從安全到性能：新一代車載電容器如何重塑新能源汽車產業格局
隨著汽車智能化進程加速，現代車輛已從單純的機械產品進化為高度集成的電子系統。從基礎的車窗控制、雨刷運作到核心的轉向、制動等關鍵功能，都依賴于精密的車載計算單元實現數字化控制。當前行業正經歷兩大技術躍遷：
智能駕駛技術升級
ADAS系統滲透率持續攀升，2024年新車搭載率突破60%
多傳感器融合架構成為主流方案
計算平臺算力需求呈現指數級增長
軟件定義汽車(SDV)興起
√ 硬件資源虛擬化技術成熟
√ 整車OTA升級能力成為標配
√ 服務化架構(SOA)重構電子電氣架構
技術演進帶來三大核心挑戰：
? 算力需求激增：L4級自動駕駛需500+TOPS算力
? 能耗管理難題：電子系統功耗年增率達35%
? 電源系統瓶頸：傳統元器件效率已接近物理極限
技術演進帶來三大核心挑戰：
? 算力需求激增：L4級自動駕駛需500+TOPS算力
? 能耗管理難題：電子系統功耗年增率達35%
? 電源系統瓶頸：傳統元器件效率已接近物理極限
“我們擴充了新型電容器‘導電性高分子混合鋁電解電容器（以下簡稱混合型電容器）’的產品陣容，這將有助于車載設備大功率化所需的電源電路更進一步實現高可靠性、長壽命化、高效化和小型化。”太陽誘電子公司ELNA的中村忠浩如是說。
電容器等構成車載電源電路的電子元器件，必須選擇高可靠性、長壽命、高效率的產品。而且隨著車載設備性能的提升，對于這些電子元器件的技術要求也越來越嚴格。
中村說：“車載電源電路的電容器大多采用多層陶瓷電容器（MLCC）以及更加符合耐高壓化和大容量化需求的‘鋁電解電容器’。但是鋁電解電容器的技術已經充分成熟，在結構層面上已沒有提高性能的余地，這就很難實現符合車載設備高性能化要求的特性”。
開關電源也用于車載電源電路中，出現了通過提高開關頻率來推動實現高效化和小型化的趨勢。能在100kHz以上的環境下運行的電源電路已經投入使用，在運用新一代材料氮化鎵（GaN）的功率半導體電路中，也開始應用1MHz驅動。而現有的鋁電解電容器都還不能勝任這些用途。
中村又說道：“混合型電容器的電解質同時采用傳統的電解液和低電阻導電性高分子。因此與鋁電解電容器相比，混合型電容器可以在更寬的頻帶和溫度范圍內降低等效串聯電阻（ESR）。ESR是用于表示電容器的電氣特性和可靠性性能的指標之一，ESR值越低，電容器在電源電路中的平滑特性和瞬態響應特性就越良好，可以獲得穩定的輸出功率。并且，混合型電容器具有能在高頻率下吸收噪音等卓越特性，所以能滿足車載電源電路的要求。”
圖1從可支持的電壓和開關頻率來看電容器的大體分類
可實現的特性因電容器的材料和結構而存在較大差異。混合型電容器可以在高開關頻率下運轉，并且適合處理電壓電力較高的電源電路。這符合新一代車載電源的要求。
“全球的OEM（整車制造商）和一級供應商都已經決定在未來發售車型的電源電路中采用混合型電容器。”中村充滿信心地說道。根據太陽誘電的推測，以2020年的所需數量為基準，混合型電容器的需求在2025年時迅速翻升至約2.5倍，并在2030年時達到約5.1倍。盡快建立能夠開發并供應用戶企業所需規格產品的體系，是電容器制造商的當務之急。
中村繼續說：“本公司的優勢在于豐富的產品線。尤其在提供大容量產品方面領先于其他公司。原本由多個小容量產品構成的電路，只要改用更大容量的產品，就能實現小型化和簡單化。我們還為客戶準備了耐高溫的‘HVK系列’以及耐振動的‘HT·HTK系列’，滿足您的應用場景。”
太陽誘電之所以能擁有如此豐富的產品陣容，其背景在于在車載用電容器領域中為大量客戶供給產品的業績。正因為與客戶關系密切，才能及時應對未來所需電容器的規格要求。
中村說：“本公司采用日本國內一條龍的開發和生產方式，從而建立起能快速合理地應對電容器材料和元件結構，并進行開發和生產的業務體系。我們會盡快供應符合汽車產業所要求的特性的產品，如果需求有增加，我們也會完善增產體制來進行應對。”
混合型電容器有潛力讓電源電路的性能得到飛躍性的提升，這是傳統電容器所望塵莫及的。今后的運用場景也一定會越來越多。如果您的電源電路也需要技術革新，不妨考慮采用混合型電容器。
