電容器的優(yōu)勢在于，在高頻環(huán)境里吸收噪音、過濾紋波的效果很好，而耐電流只差一點(diǎn)。從溫度特性來看，薄膜電容器沒有像鋁電解電容器隨著溫度變化衰減 50%那么大，穩(wěn)定性很好。

另外，薄膜電容器具有長壽命的特性。一般鋁電解電容器的使命壽命是五千小時、一萬小時、兩萬小時等幾個檔次，而薄膜電容器一般使用壽命在十年以上，能夠?qū)崿F(xiàn)免維護(hù)。毛繼東解釋，“免維護(hù)可以讓業(yè)主的利益最大化，因?yàn)樗麄兺跺X以后，在一定的回報年限中，每次維護(hù)都需要付出成本，免維護(hù)會盡可能幫業(yè)主節(jié)約成本?！?/p>

帶安全膜的電容器具有自愈性，確保設(shè)備更安全
洗衣機(jī)、空調(diào)等家電設(shè)備往往會遇到過壓的情況，如果電容器的耐壓值不夠高就會當(dāng)場燒壞，甚至引起爆炸起火，因此元器件廠商越來越注重安全可靠性研發(fā)。尤其是當(dāng)今的新能源汽車，對電容器要求及其嚴(yán)格。毛繼東表示，“我們的薄膜電容器都帶自愈性，可以看到薄膜上做了熔斷的格柵，而且沒有連在一起，是有空隙的，原因是一旦薄膜電容器受到了外界電流的沖擊就會短路，短路會把薄膜擊穿，這個部分會溫升導(dǎo)致材料的熔斷，熔斷以后兩邊就接在一起了，這個區(qū)域也就隨之刪除，它就又變成了斷路的產(chǎn)品，所以產(chǎn)品自愈以后可塑性非常高?！?/p>

?

不帶柵格的薄膜
?
帶柵格的薄膜

從上圖的樣本可以看出，銀色的部分是做了蒸鍍的 PP 膜。把這張膜放大，膜里面有洞，有洞的地方就說明已經(jīng)過電流被擊穿了。被擊穿以后，里面有熔斷格柵，而這里是做了保護(hù)膜的，埋好了保險絲，安全性更高。

加安全膜和不加安全膜的薄膜電容器有什么本質(zhì)區(qū)別？筆者認(rèn)為還是要體現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用中，尼吉康為此進(jìn)行了一場加壓實(shí)驗(yàn)，將兩種薄膜電容器進(jìn)行了對比。

?

不帶安全膜的薄膜電容器損壞圖

如圖所示，這款不加安全膜的薄膜電容器耐壓值約 900V，接好導(dǎo)線逐漸升壓，當(dāng)電壓大于 900V 的時候，薄膜電容器膨脹炸開，同時開始燃燒。實(shí)驗(yàn)中只有一個薄膜電容器，燃燒是可控的，如果在有油、可燃物的情況，火勢將難以控制，最終導(dǎo)致大面積燃燒。

毛繼東強(qiáng)調(diào)，“尼吉康的所有產(chǎn)品都在內(nèi)部做了安全格柵，目的是確保安全。我們是一家日本公司，我們的理念是在汽車變頻器用到的回路里面，首先回路設(shè)計要有余量，要能屏蔽系統(tǒng)回路，確保系統(tǒng)安全。同時在我們的產(chǎn)品里，還加入了保護(hù)膜，確保雙重安全，哪怕回路出現(xiàn)了問題，產(chǎn)品還是安全的?！?/p>

多地分散生產(chǎn)，降低交貨風(fēng)險
日本是一個地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國家，經(jīng)常發(fā)生地震，尼吉康在日本有十幾個工廠，建廠初期都經(jīng)過了嚴(yán)格的選址，基本都避開了地震帶，每個工廠都有超過四五十年的歷史。同時，為了降低運(yùn)輸成本，尼吉康在全球的多個國家設(shè)立了生產(chǎn)工廠，進(jìn)行分散生產(chǎn)，降低交貨風(fēng)險。在中國設(shè)有無錫和宿遷兩個工廠，其中無錫做貼片鋁電解電容器，宿遷做高分子鋁電解電容器，同時薄膜電容器也會在宿遷生產(chǎn)。除了中國，在馬來西亞也設(shè)有工廠。

毛繼東指出，“隨著新能源汽車的發(fā)展，近三年我們在中國汽車市場的銷售額翻了五倍，中國市場的需求還會繼續(xù)擴(kuò)大，尼吉康 90%的產(chǎn)品在中國制造，同時在中國不斷擴(kuò)大生產(chǎn)基地?！?/p>

專注就是最大的優(yōu)勢
尼吉康是一家專注的公司，自 1950 年成立以來一直專注于鋁電解電容器和薄膜電容器的研發(fā)，多年來積累了巨大的技術(shù)優(yōu)勢。毛繼東分享道，“我們的產(chǎn)品優(yōu)勢有如下幾點(diǎn)：第一，從原材料到成品的開發(fā)、生產(chǎn)都會自己做，可以做到成本便宜，交貨期可控，產(chǎn)品質(zhì)量有保障；第二，腐蝕技術(shù)獨(dú)特，要縮小鋁電解電容器的體積，必須把表面積做得足夠大，這就用到腐蝕技術(shù)。在做過腐蝕的表面要做成氧化金屬實(shí)現(xiàn)絕緣，耐壓值可以做到 1000 伏；第三是電解液，因?yàn)殇X電解電容器里面是半膠態(tài)的物質(zhì)，它會對氧化鋁進(jìn)行修復(fù)，我們的電解液配方獨(dú)特不易揮發(fā)，能夠快速修復(fù)三氧化鋁，同時產(chǎn)生盡量少的熱能；第四，產(chǎn)品尺寸從 3.95 毫米到 250 毫米，溫度范圍從 -55℃到+105℃都涵蓋，可以一次性幫助客戶打包實(shí)現(xiàn)；第五是防震技術(shù)，因?yàn)楹芏嗫蛻絷P(guān)注的是耐震動，尼吉康有原部件防震實(shí)驗(yàn)來幫助客戶了解設(shè)計中存在的問題，從而更快完成設(shè)計?！?/p>

“當(dāng)然這些年中，應(yīng)用也在不斷發(fā)展，從而激勵我們做了風(fēng)力發(fā)電、手機(jī)等，后來做了汽車電子，現(xiàn)在做汽車電子 2.0、3.0 的模塊，不斷有新課題吸引我們挖掘?！?毛繼東補(bǔ)充。
?

與非網(wǎng)原創(chuàng)報道，未經(jīng)允許，不得轉(zhuǎn)載！

更多相關(guān)內(nèi)容，請參照：與非網(wǎng)尼吉康專區(qū)。