電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）通常，在儲(chǔ)能變流器的工作過程中，需要將電池的直流電電轉(zhuǎn)換為交流電，或者將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。在這個(gè)過程中，電壓和電流可能會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。

此外，在電力轉(zhuǎn)換過程中，由于開關(guān)操作和其他因素，電路中會(huì)產(chǎn)生高頻噪聲和紋波。這些噪聲和紋波會(huì)影響電能質(zhì)量，甚至可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。這時(shí)就需要有一個(gè)物件來平衡這些波動(dòng)，保證電流與電壓的穩(wěn)定。

而薄膜電容就是這么一個(gè)角色，薄膜電容器在儲(chǔ)能變流器中主要用于DC-Link電容，以及輸入/輸出濾波和逆變系統(tǒng)緩沖電路，以確保變流器端的電壓穩(wěn)定，同時(shí)提供必要的濾波和保護(hù)功能。

薄膜電容器是一種以塑料薄膜為電介質(zhì)的電容器，通常使用聚酯、聚丙烯或聚碳酸酯等材料作為介質(zhì)，并在其兩面鍍上金屬膜作為電極。

它能夠儲(chǔ)存電荷并在需要時(shí)釋放，從而平滑這些電壓波動(dòng)，確保輸出電壓的穩(wěn)定性。并且可以幫助提高功率因數(shù)，減少無功功率的損耗，從而提高系統(tǒng)的整體效率。

由于儲(chǔ)能變流器本身需要在短時(shí)間內(nèi)對(duì)電網(wǎng)的功率需求做出快速響應(yīng)，而薄膜電容具有非常快的充放電速度，能夠在幾微秒內(nèi)完成充放電過程，從而快速響應(yīng)電網(wǎng)的變化，提供瞬時(shí)功率支持。

此外，相比于傳統(tǒng)的鋁電解電容，薄膜電容具有更長(zhǎng)的使用壽命和更高的可靠性。薄膜電容不易老化，耐高溫性能好，能夠在惡劣的環(huán)境條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。在高壓和大電流的應(yīng)用場(chǎng)景中，薄膜電容能夠承受更高的電壓和更大的電流，不會(huì)因?yàn)檫^壓或過流而損壞。

薄膜電容市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)

目前，薄膜電容器在儲(chǔ)能變流器中的應(yīng)用隨著儲(chǔ)能裝機(jī)量的持續(xù)提升而增長(zhǎng)。以成本占比為例，盡管薄膜電容在各種變流器中的成本占比因具體應(yīng)用和設(shè)計(jì)而不同，但通常都會(huì)占有一定的比重。

比如在新能源車逆變器中，功率器件成本約占40%，而用于交流電濾波的電容成本約占16%，是價(jià)值量?jī)H次于功率器件的部分。電容在光伏逆變器原材料中的成本占比約為9.6%，而在風(fēng)電DFIG的核心組件變流器中，電容的成本占比也約為8.0%。

以此測(cè)算，到2026年全球全球新能源汽車對(duì)薄膜電容器的需求預(yù)計(jì)將達(dá)到134億元人民幣，2022年至2026年的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）為27%。

而全球光伏發(fā)電領(lǐng)域薄膜電容器的產(chǎn)值從2018年的7.65億元增長(zhǎng)到2023年的27.64億元，預(yù)計(jì)2024年將達(dá)到36.49億元。全球風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域薄膜電容器的產(chǎn)值從2018年的4.06億元增長(zhǎng)至2023年的9.36億元，預(yù)計(jì)到2030年全球風(fēng)電新增裝機(jī)量將達(dá)到320GW時(shí)，同期全球風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域薄膜電容器的產(chǎn)值預(yù)計(jì)將達(dá)到25.60億元。

尤其在光伏逆變器中，目前看到除集中式光伏以及風(fēng)電變流器大部分采用薄膜電容外，分布式光伏逆變器中目前 普遍的做法是鋁電解電容與薄膜電容共同組合使用，整體來看薄膜替代鋁電容趨勢(shì)比較明顯，主要考慮壽命問題，鋁電容壽命較短。

在儲(chǔ)能變流器中，鋁電解電容器應(yīng)用的仍然相對(duì)廣泛，尤其是在需要大容量?jī)?chǔ)能的場(chǎng)合。它們通常用于電源電路中，起到電源濾波、退耦、信號(hào)耦合及時(shí)間常數(shù)設(shè)定等作用。然而，鋁電解電容器也有其局限性，如壽命相對(duì)較短，且在某些高頻應(yīng)用中可能表現(xiàn)不佳。

而薄膜電容器以其耐高電壓、長(zhǎng)壽命、溫度性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，在儲(chǔ)能變流器中逐漸得到廣泛應(yīng)用。特別是在新能源領(lǐng)域，如新能源汽車、光伏風(fēng)電等，薄膜電容器因其穩(wěn)定性高和壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，成為這些系統(tǒng)中不可或缺的元件。此外，隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，薄膜電容器的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。

目前可以看到，鋁電解電容器在儲(chǔ)能變流器中仍有一定的應(yīng)用，但薄膜電容器的使用趨勢(shì)更為明顯。這主要是因?yàn)楸∧る娙萜髟谛阅苌暇哂兄T多優(yōu)勢(shì)，能夠滿足新能源領(lǐng)域?qū)Ω咝阅?、高可靠性電容的需求。未來，隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，也將帶動(dòng)薄膜電容市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。

小結(jié)

薄膜電容器因其頻率特性好、損耗小等優(yōu)點(diǎn)，適用于高頻、高壓和大功率電路中。鑒于儲(chǔ)能變流器作為連接儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)的核心設(shè)備，其對(duì)薄膜電容器的需求也會(huì)隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)的擴(kuò)大而增加。可以推測(cè)，隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)的快速發(fā)展，薄膜電容器在儲(chǔ)能變流器中的市場(chǎng)具有巨大的增長(zhǎng)潛力。