隨著汽車智能化進(jìn)程加速，現(xiàn)代車輛已從單純的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)化為高度集成的電子系統(tǒng)。從基礎(chǔ)的車窗控制、雨刷運(yùn)作到核心的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等關(guān)鍵功能，都依賴于精密的車載計(jì)算單元實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制。當(dāng)前行業(yè)正經(jīng)歷兩大技術(shù)躍遷：

1. 智能駕駛技術(shù)升級(jí)

• ADAS系統(tǒng)滲透率持續(xù)攀升，2024年新車搭載率突破60%

• 多傳感器融合架構(gòu)成為主流方案

• 計(jì)算平臺(tái)算力需求呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)

1. 軟件定義汽車(SDV)興起
   √ 硬件資源虛擬化技術(shù)成熟
   √ 整車OTA升級(jí)能力成為標(biāo)配
   √ 服務(wù)化架構(gòu)(SOA)重構(gòu)電子電氣架構(gòu)

技術(shù)演進(jìn)帶來(lái)三大核心挑戰(zhàn)：
? 算力需求激增：L4級(jí)自動(dòng)駕駛需500+TOPS算力
? 能耗管理難題：電子系統(tǒng)功耗年增率達(dá)35%
? 電源系統(tǒng)瓶頸：傳統(tǒng)元器件效率已接近物理極限

技術(shù)演進(jìn)帶來(lái)三大核心挑戰(zhàn)：

? 算力需求激增：L4級(jí)自動(dòng)駕駛需500+TOPS算力
? 能耗管理難題：電子系統(tǒng)功耗年增率達(dá)35%
? 電源系統(tǒng)瓶頸：傳統(tǒng)元器件效率已接近物理極限

“我們擴(kuò)充了新型電容器‘導(dǎo)電性高分子混合鋁電解電容器（以下簡(jiǎn)稱混合型電容器）’的產(chǎn)品陣容，這將有助于車載設(shè)備大功率化所需的電源電路更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高可靠性、長(zhǎng)壽命化、高效化和小型化。”太陽(yáng)誘電子公司ELNA的中村忠浩如是說(shuō)。

電容器等構(gòu)成車載電源電路的電子元器件，必須選擇高可靠性、長(zhǎng)壽命、高效率的產(chǎn)品。而且隨著車載設(shè)備性能的提升，對(duì)于這些電子元器件的技術(shù)要求也越來(lái)越嚴(yán)格。

中村說(shuō)：“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(shù)已經(jīng)充分成熟，在結(jié)構(gòu)層面上已沒(méi)有提高性能的余地，這就很難實(shí)現(xiàn)符合車載設(shè)備高性能化要求的特性”。

開(kāi)關(guān)電源也用于車載電源電路中，出現(xiàn)了通過(guò)提高開(kāi)關(guān)頻率來(lái)推動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效化和小型化的趨勢(shì)。能在100kHz以上的環(huán)境下運(yùn)行的電源電路已經(jīng)投入使用，在運(yùn)用新一代材料氮化鎵（GaN）的功率半導(dǎo)體電路中，也開(kāi)始應(yīng)用1MHz驅(qū)動(dòng)。而現(xiàn)有的鋁電解電容器都還不能勝任這些用途。

  中村又說(shuō)道：“混合型電容器的電解質(zhì)同時(shí)采用傳統(tǒng)的電解液和低電阻導(dǎo)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(nèi)降低等效串聯(lián)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(biāo)之一，ESR值越低，電容器在電源電路中的平滑特性和瞬態(tài)響應(yīng)特性就越良好，可以獲得穩(wěn)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(kāi)關(guān)頻率來(lái)看電容器的大體分類

  可實(shí)現(xiàn)的特性因電容器的材料和結(jié)構(gòu)而存在較大差異。混合型電容器可以在高開(kāi)關(guān)頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)，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(jí)供應(yīng)商都已經(jīng)決定在未來(lái)發(fā)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(shuō)道。根據(jù)太陽(yáng)誘電的推測(cè)，以2020年的所需數(shù)量為基準(zhǔn)，混合型電容器的需求在2025年時(shí)迅速翻升至約2.5倍，并在2030年時(shí)達(dá)到約5.1倍。盡快建立能夠開(kāi)發(fā)并供應(yīng)用戶企業(yè)所需規(guī)格產(chǎn)品的體系，是電容器制造商的當(dāng)務(wù)之急。

中村繼續(xù)說(shuō)：“本公司的優(yōu)勢(shì)在于豐富的產(chǎn)品線。尤其在提供大容量產(chǎn)品方面領(lǐng)先于其他公司。原本由多個(gè)小容量產(chǎn)品構(gòu)成的電路，只要改用更大容量的產(chǎn)品，就能實(shí)現(xiàn)小型化和簡(jiǎn)單化。我們還為客戶準(zhǔn)備了耐高溫的‘HVK系列’以及耐振動(dòng)的‘HT·HTK系列’，滿足您的應(yīng)用場(chǎng)景。”

太陽(yáng)誘電之所以能擁有如此豐富的產(chǎn)品陣容，其背景在于在車載用電容器領(lǐng)域中為大量客戶供給產(chǎn)品的業(yè)績(jī)。正因?yàn)榕c客戶關(guān)系密切，才能及時(shí)應(yīng)對(duì)未來(lái)所需電容器的規(guī)格要求。

中村說(shuō)：“本公司采用日本國(guó)內(nèi)一條龍的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)方式，從而建立起能快速合理地應(yīng)對(duì)電容器材料和元件結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的業(yè)務(wù)體系。我們會(huì)盡快供應(yīng)符合汽車產(chǎn)業(yè)所要求的特性的產(chǎn)品，如果需求有增加，我們也會(huì)完善增產(chǎn)體制來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)。”

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(tǒng)電容器所望塵莫及的。今后的運(yùn)用場(chǎng)景也一定會(huì)越來(lái)越多。如果您的電源電路也需要技術(shù)革新，不妨考慮采用混合型電容器。