TDK高频交流负载薄膜电容器,TDK车规级薄膜电容器

TDK高频交流负载薄膜电容器,TDK车规级薄膜电容器

薄膜电容器的主要特性有哪些？

薄膜电容器由于具有很多优良的特性，因此是一种性能优秀的电容器，它的主要等性如下：无极性，
绝缘阻抗很高，频率特性优异，而且介质损失很小，基于以上的优点，所以薄膜电容器被大量使用在模
拟电路上，混合动力汽车高温薄膜电容，尤其是在信号交连的部份，必须使用频率特性良好，介质损失
极低的电容器，高温薄膜电容批发，方能确保信号在传送时，不致有太大的失真情形发生
在所有的塑料薄膜电容当中，又以聚bing烯（PP）电容和聚ben乙烯（PS）电容的特性较为显著，
当然这两种电容器的价格也比较高，然而近年来音响器材为了提升声音的质量，所采用的零件材料已愈
来愈好，价格并非重要的考虑因素，所以近年来PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量也愈来
愈高
目前传统储能电容即铝电解电容在我国电容市场上所占的份额仍大于薄膜电容器，但凭借着薄膜电容器
的优异性能，其市场渗透率正在不断加大，薄膜电容器的上升趋势已经势不可挡，不仅在储能焊机领域占
有很大的份额，还在太阳能应用、风力发电、混合动力汽车地铁等方面展露手脚
薄膜电容在技术上逐渐取代铝电解电容，更有利于我国工业发展，采用聚bing烯薄膜电容器替代铝电解
电容器后，高温薄膜电容厂家，由于聚bing烯薄膜电容器基本上不存在寿命限制问题，高温薄膜电容厂商，
也就避免了搞可靠应用时变频器定期替换铝电解电容器的麻烦和成本的提高

新能源汽车领域将是薄膜电容器的主要应用方向
薄膜电容器由于具有很多优良的特性，因此是一种性能很好的电容器。它的主要特性如下：无极性，
绝缘阻抗很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损失很小。基于以上的优点，所以薄膜电容器
被大量使用在模拟电路上。尤其是在信号交连的部份，必须使用频率特性良好，介质损失极低的电容器，
方能确保信号在传送时，不致有太大的失真情形发生。

目前，我国薄膜电容器大量适用于节能灯，家电、新能源汽车、智能电网、风能、光伏及轨道交通等
领域。随着下游市场的大规模使用，薄膜电容器行业市场规模快速增长。前瞻产业研究院发布的《2015
-2020年中国薄膜电容器行业市场前瞻与投资规划分析报告》数据显示，“十一五”期间国内电容器用
聚丙烯电子薄膜的复合增长率超过15%。2013年，我国薄膜电容器行业市场规模达到61.58亿元，同比
增长14.6%。


近年来，新能源汽车行业暖风频吹：特斯拉免费开放其专利技术;国内相关城市不断加大充电桩建设、
加大补贴力度，不断完善新能源汽车放量所需要的基础设施、技术以及相关政策准备。从行业属性看，
不同于新能源汽车供应链上的其他环节，新能源汽车薄膜电容器行业不存在产能过剩、过度竞争的问题。
新能源汽车领域薄膜电容器产值为3000元/辆，根据我国新能源汽车产量进行分析，2010年，我国新能
源汽车领域薄膜电容器产值超过2000万元，为2160万元;2013年，我国新能源汽车领域薄膜电容器产值
为5250万元。


地密集出台相关政策大力推广新能源汽车的使用，必将刺激对薄膜电容器产生较大需求。因此，未来
薄膜电容器在新能源及新能源汽车领域的应用将是主要发展方向。汽车里面一般有三个地方会用到电容
器：储能、电机和电控。在新能源汽车电源部分的设计中，需要采用高耐压的电容器进行平滑和滤波的
应用，汽车内部通常工作环境恶劣，要求电容器耐高温性能强、可靠性高，寿命长，薄膜电容相比铝电
解电容具备较大的优势。

薄膜电容器是以金属箔当电极，将其和聚乙窬，聚丙烯，聚笨乙烯或聚碳酸窬等塑胶薄膜，从两端重叠后，
卷绕成圆筒状的构造之电容器。而依塑胶薄膜的种类又被分别称为聚乙窬电容(又称Mylar电容)，聚丙烯电
容(又称PP电容)，聚苯乙烯电容(又称PS电容)和聚碳酸电容。

膜电容器由于具有很多优良的特性，因此是一种性能优秀的电容器。它的主要等性如下：无极性，绝缘阻抗
很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损失很小。基于以上的优点，所以薄膜电容器被大量使用在模拟
电路上。尤其是在信号交连的部份，必须使用频率特性良好，介质损失极低的电容器，方能确保信号在传送时，
不致有太大的失真情形发生。在所有的塑胶薄膜电容当中，又以聚丙烯(PP)电容和聚苯乙烯(PS)电容的特性最为
显着，当然这两种电容器的价格也比较高。然而近年来音响器材为了提升声音的品质，所采用的零件材料已愈来
愈高级，价格并非最重要的考量因素，所以近年来PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量也愈来愈高。

几种薄膜电容的详细介绍
1） 聚酯（涤纶）电容（CL）。

聚酯电容是用两片金属箔做电极，夹在极薄绝缘介质中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，介质是涤纶。
聚酯薄膜电容的介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。

聚酯，由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称。主要指聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，习惯上也包括
聚对苯二甲酸丁二酯 (PBT)和聚芳酯等线型热塑性树脂。是一类性能优异、用途广泛的工程塑料。也
可制成聚酯纤维和聚酯薄膜。聚酯包括聚酯树脂和聚酯弹性体。

　　电容量：40p--4u。

　　额定电压：63--630V。

　　主要特点：精度、损耗角、绝缘电阻、温度特性、可靠性及适应环境等指标都优于电解电容，
瓷片电容两种电容。小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差。

　　应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路。
常见类别：和许多电容相似，涤纶电容还有许多微小的分类，例如常见的 CL23B，CL20;差别在于
CL20电容内部选取金属化的技术，体形比较CL23B小许多，不过整个性能不如CL11。所以采购时
一定要向厂家注释要的是哪一种型号。

2）聚苯乙烯电容（CB）
聚苯乙烯电容(polystyrene-film-capacitors type:PSR、PSA)是选用电子级聚苯乙烯膜作介质、高
导电率铝箔作电极卷绕而成圆柱状,并采成热缩密封工艺制作而成。容量范围（100pF~0.01uF)，具
有负温度系数、绝缘电阻高达100GΩ、极低泄漏电流等特点。应用于各类精密测量仪表；汽车收音
机；工业用接近开关、高精度的数模转换电路。

聚苯乙烯（Polystyrene，缩写PS）是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。它是一种无
色透明的热塑性塑料，具有高于100℃的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温
度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。

　　电容量：10p--1u。

　　额定电压：100V--30KV。

　　主要特点：稳定，低损耗，体积较大。

　　应用：对稳定性和损耗要求较高的电路。

3）聚丙烯电容（CBB）
CBB电容也称聚丙烯电容。电容量10p--10μ，额定电压：63--2000V。能代替大部分聚苯或云母电容，
用于要求较高的电路。性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差。

聚丙烯是丙烯加聚反应而成的聚合物。系白色蜡状材料，外观透明而轻。

熔喷布是口罩最核心的材料，熔喷布主要以聚丙烯为主要原料，纤维直径可以达到1～5微米。空隙多、
结构蓬松、抗褶皱能力好，具有独特的毛细结构的超细纤维增加单位面积纤维的数量和表面积，从而
使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性。可用于空气、液体过滤材料、隔离材料、吸
纳材料、口罩材料、保暖材料、吸油材料及擦拭布等领域。

电容量：1000p--10u。

　　额定电压：63--2000V。

　　主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差。

　　应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路。
CBB电容用途：在各种直流或中低频脉动电路中使用。适宜作为旁路电容使用。容值范围：470pF~4.7μF。
额定电压范围：63-630V。损耗角正切：0.3-0.7。工作温度：— 55℃到125℃。温度系数：+200 +600ppm。

（4）聚四氟乙烯（CBF）

聚四氟乙烯电容器属有机薄膜电容器类，它是以金属箔为电极，以聚四氟乙烯薄膜为介质，卷绕成形后装
入外壳中密封而成的。

聚四氟乙烯电容器的最大特点是能在高温下工作，一般工作瘟度的范围为-55℃+200℃。因此它适用于特
殊要求的场合，如喷气发动机、雷达发射机等电子设备的交、直流电路及脉动电路。
聚四氟乙烯（Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE），一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”。
这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温
的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易清洁水管内层的理想涂料；有毒，人体
致癌物质。聚四氟乙烯电容已经很少被常规电路设计所选用了。

(5)漆膜电容
漆膜电容器最突出的特点就是体积小，容量大。温度特性和容量稳定性都优于涤纶电容器，它在线路中可
取代部分电解电容器。

其缺点是工作电压不容易做的太高，一般工作电压为直流40V。国内生产的品种有CQ系列。

（1）新能源汽车市场前景广阔，系未来薄膜电容需求增长最大推动力
新能源汽车已成为全球汽车产业转型发展的主要方向和促进世界经济持续增长的重要引擎。经过
多年持续 努力，我国新能源汽车产业技术水平显著提升、产业体系日趋完善、企业竞争力大幅增强，
2015 年以来产 销量、保有量连续五年居世界首位，到 2025 年，我国新能源汽车市场竞争力明显增
强，动力电池、驱动电 机、车用操作系统等关键技术取得重大突破，安全水平全面提升。新能源汽
车新车销售量达到汽车新车销 售总量的 20%左右。《中国汽车市场中长期预测（2020-2035）》（
《预测报告》）显示，中国未来五年 汽车市场将呈现稳定增长趋势，到 2025 年销量达到 3000 万辆，
结合销售占比 20%的份额目标，新能源 汽车销售量到 2025 年有望达到 600 万辆。全球新能源汽车
销售量有望在 2025 年达到 1200 万辆。新能源 汽车单车需搭载一个薄膜电容器，且价格在 400-600
元间，随着企业制造技术不断提升和规模定制化的推 广，初步预计未来 5 年价格年均下降 3%。据保
守估计，到 2025 年全球新能源汽车用薄膜电容器市场规模 为 48.03 亿元，中国新能源汽车用薄膜电
容器市场规模为 23.45 亿元。

（2）光伏新增装机数量持续加快成长、运营阶段对逆变器的更换要求以及储能配套的趋势，打开光伏
逆变 器市场的增长空间，从而带动薄膜电容需求放量



根据Wood Mackenzie的数据，全球光伏逆变器出货量由2014年的41.57GW增长到2019年126.74
GW， CAGR 达 24.98%。光伏逆变器行业集中度逐步提升，2019 年 CR10 达 73%。其中，华为、阳
光电源、SMA 三家厂商从 2014 年以来稳居全球光伏逆变器出货量排名前三名，光伏逆变器市场 CR3
由 2014 年的 32% 增长到 2019 年的 43%。IHS 数据显示，全球储能逆变器由 2015 年的 0.9GW 增
加到 2019 年的 9.8GW，CAGR 为 81.65%。



2019 年，全球储能逆变器市场 CR10 达 94%，固德威在全球储能逆变器市场中出货量 占比约 15%，
排名第一。光伏新增装机容量的增长，直接带来光伏逆变器需求持续放量，根据 EPIA 数据， 2024 年全
球光伏新增装机容量预计达到 200.11GW，依据全球容配比 1.2，预计 2024 年新增装机容量带 来的光伏
逆变器需求将达到 166.76GW。由于光伏逆变器的寿命约为 10 年，光伏电站的寿命往往在 20 年 左右，
两者寿命期限错配，带来运营阶段对光伏逆变器的更换需求，预计到 2024 年光伏逆变器更换需求将 达到
29.82GW。我们预测未来光伏发电储能配套率将持续提升，2024 年全球光伏储能配套率将达到 6.8%，
2024 年光伏储能逆变器需求为 13.54GW。综上以上预测，2024 年预期全球光伏领域逆变器市场需求将达
到 210.11GW。基于我们对薄膜电容在光伏逆变器中的渗透率有望于 2024 年提升至 29%的预测，2024
年全球光伏领域薄膜电容市场规模将达到 21.94 亿元，2020-2024 年 CAGR 达 19.69%。


（3）新增装机叠加存量风电装机替代钽电解电容器的需求助力薄膜电容需求增长

根据 GWEC 数据，全球风力发电新增装机容量由 2010 年的 39.1GW 增长至 2019 年的 60.4GW，
CAGR 为 5%，2019 年全球风电累计装机容量达 651GW。GWEC 预测，2020-2024 年全球风电新增装
机量年复 合增速为 4.0%，2024 年全球风电累计装机容量可达 1006GW。根据 GWEC 数据，2024 年风
电新增装机 容量预计将达到 73.4GW。在存量风电装机中的铝电解电容替代需求下，我们预计渗透率将持
续提升。在262风电领域中，1MW 装机容量大约需要 3 万元的薄膜电容器。因此，我们预测 2024 年，风
电领域薄膜电容 器市场规模将达到 6.39 亿元。

阻燃环氧树脂在薄膜电容器中的应用
随着技术水平的发展，电子、家电、通讯等多个行业更新换代周期越来越短，而薄膜
电容器凭借其良好的电工性能和高可靠性，成为推动上述行业更新换代不可或缺的电子
元件。未来几年随着数字化、信息化、网络化建设进一步发展和国家在电网建设、电气
化铁路建设、节能照明、混合动力汽车等方面的加大投入以及消费类电子产品的升级，
薄膜电容器的市场需求将进一步呈现快速增长的趋势。同时对薄膜电容器不但提出了更
高的质量要求，而且也为它制定了更严格的安全技术规范，不仅要求它具有耐高湿热和
高强度等技术特性，而且还必须具有良好的阻燃性。这实际上就是要作为薄膜电容器保
护层的环氧树脂包封胶必须适应这些更苛刻的条件。

薄膜电容器

什么是环氧树脂

环氧树脂(EP)是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，活泼的
环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。之所以引起人们的重视，是由于
环氧树脂及其固化物是热固性树脂中综合性能最好的：

（1）它有优良的物理机械性能、电绝缘性，固化收缩率小；

（2）稳定性好，固化后的环氧树脂主链是醚键和苯环，三维交联结构致密又封闭，因
此它耐酸、耐碱及多种介质；

（3）粘结强度高，尤其是环氧基团能与固化剂作用交联生成大分子，具有很强的内聚力；

（4）原料容易取得，制造技术并不复杂，设备也比较简单且工艺性好；

（5）使用方便，能作为涂料，电气绝缘材料，胶粘剂浇注料，灌封料，包封料及玻璃钢
等，用途十分广泛，在国民经济各领域中起着不可缺少的重要作用。

通用型环氧树脂结构示意图

但是普通型环氧树脂的极限氧指数仅为19.8%左右，其易燃性及离火后的持续自燃容易引
发火灾，作为电子电器领域的基础材料使用时，难以满足实际的阻燃要求，必须进行阻燃
处理。

环氧树脂的阻燃改性

环氧树脂达到阻燃有两种方法，一般可分为“复合型”和“结构型”两种。

2.1、复合型阻燃环氧树脂

复合型阻燃环氧树脂是指在环氧树脂中加入各种不参与固化反应的阻燃添加剂，从而使材
料具有阻燃性能，具有工艺简便、成本低廉、原料来源较为广泛和操作方便等特点。目前
使用的添加型阻燃剂可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。常用的无机阻燃剂有氢氧化铝、氢
氧化镁、膨化物、三氧化二锑、红磷等。有机阻燃剂包括有机卤系（如氯化石蜡、四溴双
酚A、十溴二苯醚等）和有机磷系阻燃剂（如磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、三（氯乙基）
磷酸酯等）。

（1）无机阻燃剂

颇具代表性的金属基氢氧化物，性能稳定，价廉低毒，具有阻燃和抑烟作用，是环氧树脂
的常用阻燃剂，但其用量必须较大，如加入质量分数44.2%的氢氧化铝时，阻燃环氧树脂
的氧指数可达28.2%。红磷和氢氧化铝复配使用时能提高环氧树脂的阻燃效果，同时大幅
降低氢氧化铝的用量。

（2）有机卤系

有机卤系阻燃剂是应用十分普遍的一种阻燃剂，其添加量相对比较少，且阻燃效率较高，
尤其是溴系阻燃剂。但溴系阻燃剂存在的严重缺点是使被阻燃基材的抗紫外线稳定性降低
，且其对人类健康和环境存在着严重的威胁，故在使用中将逐步被其他低毒、无公害的无
机阻燃剂和有机磷系阻燃剂所取代。


（3）有机磷系

有机磷系阻燃剂是近年来发展较快的一种高性能阻燃剂，兼具阻燃和增塑的功能，拥有较
低的毒副作用及较好的阻燃效果，应用较为广泛，是今后主要发展的非卤新型阻燃剂。

2.2 结构型阻燃环氧树脂

由于大比例添加型阻燃剂的使用一方面会影响材料的机械性能，另一方面在固化和使用过
程中，阻燃剂的迁移会导致阻燃效果逐渐降低，呈现不稳定的阻燃状态。为此，考虑将具
有阻燃功效的反应性单体或固化剂作为制备环氧树脂的原理，将阻燃元素导入环氧树脂的
分子结构，使最终的环氧树脂具有长效、稳定的阻燃性能，且可以保持树脂原有的热力学
性能，如玻璃化转变温度，力学机械性能等。分子结构中带有一定数量的卤素、硅或磷元
素的功能单体都可以考虑作为反应单体和固化剂。

（1）阻燃功能单体原料

这类有阻燃功能单体合成的结构型阻燃环氧树脂，由于分子结构中含有大量的卤素、硅、
磷等阻燃元素，因而这类环氧树脂的阻燃性能极好。如以四溴双酚A替代普通双酚A作为
环氧树脂的反应原料，制备出高分子量的溴化环氧树脂，具有稳定性好、阻燃性能高的
特性。

（2）阻燃固化剂

将卤、硅、磷元素等具有阻燃功能的元素引入普通固化剂的分子结构中，如二氯代顺酐、
四溴苯酐、含磷胺类、含有胺基的磷酸及磷酸的酰胺等，或者通过分子设计直接合成具
有阻燃功能的新型固化剂都是值得关注的研究方向。