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赋能新能源汽车与工业储能的功率核心

发布时间:2025/4/16 9:33:39 来源: 英光半导体
核心技术优势(对比传统电容方案)
高性能多层陶瓷电容器(MLCC)在耐压值、容量密度与高频特性上,显著优于铝电解电容、钽电容等传统方案。根据中国电子元件行业协会2025年Q3报告,车规级高容MLCC的容量密度可达500 μF/cm³,是传统铝电解电容(50 μF/cm³)的10倍,体积却缩小70%,可大幅节省新能源汽车电控系统空间;其耐压值突破1500 V,较常规MLCC(500 V)提升2倍,且在1 MHz高频工况下等效串联电阻(ESR)仅为5 mΩ,是钽电容(25 mΩ)的1/5,能有效降低功率损耗。此外,MLCC的工作温度范围覆盖-55℃~150℃,经过2000次温度循环测试后性能衰减不足2%,稳定性远超铝电解电容(衰减15%以上)。
关键材料与制备突破
国内某材料企业于2025年Q2宣布介电陶瓷材料突破:通过掺杂镧系元素(La₂O₃)优化钛酸钡(BaTiO₃)基陶瓷配方,将介电常数提升至8000,较传统配方(5000)提高60%,在相同体积下实现容量翻倍,相关成果发表于《电子元件与材料》。同时,日本某电子企业开发出“超薄介质层叠层工艺”,将MLCC的介质层厚度缩减至0.5 μm,较行业主流的1.2 μm工艺提升140%,单颗MLCC的叠层数突破2000层,实现了“高容+小型化”的双重突破。该工艺使车规级100 μF/500 V MLCC的良率从72%提升至93%,单位成本降低35%。
行业应用场景落地
在新能源汽车领域,高性能MLCC是电控系统的核心元件,一辆高端纯电动车的MLCC用量达5000颗以上,较燃油车(1000颗)提升4倍。某车企搭载该类MLCC的800 V高压电控系统,功率损耗降低28%,续航里程提升12 km,同时电控模块体积缩小25%,为电池舱腾出更多空间。工业储能领域,MLCC在储能变流器(PCS)中的应用使转换效率提升至99.2%,较传统电容方案(98.5%)降低70%的能量损耗,一套100 MWh储能电站每年可节省电费约120万元。在5G基站电源系统中,高频特性优异的MLCC支持600 kHz开关频率,使电源模块体积缩小40%,助力基站小型化部署。
现存技术与市场挑战
高端MLCC的核心材料与设备仍存在技术壁垒:目前高纯度钛酸钡粉体(纯度99.99%)的国内自给率仅45%,主要依赖进口,导致材料成本占比达40%。技术层面,超薄介质层的绝缘性能控制难度大,0.5 μm介质层的击穿概率仍达1.8%,高于行业目标值(1%以下),需通过额外的界面改性工艺提升可靠性,增加了制造成本。市场端,全球车规级MLCC产能集中在少数企业,2025年Q3行业供需缺口达15%,导致交货周期长达16周,推高了下游车企的采购成本。此外,在极端高温(150℃以上)、高湿度环境下,MLCC的寿命会缩短30%,限制了其在深海探测、航空航天等特殊领域的应用。



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