貞光科技從車規(guī)級MCU、存儲芯片、功率器件、模擬IC、IGBT、二、三極管、光耦、晶振、阻容感等汽車電子元器件為客戶提供全產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)解決方案！

一、被動元器件、電容及薄膜電容

1、被動元器件

電子元器件根據(jù)對電路信號處理的不同，可以分為被動元器件和主動元器件。被動元器件決定信號的通過與否，不改變信號的特征，主要包括電容、電感、電阻、變壓器和頻率控制器件等，在電路中主要承擔(dān)旁路/去耦、濾波、儲能、穩(wěn)定電流、穩(wěn)定電壓、阻抗匹配、抗電磁干擾等具體功能。主動元器件對信號進(jìn)行放大和變換等處理，主要包括集成電路（IC，Integrated Circuit）和分立器件（D-O-S，Discrete devices-Optoelec-Sensor）等，在電路中主要承擔(dān)模擬信號與數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換、信號的調(diào)制解調(diào)、邏輯計算、存儲等具體功能。

被動元器件是電子電路的基石，主要由電容、電感和電阻構(gòu)成，市場空間廣闊，其中電容主要用于旁路、去耦、濾波和儲能，根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021年全球電容市場規(guī)模分別為161億美元。隨著智能手機、高性能計算催化信息電子升級加速，以及碳達(dá)峰、碳中和背景下新能源汽車、風(fēng)電光伏行業(yè)快速發(fā)展，電力電子呈現(xiàn)強勁發(fā)展勢頭，全球被動元器件的需求將持續(xù)擴大。

2、電容

電容具有“阻直流，通交流”特性，薄膜電容耐高壓、自修復(fù)、可靠性高①電容行業(yè)概況電容的基本結(jié)構(gòu)是間隔對置的2個電極（金屬板）。施加直流電壓（V）到2個電極上，電子瞬間聚集到其中一個電極上，該電極帶負(fù)電，另一個電極則處于電子不足的狀態(tài)，帶正電。該狀態(tài)在撤去直流電壓后依舊存在，即在2個電極之間蓄積了電荷（Q）。在電極間插入電介質(zhì)（陶瓷、塑料薄膜等），通過電介質(zhì)的極化，蓄積的電荷增加。表示電容器蓄積多少電荷的指標(biāo)叫做電容量（C）（簡稱容量）。

通過采用大面積的電極構(gòu)造以及高電容率的電介質(zhì)，能夠蓄積大量電荷。接通電源施加直流電壓，則電流瞬間流向?qū)Ь€，對電容器進(jìn)行充電；當(dāng)電極間的電位差與電源電壓相等，則電流不再流動，充電結(jié)束。資料來源：TDK，公開市場資料整理電容的電極被電介質(zhì)阻隔，施加直流電壓后，在充電過程中電流瞬間流過導(dǎo)線，但不會流到電介質(zhì)的內(nèi)部，即電容器具有阻斷直流的性質(zhì)。連接交流電源，則電極板周期性地反復(fù)進(jìn)行充電與放電，電場方向也會相應(yīng)地發(fā)生改變。雖然不是在絕緣體內(nèi)部出現(xiàn)電子移動，但實際上與流過交流電流相同，因此可視為電容器使交流電流通過。按照材料不同，電容器可分為陶瓷電容器、薄膜電容器、電解電容器等，其中薄膜電容具有耐高壓、自修復(fù)、可靠性高的特點。

3、薄膜電容

薄膜電容器是利用塑料薄膜為電介質(zhì)的電容器。其技術(shù)起源于19世紀(jì)后半期所發(fā)明的紙介質(zhì)電容器，在20世紀(jì)30年代開發(fā)出來的。其具有耐高壓、可靠性好等特點，被廣泛用于家電設(shè)備、車載電子設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、電力電子設(shè)備等。

薄膜電容器根據(jù)內(nèi)部電極的形成方法不同而大致分為箔電極型與蒸鍍電極型（金屬化薄膜型）。蒸鍍電極型薄膜電容的蒸鍍電極具有自我修復(fù)功能，當(dāng)薄膜因施加過電壓導(dǎo)致被擊穿時，擊穿點附近的蒸鍍膜會瞬時氧化，令其重新恢復(fù)絕緣狀態(tài)。此外，為了進(jìn)一步提高可靠性，在蒸鍍膜上還可以附加安全功能的設(shè)計。與傳統(tǒng)整面蒸鍍方法不同，通過分割成網(wǎng)格狀，不同網(wǎng)格相互以狹窄的熔斷部相連接的模式進(jìn)行蒸鍍。當(dāng)發(fā)生超過薄膜電容自我修復(fù)功能極限的絕緣擊穿時，熔斷部會熔斷從而避免此等破壞性的絕緣擊穿。

薄膜電容具有耐高壓、大電流、低雜散電感等優(yōu)點，通常應(yīng)用在逆變器直流支撐（DC-Link）電路中。薄膜電容以其優(yōu)異的快速充放電性能為高速開關(guān)器件快速補能，并吸收直流支撐電路中的瞬時過電壓，從而對高速開關(guān)器件IGBT或SiCMOSFET進(jìn)行保護(hù)。直流支撐（DC-Link）電容在新能源汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，典型電路圖如下所示：

根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同分為卷繞型、積層型、有感型與無感型等。

根據(jù)電介質(zhì)所選取的薄膜材料的不同，薄膜電容器又可進(jìn)一步劃分為：

根據(jù)AlliedMarketResearch統(tǒng)計，2021年全球薄膜電容市場規(guī)模約為32億美元，預(yù)計至2025年將增長至52億美元，2021-2025年CAGR達(dá)13%。

二、薄膜電容在新能源汽車應(yīng)用情況

1、應(yīng)用概況

薄膜電容由于具有耐高壓、自修復(fù)、可靠性高等特性，已成為高壓場景下新能源汽車直流支撐電路中的主流電容方案。在全球汽車電動化浪潮的推動下，車規(guī)級薄膜電容的市場需求快速增長。

2、產(chǎn)品發(fā)展趨勢

（1）更高的工作電壓

新能源汽車為了進(jìn)一步提升續(xù)航里程、改善使用體驗，必須通過將現(xiàn)有電氣架構(gòu)的工作電壓從400V提升到800V才能實現(xiàn)。一方面隨著單車帶電量的上升使得整車動力電池功率提高，若仍然維持400V電壓規(guī)格，則高功率下提高的電流將帶來一系列的功率損耗和熱管理問題；另一方面為了在較低功率損耗下實現(xiàn)對新能源汽車更快速的充電，也需要進(jìn)一步提高母線電壓。因此，相關(guān)電氣元器件也需要具備在更高電壓下穩(wěn)定工作的能力。

（2）更小的體積

汽車持續(xù)電動化、數(shù)字化、智能化的過程中，相關(guān)電氣系統(tǒng)將更為復(fù)雜，因此需要更為緊湊的設(shè)計與實現(xiàn)，從而對被動元器件進(jìn)一步提出了小型化的要求。近年來，松下（Panasonic）薄膜電容產(chǎn)品的體積變化過程，已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯的小型化趨勢。

（3）更高的可靠性

新能源汽車行駛過程中，特別是在城市工況下，經(jīng)常需要加速與剎車，其電驅(qū)動系統(tǒng)中的電容需要承受瞬時大電流的導(dǎo)通與關(guān)斷的頻繁沖擊，進(jìn)一步提升了對電容等相關(guān)被動元器件的可靠性要求。

新能源汽車在汽車輕量化和優(yōu)化空間布局等指標(biāo)上要求越來越高，以實現(xiàn)降低能耗、提高乘坐舒適性和儲物便利性，從而對被動元器件小型化、集成化發(fā)展提出了更高的要求；新能源汽車的振動大、變速急等特點要求被動元器件可靠性強。受此推動，能夠滿足新興產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場景要求的技術(shù)路線，能夠快速迭代不斷改進(jìn)工藝、推出新產(chǎn)品的企業(yè)，正加速脫穎而出。豐田Prius汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)控制器就經(jīng)歷了從使用電解電容到使用薄膜電容的演進(jìn)。

三、薄膜電容行業(yè)競爭格局

薄膜電容的市場競爭格局根據(jù)瑞銀證券（UBS）于2022年1月發(fā)布的研究報告《InitiationofCoverageXiamenFaratronic（廈門法拉首次覆蓋報告）》，薄膜電容的市場競爭格局如下：“一般而言，用于消費品市場的薄膜電容電壓相對較低（如家電、消費電子等），壁壘較低，市場因而更加分散，競爭也更為激烈。我們估計中國約有420家薄膜電容廠商，其中大部分廠商生產(chǎn)低壓消費類產(chǎn)品；而用于新能源汽車、新能源、工業(yè)控制的高壓薄膜電容（主要為直流電容）進(jìn)入壁壘更高，市場也更加集中。在中國，僅少數(shù)幾家供應(yīng)商涉足這一高端市場，包括法拉電子、鷹峰電子、江海股份和銅峰電子。其中，僅法拉電子和鷹峰電子在車規(guī)級市場有一定地位。

根據(jù)東方證券于2021年12月發(fā)布的《電子行業(yè)深度報告：風(fēng)光儲及新能源車時代，逆變器核心的電子元器件深度受益》，“薄膜電容高端市場進(jìn)人壁壘相對較高，一旦進(jìn)入，規(guī)?；?yīng)客戶以后，企業(yè)盈利能力也比較明顯。但隨著逆變器終端廠商對國內(nèi)薄膜電容廠商的扶持和國內(nèi)供應(yīng)鏈的支持，法拉電子薄膜電容已實現(xiàn)規(guī)模國內(nèi)第一，全球前三，江海和鷹峰電子也發(fā)展迅速?！?/p>

比亞迪、法拉電子、鷹峰電子都是車規(guī)級薄膜電容的先行者；鷹峰電子把握了2019年以來行業(yè)快速放量的歷史機遇比亞迪、法拉電子、鷹峰電子都是新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)薄膜電容領(lǐng)域的先行者，布局或配套量產(chǎn)車規(guī)級薄膜電容的情況如下：

來源：網(wǎng)絡(luò)