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薄膜电容产业研究:与新能源同行,薄膜电容成长回归

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-02-10   来源:风电滑环   作者:风电叶片   浏览次数:115
核心提示:(报告出品方/作者:长江证券,莫文宇)1 薄膜电容:电容器家族中高压与高可靠首选薄膜电容器是利用塑料薄膜为电介质的电容器。其技术起源是 19 世纪后半期所发明的 纸介质电容器。这是将浸渍了油、石蜡的纸插在铝箔中卷成卷状的电容器。代替金属箔 在纸上直接蒸镀金属并卷成卷的类型被称为 MP 电容器。 薄膜电容器和陶瓷电容器、铝电解电容器、钽电容器是当前电容器家族的主要成员。薄 膜电容器是在 20 世纪 30 年代开发出来的。虽然与积层陶瓷贴片电容器相比,很难小型 化,但由于绝缘电阻高,可靠性优异,被用于家电设备

   

(报告出品方/作者:长江证券,莫文宇)1 薄膜电容:电容器家族中高压与高可靠首选薄膜电容器是利用塑料薄膜为电介质的电容器。
其技术起源是 19 世纪后半期所发明的 纸介质电容器。
这是将浸渍了油、石蜡的纸插在铝箔中卷成卷状的电容器。
代替金属箔 在纸上直接蒸镀金属并卷成卷的类型被称为 MP 电容器。
薄膜电容器和陶瓷电容器、铝电解电容器、钽电容器是当前电容器家族的主要成员。
薄 膜电容器是在 20 世纪 30 年代开发出来的。
虽然与积层陶瓷贴片电容器相比,很难小型 化,但由于绝缘电阻高,可靠性优异,被用于家电设备、车载电子设备、工业设备、电 力电子设备等。
薄膜电容在模拟电路(含功率)中的重要性不亚于数字电路中的 MLCC, 这也决定了功率时代下薄膜电容的成长性。
薄膜电容器根据内部电极的形成方法不同而大致分为箔电极型与蒸镀电极型(金属化薄 膜型),根据结构的不同分为卷绕型、积层型、有感型与无感型等。
箔电极型薄膜电容器使用金属箔(铝、锡、铜)重叠塑料薄膜并卷绕成为电容器。
内部 电极附着导线成为有感型电容器;端面安装导线或端子电极成为无感型电容器,电感成 分小,高频性能优异。
蒸镀电极型电容器在塑料薄膜上蒸镀金属(铝、锌等)形成内部电极,均为端面电极的 无感型电容器。
蒸镀电极型和箔电极型相比能够实现小型化,从加工方式上又可分为卷 绕型和积层型。
蒸镀电极型薄膜电容器具有高可靠性的特点,其电极能够实现自我修复。
当薄膜上绝缘 较弱的区域被施加电压击穿时,周围蒸镀膜瞬间氧化,恢复电容器的绝缘特性。
在重视 可靠性的应用场景,蒸镀电极型薄膜电容器还将分割蒸镀+增加熔断部等制造方式进一 步提升安全性。
除电极与制造方式外,电介质的材料特性也使得薄膜电容器性能存在差异。
2 新增需求催化景气,薄膜电容迎接高速发展逆变器被广泛应用于电机控制、电能转换、UPS(不间断电源)等领域,是一种将低压 (12V/24V/48V 等)直流电转变为 220 伏交流电的电子设备。
薄膜电容在功率电路中表 现出的高电压、高容量、高可靠性等性能优势,决定其在逆变器中具有不可或缺的地位。
根据中国电子元器件协会的统计,2019 年我国薄膜电容器市场规模 90.40 亿元,约占 全球市场的 60%。
2010 年至 2019 年我国薄膜电容行业年复合增速 13%,高于全球 8% 的复合增速。
新能源需求的爆发,将改变过去照明、家电灯传统应用对薄膜电容需求的 主导地位,同时也将显著提升薄膜电容器的成长性。
我们将从薄膜电容器主要的下游需 求分别进行梳理,全面剖析未来行业成长属性。
3 家电:终端增长放缓,需求保持平稳大型家用电器如冰箱、洗衣机、空调都需要驱动大型电机工作,在电机、控制电路和变 频电路种薄膜电容器扮演不一样角色,按照功能的不同主要可以分为三大类:EMI 抑制:除用在电源端外,还被用于变频电路输入和输出端,两者都起着抑制电 磁干扰的作用,防止组件的损坏;直流链路:充当低通滤波器,抑制快速瞬变电流,对输出电压进行平滑滤波,使直 流母线电压保持在允许范围内;交流薄膜电容:被用于感应电机驱动控制电路,在感应电机启动时需要一个电容器 通过相移将电机切换到所需要的方向。
对于冰箱、洗衣机和空调这类耗电量大的电器,如果能够根据电器的工作状态调节电源 的频率,则可以达到降低功耗同时延长设备寿命等效果。
变频器包括整流、滤波、逆变、 制动和驱动等单元,能够通过改变电机工作电源频率来控制交流电机。
电流在变频电路 中呈“交-直-交”的变换,输入与输出的环节均需要薄膜电容提供 EMI 抑制功能。
因此,薄膜电容器在家用电器中的需求,主要取决于家电整体出货量以及变频家电的渗 透率。
空调:2019 年全球空调零售量为 1.63 亿台,未来复合增速约为 5.5%; 电冰箱:2020 年全球电冰箱销售量为 1.95 亿台,未来复合增速约为 4.0%; 洗衣机:2020 年全球洗衣机和干洗机销售量为 1.62 亿台,未来复合增速约为 1%。
从变频技术渗透率来看,中高端市场使用比例较高。
以中国市场为例:预计 2021 年中 国国市场变频空调占 95%、变频冰箱占 56%、变频洗衣机占 55%,冰箱和洗衣机仍有 较大提升空间。
如前文所述,变频家电电机需要特殊的电压处理,在变频电路中需要使 用更多的薄膜电容,这将成为家电领域薄膜电容增长的动力之一。
为估算家电电容器市场规模,我们以 TDK 在售的三种不同功能的薄膜电容系列在分销 渠道的价格作为参考,下表中选取的产品系列包括:B32924(EMI)、B32774-B32778 (DC link)、B32774-B32778(DC link)、B32354(AC Filter)、B33331(通用)。
(报告

 
关键词: 风电叶片 风电塔筒
 
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