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[导读]最近,尼吉康宣布了其在中国方面的生产计划,并扩充了其在电容器方面的产品线。21ic中国电子网受邀参加此次发布。

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尼吉康株式会社(下文简称“尼吉康”)作为一家1950年成立的电容器企业,迄今在中国已拥有相当高的知名度。特别是其铝电解电容器、薄膜电容器上。而就在最近,尼吉康宣布了其在中国方面的生产计划,并扩充了其在电容器方面的产品线。21ic中国电子网受邀参加此次发布。

 

薄膜电容器中国生产

 

尼吉康分为电容器事业本部与NECST事业本部两部分。电容器事业本部方面,着重于铝电解电容器与薄膜电容器,NECST事业本部方面,则着重于电路产品包括蓄电系统、V2H、快速充电器、电源。

此前,21ic中国电子网也多次介绍了这家企业,这家企业是从材料到成品的开发、生产,因此具有非常独特的优势。

尼吉康的优势-从材料到成品的开发・生产

图1:尼吉康的优势-从材料到成品的开发・生产

产品市场方面,产品销售额总体呈上升趋势。值得注意的是,在电力·机器电容器销售额占比方面从2014年的12%至2019已上升至24.7%,将近增加一倍。对此,尼吉康电子贸易(上海)有限公司总经理毛继东为记者解释,正因新能源汽车与电力工程的蓬勃发展,需求因此也在持续增加。其他数值虽然浮动并不太大,不过后续也将随市场发展而有所变化。

尼吉康2014年-2019年各产品销售额

图2:尼吉康2014年-2019年各产品销售额

注:日本财年统计从前一年度4月1日截止后一年度3月31日,单位以100万日币为单位,下同。

地域市场方面,尼吉康在全球拥有17个销售据点,分布于亚洲、美洲、欧洲等。从各地域销售额来看,虽然在占比上来看,亚洲方面数值看似下降,但因整体销售额增加,其实是在持续增加的。另外,在亚洲方面,毛继东告诉记者在国内一直拥有将近四成的销售额,对于尼吉康来说中国是主要的市场。

尼吉康2014年-2019年各地域销售额

图3:尼吉康2014年-2019年各地域销售额

从生产方面来说,目前电容事业部在日本拥有7个生产据点,NECST事业部拥有3个生产据点,在海外方面,则拥有3个据点。值得一提的是,尼吉康在中国拥有尼吉康电子(宿迁)有限公司(下文简称“尼吉康宿迁”)与无锡尼吉康电子研究开发有限公司两个据点。

特别是尼吉康宿迁,目前来说主要进行导电性高分子铝电解电容器方面的生产,而在2020年尼吉康宿迁将建立新的薄膜电容器生产工厂。据尼吉康株式会社电容器事业部事业战略室室长山本俊哉介绍表示,薄膜电容器作为EV·HV驱动发动机用逆变器的关键部件,随着EV的普及以及对于中国市场方面的重视,因此选择在此建厂。

据BloombergNEF报告显示,随着美国和欧洲政府推动绿色汽车的发展,中国将成为未来20年电动汽车制造商的主要战场。研究人员表示,尽管中国目前占全球电动汽车销量的一半以上,但其它地区将开始迎头赶上,到2040年,中国的电动汽车市场份额将缩减至25%左右。在被超越之前,传统的内燃机汽车将逐渐让位于电动汽车。明年,电动汽车将占中国乘用车销量的8%,2025年将占20%,2040年将占68%。

山本俊哉告诉记者,未来日本尼吉康草津工厂与中国尼吉康宿迁工厂将同步进行生产,拥有两条生产线可应对更多紧急情况,并且在中国生产也将为中国方面厂商带来更便捷的合作与后服务。迄今为止,宿迁工厂所生产的导电性高分子铝电解电容器已应用在大量笔记本电脑、平板电脑及各式充电器中。当然,宿迁这边未来还将继续伴随中国市场发展而继续扩建。

在薄膜电容器方面,尼吉康的产品是全世界最小型化、最轻量化、无油化的设计产品,同时也追求了薄膜的PP膜薄型化及最佳结构设计。高速列车上也应用了尼吉康的圆筒型的薄膜电容器NUSCAP和NUSCAP2。尼吉康的薄膜电容器具有双重保护,并且是世界上唯一具有自愈性能的电容器。

尼吉康目前在薄膜电容器上主要分为平滑用和缓冲用两种,可以广泛应用在HV/EV/PHV(非插电式混合动力汽车/电动汽车/插电式混合动力汽车)。

尼吉康薄膜电容器的优势

图4:尼吉康薄膜电容器的优势

 

新产品“小型锂电子充电电池SLB”

 

今年夏天,尼吉康发布了多款新产品,并在CEATEC2019期间发布展出。此前,21ic中国电子网也对于新产品进行了详细的讲解——《三星Galaxy Note10引以为豪的SPen为何能够秒充电?》本次将从技术方面着重讲解。

毛继东为记者介绍表示,目前来说蓄电装置主要分为EDLC电容二重层、铅酸电池、镍氢电池、锂离子可充电电池。尼吉康本次推出的“小型锂离子可充电电池SLB”,在整个区间来说,实现的能量密度和功率密度相对比较居中的位置,因此可兼顾满足蓄电装置的大输出功率和大容量的要求。

从具体技术参数上来看,该款产品能量密度为40Wh/kg,远高于EDLC的7Wh/kg;功率密度在3kW/kg,优于锂离子电池;特别是在使用温度方面可在-30℃~60℃下正常使用,锂离子电池一般在-20度环境下使用或需加热包辅助使用,但这款产品则不需要;另外,在使用次数方面25,000回以上的循环寿命,基本满足了设备本身寿命,甚至可称之为半永久性的。

从充放电性能方面来看,该产品可在3分钟内全容量80%的超急速充电并在10分钟内完成充电,3分钟内实现超过全容量90%的超急速放电。

小型锂离子可充电电池SLB规格型号

图5:小型锂离子可充电电池SLB规格型号

为何这款产品能拥有如此强劲的性能?正因其负极材料采用了特殊的具有专利知识产权的材料——LTO,即钛酸锂电池。这种材料在压坏、钉扎、Blunt Nail试验、外短、过充电、强制放电等强制使内部短路时,发生破裂或着火的可能性非常低,十分安全。

这款负极材料(LTO)使用不燃材料,因此在热稳定表现上优于以往锂离子电池采用的碳素材料;而在内部短路电流方面,LTO表面由于相变化阻抗变高,只有微量电流通过,因此不会在短路时高温发烫;另外,使用LTO的产品在高速充电、低温、长期循环时也不会达到Li析出电压。

通过对比以往采用碳素材料(石墨)的产品,在进行高速充电时,普通锂离子电池放电电压基本上会达到0V以下,这种情况下便达到了Li金属析出电压。而“小型锂离子可充电电池SLB”的放电电压基本保持在1.8V左右,因此才能安全地进行高速充放电,并拥有25,000回以上的循环寿命。

Li金属析出与短路现象

图6:Li金属析出与短路现象

据毛继东表示,该款钛酸锂(LTO)电池的材料由东芝(TOSHIBA)提供,申请专利至今已拥有十年以上的技术沉淀,因此在产品方面则更加有保障。

现场,山本俊哉为记者展示了搭载“小型锂离子可充电电池SLB”的产品——三星Note10系列的Spen,这款SPen最大可待机10小时,并且10分钟以内便可充满电,可轻松完成各种隔空拍摄、手势操控等功能。

山本俊哉与毛继东为记者展示相关解决方案

图7:山本俊哉与毛继东为记者展示相关解决方案

当然,关注尼吉康的行业人士不难发现,去年尼吉康也曾发布过一款“小型锂离子二次充电电池”,在技术参数方面低于这款产品。对于这方面,山本俊哉为记者介绍表示,去年这款产品并未量产,目前这款产品已今年5月正式上市,并在8月持续发售,因此相关参数和名称方面则以量产产品为准。

另外,目前这款产品主要应用在小型的IoT场景下,而随着市场的不断扩充和需求的增加,未来更大容值的产品也在计划之中。

 

铝电解电容器产品线扩充

 

在铝电解电容器方面,尼吉康拥有三种产品,包括“铝电解电容器”、“混合铝电解电容器”、“导电性高分子铝电解电容器”。具体分为芯片型、引线型、基板自立型、螺纹端子型,这三类产品的新产品则均为芯片型。

反观今年市场,整体大环境其实并不乐观,一些公司甚至在减少投资,而今年尼吉康也在继续深挖技术根源,扩充了其产品线,在CEATEC2019推出了多款新品。

尼吉康在CEATEC 2019推出的新产品

图8:尼吉康在CEATEC 2019推出的新产品

▍2019年推出的新技术

1、铝电解电容器异常电压对应技术:此次的技术开发将异常电压对应保证温度从以往的常温(15~35ºC)提升至最高使用保证温度(105ºC)。在常温温度范围(15~35ºC)中使用的话,最高对应异常电压从以往的450V提升到500V。

2、高压用铝电解电容器低温特性改善品:通过改善低温特性,抑制电容器在低温中的性能低下。大大改善了-55ºC 120Hz下的容量变化率、阻抗比、以及ESR等性能。

3、105℃ 800V对应电解液开发:高温度环境下(105ºC)800V以上高耐压新规电解质的开发。用于工业变频器,高压电源转换装置。通过和三重大学合作,利用其有机合成技术和新理念,我们开发出一种新型电解液,可在105ºC的高温下承受800V以上的电压,并正致力于相关大型电容器产品开发。

▍混合铝电解电容器

混合铝电解电容器顾名思义内部电解质构成一部分是拥有高容量、低漏损电流特性的“电解液”,一部分则是具有高纹波电流、低ESR、低温特性的“导电性高分子”。

低ESR・高纹波电流的混合铝电解电容器

图9:低ESR・高纹波电流的混合铝电解电容器

之前历年,尼吉康推出了GYA、GYB、GYC三个系列。最新开发的150℃、1000小时的“GYD系列”混合铝电解电容器,拥有行业最高的耐热温度和最高级别的纹波电流值,主要针对汽车电子方面,应对高温问题。

混合铝电解电容体系图

图10:混合铝电解电容体系图

▍导电高分子铝电解电容器

在导电性高分子铝电解电容器方面,尼吉康也发布一口气发布了三个系列产品,包括PCM、PCZ、PCH系列。

毛继东强调,以往提及导电高分子铝电解电容器,基本都会表示其故障模式为短路,而本次推出的新品系列,故障模式均为开路,没有燃烧的可能性,因此更加安全。

PCM系列是首个125℃/8000h的产品,额定寿命增加了一倍,ESR比以前更低,2020年1月份量产出货;PCZ系列拥有业界最高150℃耐热性;PCH系列是业界最高水平高温度、长寿命的高分子电容器,这款产品拥有135℃/4000h的特性,本次主要是在额定电压和尺寸上进行扩充。

导电高分子铝电解电容器新产品

图11:导电高分子铝电解电容器新产品

▍铝电解电容器

尼吉康是一家生产铝电解电容器将近70年的公司,而针对汽车和要求温度是非常高的,包括5G通讯基站的产品。此前尼吉康拥有UUB、UBC标准品系列高耐热产品,根据尼吉康计划,2020年10月这款既能承受150℃,也能运行2000h的产品将会量产,当然在容量和ESR也更加优秀。

从技术角度来讲,如何实现这种产品?毛继东表示,针对150℃高温下的铝箔,拥有特制的三氧化铝以及高耐热封口橡胶,因为铝电解电容器非常惧怕内部电解液挥发,也担心外部不纯物质,诸如卤素的侵入,达到沸点后不会沸腾和蒸发。另外将电解纸、绝缘纸等技术融合就可实现这种贴片产品。

在贴片型新产品方面,包括UCH和UCM系列。UCH系列产品主要应对的是车载市场的需求,擅长低温ESR,该产品拥有-40℃~125℃/2000h的特性;UCM系列,这款产品在尺寸、容量和低阻抗上具有很强的优势,是在行业内最高容量的产品,并且扩充了63、80V额定电压的小型尺寸产品。

贴片型铝电解电容器新产品

图12:贴片型铝电解电容器新产品

在引线型产品方面,UXY系列新产品拥有业界最高40G抗震性。普遍产品铝壳基本是圆筒光滑型的,而本产品底部采用凹槽抗震。值得一提的是,这款产品做到了XYZ三个方向的抗震,并拥有125℃/135℃,3000小时的高耐久性。

贴片型铝电解电容器新产品

图13:贴片型铝电解电容器新产品

在OBC大型铝电解电容器方面,拥有LGZ系列新产品,拥有20,000小时的超长耐久,并可在105℃下正常工作。

OBC用大型铝电解电容器新产品

图14:OBC用大型铝电解电容器新产品

总体来说,尼吉康在市场方面处于持续上升状态,并在今年整体市场并不如意的情况下,扩充产品线,推出新品,并大力布局中国市场,可见其在中国市场的决心。

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