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業(yè)鏈供應解決方案！

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，在電路中主要承擔模擬信號與數字信號之間的轉換、信號的調制解調、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，根據華經產業(yè)研究院的統(tǒng)計數據，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，以及碳達峰、碳中和背景下新能源汽車、風電光伏行業(yè)快速發(fā)展，電力電子呈現強勁發(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、可靠性高①電容行業(yè)概況電容的基本結構是間隔對置的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（陶瓷、塑料薄膜等），通過電介質的極化，蓄積的電荷增加。表示電容器蓄積多少電荷的指標叫做電容量（C）（簡稱容量）。

通過采用大面積的電極構造以及高電容率的電介質，能夠蓄積大量電荷。接通電源施加直流電壓，則電流瞬間流向導線，對電容器進行充電；當電極間的電位差與電源電壓相等，則電流不再流動，充電結束。資料來源：TDK，公開市場資料整理電容的電極被電介質阻隔，施加直流電壓后，在充電過程中電流瞬間流過導線，但不會流到電介質的內部，即電容器具有阻斷直流的性質。連接交流電源，則電極板周期性地反復進行充電與放電，電場方向也會相應地發(fā)生改變。雖然不是在絕緣體內部出現電子移動，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、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的電容器。其技術起源于19世紀后半期所發(fā)明的紙介質電容器，在20世紀30年代開發(fā)出來的。其具有耐高壓、可靠性好等特點，被廣泛用于家電設備、車載電子設備、工業(yè)設備、電力電子設備等。

薄膜電容器根據內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功能，當薄膜因施加過電壓導致被擊穿時，擊穿點附近的蒸鍍膜會瞬時氧化，令其重新恢復絕緣狀態(tài)。此外，為了進一步提高可靠性，在蒸鍍膜上還可以附加安全功能的設計。與傳統(tǒng)整面蒸鍍方法不同，通過分割成網格狀，不同網格相互以狹窄的熔斷部相連接的模式進行蒸鍍。當發(fā)生超過薄膜電容自我修復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，從而對高速開關器件IGBT或SiCMOSFET進行保護。直流支撐（DC-Link）電容在新能源汽車的電驅動系統(tǒng)中得到廣泛應用，典型電路圖如下所示：

根據結構的不同分為卷繞型、積層型、有感型與無感型等。

根據電介質所選取的薄膜材料的不同，薄膜電容器又可進一步劃分為：

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

二、薄膜電容在新能源汽車應用情況

1、應用概況

薄膜電容由于具有耐高壓、自修復、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、產品發(fā)展趨勢

（1）更高的工作電壓

新能源汽車為了進一步提升續(xù)航里程、改善使用體驗，必須通過將現有電氣架構的工作電壓從400V提升到800V才能實現。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對新能源汽車更快速的充電，也需要進一步提高母線電壓。因此，相關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、數字化、智能化的過程中，相關電氣系統(tǒng)將更為復雜，因此需要更為緊湊的設計與實現，從而對被動元器件進一步提出了小型化的要求。近年來，松下（Panasonic）薄膜電容產品的體積變化過程，已經呈現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，經常需要加速與剎車，其電驅動系統(tǒng)中的電容需要承受瞬時大電流的導通與關斷的頻繁沖擊，進一步提升了對電容等相關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)化空間布局等指標上要求越來越高，以實現降低能耗、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，能夠滿足新興產業(yè)應用場景要求的技術路線，能夠快速迭代不斷改進工藝、推出新產品的企業(yè)，正加速脫穎而出。豐田Prius汽車的電驅動系統(tǒng)控制器就經歷了從使用電解電容到使用薄膜電容的演進。

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低壓消費類產品；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）進入壁壘更高，市場也更加集中。在中國，僅少數幾家供應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。

根據東方證券于2021年12月發(fā)布的《電子行業(yè)深度報告：風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人壁壘相對較高，一旦進入，規(guī)模化供應客戶以后，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薄膜電容廠商的扶持和國內供應鏈的支持，法拉電子薄膜電容已實現規(guī)模國內第一，全球前三，江海和鷹峰電子也發(fā)展迅速。”

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動系統(tǒng)薄膜電容領域的先行者，布局或配套量產車規(guī)級薄膜電容的情況如下：

來源：網絡