薄膜电容器是一种以聚合物薄膜为电介质的电容器。近年来,普遍使用的是将内部电极蒸镀到薄膜上的金属化薄膜。薄膜电容器可根据结构和电介质的类型来分类。
首先,薄膜电容器的结构大致可分为“卷绕型”和“叠层型”这两种类型。卷绕型为卷绕并冲压聚合物薄膜,然后将其装入壳内的结构。
叠层型为将多层聚合物薄膜叠加到一起,然后将叠层体装入壳内的结构。由于便于制造,目前卷绕型薄膜电容器是较常使用的类型。
薄膜电容器的电介质使用PP、PET、PEN和PPS等各种聚合物材料。根据电介质的类型,薄膜电容器的特性将发生较大的变化,应用的领域也有所不同。
图2 各种介电质薄膜的特点
值得注意的是,随着新能源汽车、储能、光伏等领域的发展,薄膜电容器需要有更高的功率、更好的耐热性能才能满足需求,对其外壳材料也提出了更高的需求,比如要求具有与环氧树脂较高的结合力、高刚性、耐高温,以及低变形的特性。
PPS因其优异的耐热性、化学稳定性以及良好的电气绝缘性能,成为薄膜电容器外壳材料的理想选择。尤其是在高温环境和高频应用中,PPS材料表现出极低的介电损耗和较强的抗湿性能,同时还能实现轻量化。
整体来看,目前薄膜电容器主要应用于电子、家电、通讯、电力、电气化铁路、混合动力汽车、新能源等多个行业。新能源领域是薄膜电容未来发展的核心驱动。薄膜电容器
1.光伏风电
目前市面上分布式光伏主要采用组串式逆变器,而集中式光伏主要采用集中式逆变器。
集中式光伏需要大容量电容,通常采用铝电解电容, 但是光伏的寿命长达数十年,而铝电解电容的寿命通常不到 10 年,因此后续维护需要更换。
而薄膜电容较铝电解电容更耐高温、寿命更长,组串式逆变器中采用的大多数是薄膜电容,并且在集中式逆变器中,薄膜电容也在不断替换铝电解电容。随着分布式光伏渗透率的不断提升,薄膜电容需求量也将随之增加。
2.新能源电动汽车
在新能源车领域,薄膜电容器的应用主要集中在3个方面:电控组件中逆变器、车载充电器和充电桩。
电控是新能源汽车的核心组件之一,将来自电池的直流电转换为电机所需的三相交流电,其核心是需要高效制的逆变技术,逆变的实现需要一个IGBT模块和一个与之匹配的直流支撑电容器,一般一个电控部分需用一个直流支撑电容。
为此,整理了部分国内知名薄膜电容器生产企业,供大家参考。
1.厦门法拉(Faratronic)厦门法拉电子股份有限公司是世界领先的专业薄膜电容器制造商。法拉电子拥有年产45亿只薄膜电容器及2,500吨金属化膜的能力,是全国最大的薄膜电容制造厂商,产量位居全国第一,世界前三。
法拉电子在薄膜电容器领域拥有多项自主研发的核心产品,如无封装金属化聚萘乙酯膜叠片式电容器和金属化聚丙烯抗干扰电容器等。
此外,公司产品通过IATF16949、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001 等标准认证,并在新能源、电动汽车、智能电网等领域得到广泛应用。2023年,法拉电子实现营业收入38.80亿元,同比微增1.14%。
官网:http://www.faratronic.com/cn/
2.安徽铜峰电子股份有限公司安徽铜峰电子股份有限公司是生产电工薄膜、金属化薄膜、薄膜电容器及相关电子元器件的研发、制造基地,拥有从电容器薄膜到金属化薄膜再到薄膜电容器的完整生产链。
铜峰电子拥有6条电容器用聚丙烯BOPP薄膜生产线和2条聚酯BOPET薄膜生产线,年产能分别为13,000吨和5,800吨;拥有12台高真空镀膜设备,年产电容器用金属化镀膜4,800吨;年产4,500万只交流马达电容器及50万只电力电子电容器。
公司薄膜材料与薄膜电容器广泛应用于家电、通讯、电网、轨道交通等领域,为美的、TCL、中国中车、庞巴迪、阿尔斯通、日本东芝、国家电网等企业提供产品、服务。
2023年,铜峰电子实现营收10.83亿元,同比增长4.11%,其中薄膜材料实现营业收入4.38亿元,电容器实现营业收入5.06亿元。
官网:http://www.tong-feng.com/index.html
3.南通江海南通江海电容器股份有限公司是从事电容器及其材料、仪器的研究开发、生产和销售的高新技术企业,目前已形成了铝电解电容、薄膜电容和超级电容三大产品线的协同发展格局。
江海股份的薄膜电容器产品广泛应用于工业控制、车载电子、智能电网等高端市场,此外,通过与国际知名企业如美国基美(KEMET)的合作,公司在车载薄膜电容器领域取得了技术突破。
2023年,江海股份在薄膜电容器方面实现营收4.56亿元,同比增长40.66%,其中风光储、车用薄膜电容器实现高速增长。
官网:https://www.jianghai.com/
4.湖南艾华集团股份有限公司
湖南艾华集团股份有限公司成立于1985年,是一家以设计、开发、制造及销售铝电解电容器为核心,集电极箔与设备制造于一体的科技型企业集团。
产品被广泛应用于工业控制、光伏、车载、智能机器人、5G通讯、数据处理中心、电源、照明等多维度应用市场。
2023年11月,全资子公司湖南艾源达电容器有限公司拟投资建设“薄膜电容器及新材料项目”,项目计划总投资4.56亿元。
公告指出,该项目建成有利于艾华集团快速切入薄膜电容器产业,迅速抢占市场份额,从而形成铝电解电容器和薄膜电容器两大电容器产品布局,促进业务结构多元化,打造新的业绩增长点。
薄膜电容器 (空调应用)
官网:https://www.aishi.com/zh/home-2/
5.裕华电器
宁国市裕华电器有限公司是专注于薄膜电容器和电源滤波器及电抗器产品的研发、生产、销售及服务于一体的国家级高新技术企业。
主导产品薄膜电容器和电源滤波器先后获得CQC、VDE、TUV、 UL/CUL、 ENEC、AEC-Q200、 ISI等国际认证。
新能源薄膜电容器
http://www.ngyh.com/
6.胜业电气股份有限公司
胜业电气是一家专业的薄膜电容器企业,基于产品性能与规模化优势,为全球知名设备企业提供电机电容器、电力电子电容器和电力电容器等产品。
公司具体产品应用包括:电机电容器、电力电子电容器、电力电容器、电能质量治理配套产品。
根据中国电子元件行业协会数据,2021年和2022年公司家电领域薄膜电容器销售额在国内市场排名均为第3名。
官网:https://www.shengye.com/sy
7. 深圳市深峰电子有限公司
深圳市深峰电子有限公司成立于2002年,是一家专业从事薄膜电容器开发和生产的企业。
公司以适应环保、低碳、节能市场需求为重点,推出了节能、长寿命、环保型的多种新产品系列,例如CBB82S、CBB83、CBB81H、CBB21H、CL83、MMKP82、MMKP82S、MMKP25等新型薄膜电容器。
为绿色节能照明、电动汽车,混合动力汽车、太阳能和风能发电,LED电视电源、变频电源、电子电度表、汽车电子、通迅、工业控制、家电等行业提供了长寿命的薄膜电容器产品和解决方案。
8.无锡宸瑞新能源科技有限公司
无锡宸瑞新能源科技有限公司是设计、开发和在中国的制造薄膜电容器企业。涉足工业自动化与节能、电力电气、轨道交通、电动汽车、可持续新能源等多个领域。
宸瑞新能源电容器产品
为光伏/风电逆变器、矿用变流器、轨道牵引电力系统、EPS、UPS、APF、SVG、特殊电源、电源管理/传输、驱动系统、电动汽车等提供广泛的电容器产品。
主要应用于DC-Link、IGBT缓冲器、高压谐振、耦合和交流滤波。
官网:https://www.cre-elec.cn/
9.上海鹰峰电子科技股份有限公司
上海鹰峰电子科技股份有限公司专注于电力电子无源器件研发、生产、销售与服务的高新技术企业。主要应用于新能源汽车、风电光伏、工业自动化等电力电子领域。
公司核心产品在耐高温、耐高压、大电流、低噪音、低杂散参数等方面性能突出。
公司跟随着新能源汽车行业的起步与发展,为用户提供车载DC-Link电容器、嵌件注塑母排、车载Boost电感等产品,于2012年通过IATF 16949:2016质量管理体系认证,目前产品已成熟应用于各大主流PHEV、EV车型。
10.扬州日精电子有限公司
扬州日精电子有限公司是改制日本日精电机株式会社成立的中国民营企业是薄膜电容器专业生产企业。
日精产品广泛运用于新能源汽车、通讯、照明、电源、家电、工业、航空航天等高科技领域,主要客户大多为世界或中国 500 强企业。
目前已累计获得专利 78 项,发明专利 12 项,在审专利 19 项。公司还通过了 ISO9001、 ISO14000 质量管理体系和 IATF16949 认证。
11.南通市海门银燕电子有限公司
南通市海门银燕电子有限公司成立于1975年,是一家集研发、制造、销售、为一体的绿色照明专用薄膜电容器生产厂商;专门研制耐高温、耐高压、长寿命绿色照明专用薄膜电容器。
银燕电子电容器
产品采用IEC国际标准,通过了ISO9001、 ISO14001,OSHAS18000认证。
自愈式低压并联电容器
12.东莞市骏冠电子有限公司
公司是专业研发、生产、销售 、高端品质的薄膜电容、CBB电容、X2安规电容、Y电容、CL电容、校正电容、高压电容,电力电子电容,新能源电容,DC-Link直流支撑储能滤波电容等系列化产品。
现有8000万月产量,年产量约10亿支。
骏冠电子生产的新能源DC-Link直流支撑储能滤波电容 ,并能依据客户的非标要求进行研发设计定做。
13.浙江双峰电气股份有限公司
浙江双峰电气股份有限公司是一家专注生产金属化聚丙烯薄膜电容器和铝电解电容器制造商。
公司产品主要有:CBB系列交流电机电容器、灯具电容器、低压并联电力电容器,CD系列起动电容器等,广泛应用于各类电机、水泵、空压机、洗衣机、冰箱、空调、风扇、灯具、电力系统等。
14.广东明路电力电子有限公司
广东明路电力电子有限公司是一家集电容器研发、生产、销售及售后服务为一体的大型高新技术科技企业。研发与生产制造金属化薄膜电容器、电子散热器等电力电子元器件。
公司曾多次参与大型水面舰艇、潜艇、装甲车等电容器的开发设计与制造。参与了国内高铁、地铁、城轨等轨道交通线用电容器的开发设计与制造,并且有多年实际运行记录,得到了行业认可。
官网:https://www.gdmenlo.com/
15.安徽赛福电子有限公司
安徽赛福电子有限公司成立于专业生产和研发金属化薄膜电容器及电容器用金属化薄膜。拥有相关领域的多项专利和软件著作权,其中有45项授权发明专利。
公司拥有电容器用金属化薄膜、薄膜电容器及公司团队的不断研发创新,与安徽大学建立了金属化薄膜电容器联合实验室和博士后企业流动站,此外公司是2020年安徽省重点领域补短板产品和关键技术攻关任务揭榜企业。
赛福 油浸式高压脉冲储能薄膜电容
总结
随着电子技术的快速发展,带动了薄膜电容器的应用范围不断拓宽,与欧美国家相比,我国薄膜电容器行业起步较晚,但是经过不断的技术研发与创新,国内薄膜电容器生产企业逐步在关键领域实现了技术突破。未来我国薄膜电容器行业的市场竞争将从产品生产线的扩张转向技术服务的强化和品牌的提升。
超薄化、耐高温、高能量密度、安全可靠性将成为主要发展趋势,简单、大批量生产将向小批量、定制化方向发展,高端产品占全部产品的比重将逐年增大,推动整体行业的国产替代化进程。