尼吉康发布多款电容器产品！正在扩大宿迁工厂产能，应对中国新能源汽车市场需求！

电子发烧友网报道（文/李弯弯）11月30日，尼吉康株式会社举办线上新品发布会，尼吉康电子贸易（上海）有限公司的营业技术室主任陈博杰先生在会上向媒体介绍了多款新品以及最新技术，包括铝电解电容（混合电容、固态高分子电容）、薄膜电容器等。
 
尼吉康株式会社成立于1950年，总部位于日本京都。除了在日本，尼吉康在中国和马来西亚均设有工厂，在中国的两座工厂是尼吉康宿迁有限公司和无锡尼吉康电子研发有限公司。陈博杰先生表示，对于中国国内客户来说，尼吉康在中国的工厂在交货期上更优优势。
 
发布多款铝电解电容新品，技术全面升级
 
尼吉康此次带来的铝电解电容新品，包括混合电容GYF系列，以及固态高分子电容PCW、PCA、RKS、RDS系列。PCW和PCA系列在日本工厂生产，RKS、RDS系列主要在宿迁工厂生产。据陈博杰先生介绍，尼吉康日本工厂生产的产品主要应用于汽车领域，包括ADAS、引擎ECU等，宿迁工厂生产的产品主要用于消费和工业领域，包括信息通讯、工业设备、5G基站等。此次推出的混合电容GYF系列也主要面向汽车客户。
 

 
混合电容是将传统电解液和导电性高分子结合而成的电容器。与普通电解液电容器相比，它在高频率领域的ESR性能优异，对于温度变化具有稳定的ESR性能。另外因为内部含有电解液，它也具有氧化膜修复功能，能维持稳定的电气性能。
 
在混合电容方面，尼吉康此前已经推出GYA、GYB系列。相较于电解液电容器，GYA、GYB系列最大的优势是纹波电流的提升。比如，额定电压25V，UCZ系列额定纹波电流只有270毫安时，而GYA系列可以达到1600毫安时，差不多是UCV系列的6倍。同样的额定电压25V，UCW系列的额定纹波电流只有600毫安时，GYB系列可以达到2300毫安时，差不多是UCW系列的4倍。也就是说，如果客户对高纹波要求高，使用一个GYA或GYB系列的产品，可以替换原来6个或者4个普通电解液电容器，电路板空间将会大大节省。
 

 
尼吉康此次推出的GYF系列，在GYA系列的基础进行了升级，耐久性相同，不过GYF系列相较于GYA系列尺寸更小。这是如何做到的呢？陈博杰先生向媒体介绍，主要是优化了电解液以及使用了更高比容率的铝箔。具体来说，优化电解液的组成可以改善由于追求大容量阳极箔，而带来的静电容量出现率（浸润率）这一缺点。应用在铝电解电容器中已被证实的高电容阳极箔和阴极箔和薄的电解质，可以实现比传统产品高两个级的电容。
 
在导电性高分子铝电解电容器方面，PCA系列和PCW系列这两款主要面向汽车市场，在日本工厂生产。相较于尼吉康此前比较热门的PCR系列，PCA系列在PCR系列的基础上进一步提升了额定纹波电流，比如，同样是电压63V，尺寸8×10，PCR系列的额定纹波电流是2700毫安时，PCA系列可以达到3600毫安时。
 
PCW系列是额定电压段比较小的产品，电压为2.5-6.3V，主要目的是与市场上的MLCC竞争。PCW系列耐久性是125℃2000小时纹波叠加保证。一般而言，各厂商固态电容对于寿命的描写都是125℃2000、直流电压保证，而不会标注纹波叠加保证，因为纹波叠加保证对电容器的可靠性更为苛刻。而尼吉康此次发布的PCW系列以及PCA系列，寿命说明都是纹波叠加保证，这说明它比一般产品可靠性更好，寿命更长。
 
PCW系列是从以往105℃2000小时的直流电压保证品进行了升级，具体的做法，一是封口橡胶的优化，实现了125℃的高温保证；二是引线材料从Fe变更到Cu等其他最优化的材质，抑制自身发热的低ESR化，实现了纹波电流叠加的保证。
 

 
RDS系列和RKS系列这两款产品是在中国宿迁工厂研发生产的。尼吉康宿迁工厂生产的产品主要不是面向汽车客户，所以之前它的产品温度范围都是在-55℃~105℃，此次推出的两个系列新品温度范围从以往的-55℃~105℃提升到了-55℃~125℃。
 
RDS和RKS系列分别是低压和高压，低压的RDS系列是从2.5到16V，高压的RKS系列是从20-63V的系列，两个系列的寿命都是125℃3000小时。据陈博杰先生介绍，因为低压与高压的电容器在制程方面略有不同，尼吉康采用的改进的方法也不一样。低压是改进高分子形成方法，通过改进单体和氧化剂的混合方法和聚合方法实现更长的使用寿命；高压改进高分子材料，通过使用在耐久性测试中特性变化很小的聚合物成型材料可以实现更长的使用寿命。
 
扩大宿迁工厂薄膜电容产能，满足中国国内市场需求
 
随着近些年新能源汽车的发展，尼吉康在宿迁工厂增加了薄膜电容器生产产线。陈博杰先生表示，以往尼吉康只在日本的草津工厂进行薄膜电容器的生产，此次把产线扩充到宿迁工厂，是为了能够及时应对国内新能源车企的发展，满足他们供货和产能要求。
 
薄膜电容器是电动车、高压车和PHV电机驱动逆变器的重要组成部分。凭借高水平的设计技术以及分析和模拟能力，尼吉康薄膜电容器的销售在全球范围内迅速扩大。据该公司预计，在世界各国向电动汽车转变的驱使下，环保汽车的市场在未来将进一步扩大。尼吉康正在加大投入，以应对日本、中国、美洲和欧洲的主要汽车制造商的强劲需求。

当前中国正在大力发展新能源汽车，为了应对中国市场的强劲的需求，尼吉康宿迁工厂正在积极扩大产能。该公司表示，2022年宿迁工厂的产能大概是100万台，草津工厂是321万台，草津工厂的供货是宿迁工厂的三倍左右。预计到2030年，草津工厂每年的出货台数能达到1244万台，宿迁工厂能达到500万台，草津工厂的供货将是宿迁工厂的2.2倍左右。
 

 
新能源汽车客户之所以使用薄膜电容器，主要是看中薄膜电容器这几个特点：一是高频性能；二是耐电流性能；三是高可靠性、安全性能；四是自由形状。薄膜电容器主要应用在汽车中的升压电路逆变器里，平滑、滤波、制动、噪声滤波这几个方面都可以用到薄膜电容器。
 

 
薄膜电容最主要是里面薄膜的材料和材质，常用的有PP、PET、PPS、PEN，其中PP使用得更多。尼吉康正在和薄膜制造商一起开发改良的PP薄膜。从近年来薄膜的发展史来看，450V膜厚度从最早2.5微米发展到2018年的2.3微米、2020年的2.0微米，预计到2025年将会发展到1.8微米。主要从两个方向进行改良，一是采用聚丙烯晶体致密化提高膜的耐压性能；二是使膜的一侧变平，最小厚度增加，使薄膜的耐压提高。
 
另外尼吉康也采用了新的装配方式，来实现薄膜电容器的小型化。陈博杰先生介绍，以往会在薄膜的外面套一层塑料壳，之后套一层铝壳。而现在已经不需要套塑料壳，直接套铝壳，其好处一是零件减少，二是冷却效率提高，三是环氧树脂和塑料外壳的厚度减少，体积减小。
 

 
尼吉康在薄膜电容器低ESR的发展上也有规划，一般而言低ESR的方式有，一是增加电流路径，方法是金属化被划分为自愈，段与段之间的电流路径为电阻，增加小尺寸的界面可以减少截面之间的阻力，带来的问题是电容尺寸将变大；二是低阻电流路径，较厚的金属化支持较低的ESR，带来的问题是影响整个薄膜电容的自愈能力。
 
而需要解决的也是这两个问题，陈博杰先生表示，尼吉康的计划是，第一步发展到ESR降低30%左右，做成小模块和自愈；第二步再降低30%左右的低ESR，自愈和更厚金属化的发展。低ESR对于产品性能来说是一个非常重要的提升，因为它能够降低纹波电流引起的温升，温度是对于电容器寿命或者可靠性影响最大的一个因素，如果能往低ESR的方向进一步发展，这对电容器的发展来说将会是巨大的进步。
 
小型锂离子二次电池，支持快速充放电和小电流充电
 
在此次发布会上，尼吉康还介绍他们的小型锂离子二次电池。目前尼吉康已经能够量产五种尺寸的小型锂离子可充电电池SLB系列，最小容量是0.35毫安时，最大是150毫安时，额定电压都是2.4V，最大的充电电压是2.8V，放电的截止电压是1.8V。

据陈博杰先生介绍，SLB系列有几大特性：首先是长寿命，普通锂离子电池，一般而言充放电3000次能量衰减就很严重了，而SLB系列产品充放电25000次以上，还能有80%左右的容量；第二是急速充放电，最大能够支持20C充放电的可能；第三，不仅支持快速充放电，还支持小电流充电，最小支持0.01C的电流充电；第四，低温特性，普通锂离子电池-20℃能量衰减非常严重，而SLB系列产品在-30℃的温度下仍然可以正常使用；第五，安全性，SLB系列产品在负极材料上采用碳酸锂的材料，它不会像锂离子电池那样发生燃烧、爆炸。
 
目前SLB系列在不少场景中取得很好的应用，陈博杰先生介绍了几个解决方案，包括，免维护电子货架标签，以往的电子货架标签里面用的干电池或者纽扣电池，需要不定期更换。使用SLB系列产品，货架标签放在商场内，有日光灯可以进行能量收集，给电池进行充电，这样就可以免维护。除此之外，还有微波充电的书架子采集显示器、BLE通信传感器板等，都可以在有需要的情况下使用SLB系列给设备充电。
 
小结
 
尼吉康从成立至今已有70多年历史，在电容器行业具有深厚积累。在此次发布会上，尼吉康重点介绍了混合电容、固态高分子电容、薄膜电容及小型锂离子二次电池的特性、应用，此外，值得注意的是，尼吉康非常重视从各个方面对不同产品进行技术上的不断升级。这种不断进行技术创新升级的精神，或许正是尼吉康产品长期深受市场的欢迎的重要原因。