​电子行业的基石“电子之米”被动元件是必不可缺的基础元件，是电子行业的基石，被称为“电子之米”。虽然被动元件生产工艺较主动元件相对简单，不追求先进工艺，也不追求快速迭代，投入规模也相对较小，但它的市场同样相当广阔，在新兴领域如5G通信、云计算、电动汽车等有着持续增长的需求。被动元件一般分为RCL元件和射频元件，其中RCL元件指的是电阻（R）、电容（C）、电感（L）；射频元件分为滤波器、天线、谐振器等。RCL元件是被动元件中应用最为广泛，约占总产值的90%。电容是存储电量和电能的元件，是最常用的电子元件之一，也是三大被动元件中产值最高，占比达62%。电容可以分为铝电解电容、钽电解电容、陶瓷电容和薄膜电容。铝电解电容用于通信、新能源汽车等领域；钽电解电容应用于军事通信、航空航天、工业控制等领域；薄膜电容用于新能源汽车、光伏、电源等领域。陶瓷电容分为单层、片式多层和引线式多层，在整个电容市场中占比最高，2019年占比达52%。其中，片式多层陶瓷电容（MLCC）是主要的产品类型，具有体积小、寿命长、耐高温等优点。受益于消费电子、汽车等市场的蓬勃发展，MLCC成为用量最大、发展最快的电子元件之一，也因其小型化和大容量化，正逐步抢夺铝电解、钽电解、薄膜电容的市场。电阻主要作用是控制电压和电流，根据阻值分为固定电阻、可调电阻、特种电阻。固定电阻在电阻总体中占比最大，而片式电阻在固定电阻中应用最为广泛。片石电阻分为薄膜电阻和厚膜电阻，后者是目前常用类型。片式电阻主要应用于汽车电子、通信、消费类领域。根据风华高科给出的数据，2020年全球片式电阻需求为3500亿只/月，年需求量在41860亿只左右，到2025年将达到5136亿只/月。其中，片式电阻在汽车电子领域，2020年年需求量为4200亿只，到2023年增长至5590亿只。电感是能够将电能作为磁能而存储起来的元件，主要作用是筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等。电感分为高频电感、功率电感、EMI电感。其中，高频电感用于消费电子等产品的射频电路中，功率电感用于DCDC电路中，EMI电感主要为了去除干扰。电感一般用于特定电路中，所以无法标准化生产，但是几乎在所有电子产品中都会用到。目前，移动通信是电感下游最大的应用领域，2020年占比达35%，而汽车在13%左右。新能源汽车由于新增了OBC、DCDC、逆变器等部分，包括电感在内的磁性元件的单车用量将大幅增长。据测算，传统燃油车磁性元件单车价值量大约为100-200元，基于400V平台的新能源车单车价值量为1200-1300元；升级至800V平台的新能源车单车磁性元件价值量将会进一步提升。​

​超级电容的发展背景及目的随着社会发展，人们的生活水平提高，用电需求不断增加，使得可再生能源被大规模开发利用。人类目前主要依赖化石能源，而化石能源从开采到利用整个过程都对环境造成了不同程度的影响。所以，推动清洁能源的发展和应用是大势所趋，是人类面对的挑战之一。目前，如何促进新能源的发展，是世界各国都在研究的问题。考虑到风能，太阳能等清洁能源的不可控性，相当于是“靠天吃饭”所以在设计利用的过程中将会面临诸多困难。故开发将电能通过一定的途径方法转化到其他能量载体（蓄电池、超级电容等）中，待到需要时再释放的储能技术有重要的研究意义。针对传统电网的“供需平衡”，即供电和用电要时刻保持平衡，美国提出通过智能电网来改造这种平衡，建设一个新的电力系统。我国提出通过能抵御外部冲击，能快速适应储能系统接入的坚强智能电网来增强电网的稳定性。储能技术可以将传统的用电与供电关系改变成三个变量之间平衡的关系，而且不需要时刻平衡。向电力系统中引入储能技术可以有效提高电能的利用率，同时还可以增强电力系统的稳定性。所以，储能装置的设计目前已经在世界各国引起广泛关注。储能单元和控制储能单元充放电的储能变流器是储能系统核心组成部分。随着国内外学者对储能系统的不断研究，促进了储能技术突飞猛进的发展。首先，储能载体的选择存在多样化，其次随着电力电子技术行业的快速发展，使得储能单元接入PCS的方式也多种多样。在储能元件选择上，主要考虑储能元件的循环寿命以及功率密度等，故大多选择超级电容和锂电池。目前，特别是在汽车领域上，关于储能载体的选择，超级电容和锂电池的技术争论一直未停歇过。其实，在2010年的上海世博会上，以超级电容为储能载体的公交车就已经出现。超级电容以自身快速的充电速度、可靠的安全性以及较长的寿命替代了污染环境、系统复杂、造价高昂的锂电池。故本文选用的新型储能元件为超级电容。实际上，超级电容作为一种能量载体，以其快速的充放电，高效率，长寿命等优势已经开始逐渐应用于我们的生活中的各个领域，特别是在国防和军事上。目前，已经有不少学者提出将超级电容和储能变流器组合作为一种新型储能装置的研究思路并付诸实践，但是该系统的性能还需要不断完善，不够成熟。例如：级电容储能系统应用于中高压大功率的场合时，很多换流器中的开关管因耐压等级而被限制使用；因器件参数差异，超级电容可能会出现荷电状态不均衡现象，故需要解决系统能量均衡的问题；一旦装置发生故障，超级电容的充放电会影响其他设备，故该系统需要有自检和容错的能力；超级电容作为一个充放电器件，在充电时要求输入符合超级电容工作要求的电能，放电时电能的质量也会有相应的要求。目前，PCS的拓扑大多选用具有可靠性和稳定性的多电平换流器。而多电平换流器中被广泛应用的电路拓扑主要有二极管钳位多电平换流器、级联H桥换流器以及模块化多电平换流器。其中，关于级联H桥换流器与储能单元的结合应用最为广泛。储能单元分布在级联H桥子模块单元内，可以实现中高压有功储备，储能单元也有利于子模块电容电压的稳定，对比储能单元的集中串并联，减小了装置的体积，同时增加了装置的安全性。当前，具有众多优势的模块化多电平换流器已成为中高压的主流拓扑。通过将模块化多电平换流器与储能单元相结合可以直接省去变压器，直接与中高压电网相连接，降低了成本；储能单元分散于各个子模块，降低了储能单元的电压等级，使得储能单元稳定运行，对比级联H桥换流器最大优势是储能单元可以通过MMC的公共直流母线与直流侧进行能量交互。针对越来越多元化的电网，大量的非线性负载的投入使用使得系统出现各种各样的电能质量问题。例如电压暂降、功率因数降低等等。这些电能质量问题直接表现在负序电流、无功电流、谐波电流上，使线路的损耗增加，进而作用于相关设备影响其正常工作。目前电能质量问题主要存在于无功功率的补偿和电网电压的调节上。无功补偿的是通过补偿装置的接入，向系统注入补偿电流，进而补偿电网中的无功功率。随着对无功补偿技术的不断研究，大量补偿装置出现，例如静止同步补偿器。而电网电压的调节即通过注入相应的电压来补偿电网电压，例如DVR串联补偿装置。实际的工程应用中，我们一般通过储能系统控制并网功率波动，通过无功补偿装置控制电压的稳定。这样做自然会增大投资成本，但是通过将储能单元与PCS相结合，可以在降低成本的同时实现有功和无功的补偿。所以本文对基于超级电容的储能型MMC的控制策略研究对提高利用率和系统稳定性有重要的意义。​

​薄膜电容器喷金是什么材料？材料对薄膜电容有什么影响？薄膜电容在生产过程中有一个非常重要的工序，叫做喷金，原本喷金是使用四元合金（锡、锑、铜、锌）、五元合金（锡、锌、锑、铋、铅），单业务价格战的原因，不少厂家为了减少成本改为了更便宜的纯锌喷金，那么这样会对薄膜电容器的性能到底有什么影响呢？喷金材料的好坏，直接决定薄膜电容的损耗高低与寿命长短。喷金作为金属化薄膜电容器加工过程中极为重要的一部分，喷金工序的工艺状态直接影响产品的电性能指标，特别是损耗特性。喷金材料差，薄膜电容器的损耗很大，寿命极短，特别容易损坏。常用的薄膜电容喷金材料有哪些？对于薄膜电容器来讲，最常用的是五元合金（锡、锌、锑、铋、铅）和四元合金（锡锑铜锌合金）。而现在市面上的低价薄膜电容，普遍都是使用纯锌喷金，原因极简单，锌的价格是最低的，最便宜的，可以明显降低成本，但缺点就是电容器的损耗变大，容量衰减极快，寿命特别短。一般劣质薄膜电容多是中性印字，就是不把品牌印到产品上面，在选择的时候，尽量不要中性印字的薄膜电容。喷金的厚度也能决定薄膜电容器质量的好坏？为了降低成本，一些低价薄膜电容还会控制薄膜电容的喷金厚度，如果喷金面太薄，薄膜电容的耐高频性能差，损耗更大、容量衰减更快。正常情况下喷金层厚度应当控制在0.35-0.40mm之间。理论上薄膜电容器的寿命很长和电解电容相比，薄膜电容器的设计寿命一般都在10万小时左右，但现在很多薄膜电容器偷工减料已经达到了非常严重的地步，他们的产品一般仅能使用一年左右，甚至更短，等使用者发现电容出现问题，时间已经很久，再找电容器厂家维权会更难。而平尚科技全面解决这个问题，坚决使用高端材料，一次产品，终生负责！买薄膜电容，找平尚科技！​

​薄膜电容为什么要用纯锌喷金？它的好处和坏处又有哪些？薄膜电容在生产工序里面，喷金是非常重要的一个工序，原来薄膜电容都是使用四元合金（锡、锑、铜、锌）、五元合金（锡、锌、锑、铋、铅）作为材料进行喷金，但价格战的原因，现在不少薄膜电容厂家都开始使用纯锌喷金，它的优点很明显，成本可以明显降低，那么他的坏处是什么呢？薄膜电容为什么要进行喷金工序？喷金的目的，将薄膜上的金属镀层通过喷金涂料将电引出，便于焊接；（因镀层薄，无法直接焊接，箔式可直接焊）。薄膜电容的喷金材料有哪些？正常要使用四元合金、五元合金，使用这种材料，焊接性能及产品高频DF好，充放电性能好，耐电流强，寿命长，但缺点也很明显，那就是价格太贵了。现在很多薄膜电容器厂家都直接使用价格最低的纯锌喷金，可以明显降低成本，但缺点也很明显，那就是喷金颗粒粗糙，容量衰减快、损耗大。喷金颗粒的太粗，容易伤膜料、并且喷金料不易进入端面缝隙致使其与金属化膜料的接触损耗增加。喷金的厚度也会影响薄膜电容器的品质一些薄膜电容器为了节省成本，也会控制喷金的厚度，以达到节省材料的目的，但喷金层过薄，焊合时会对金属化膜料产生损伤，也会使用薄膜电容器的性能变差。正常情况下，喷金厚度应该达到0.35MM，喷金层过厚浪费喷金材料，这样也会导致成本上升，也没有必要。买薄膜电容找平尚科技！为您解决电子元件各种问题！​

​新能源车、光伏、风电驱动，薄膜电容市场潜力巨大   薄膜电容是元器件的子行业，该细分行业首次覆盖，给与“增持”评级。在新能源车、风电、光伏等下游领域的推动下，薄膜电容的市场规模正稳步提升。在全球竞争对手中，受益于下游客户对上游供应商本土化的需求，国产公司有望享受市场份额与市场规模同时增长的发展红利。　  薄膜电容在诸多电力电子领域具备独特的应用优势。薄膜电容具备高压、高容、寿命长的特点，且其薄膜的结构设计可保证电容器具备良好的自愈性。在直流支撑这一场景中，薄膜电容扮演者不亚于IGBT模块的重要性。受益于此，在各类变频、交直流转换的场景中，如电动汽车的电驱、OBC、充电桩，以及光伏、风电的逆变器、变流器中，薄膜电容的应用十分广泛。　  2021-2025年的复合增速为13.3％，新能源车、光伏、风电是主要驱动力。我们测算新能源车使用薄膜电容的平均单车价值量在400元以上，光伏、风电对薄膜电容使用的价值量也非常高，分别约为6000元/MW，5000元/MW。受益于上述市场的增长，我们测算到2025年，薄膜电容的市场规模将达到240亿元，2021-2025年的复合增速为13.3％。其中2025年新能源车、光伏、风电市场带来的需求合计超过薄膜电容整体需求量的一半，分别是92亿元、18.5亿元与9.2亿元，2021-2025年的复合增速分别为33.9％、12.1％、8.23％。　  产业链本土化驱动，国内厂商有望充分受益。新能源车、光伏、风电作为薄膜电容行业最重要的驱动力，无论是需求端还是供给端，中国在全球均具备非常重要的行业地位。国内玩家现在已经具备非常强劲的竞争实力，在下游客户对产业链本土化的需求提升之下，国内厂商未来的市场份额有望进一步增长。此外，薄膜电容需求的增长，对聚丙烯基膜的需求也随之增长，目前基膜正处于供不应求的状态，国内部分基膜公司已经具备3μm以下用于新能源车的基膜供应能力，在当前高景气之下，国产基膜公司也迎来了发展机遇​

​全球首艘超级电容渡轮即将投运   今年年初，为顺利完成“新生态”电容船配电站的送电工作，国网上海长兴供电公司积极推进优化电力营商环境，落实卓越供电服务行动方案，主动对接用户，参与用户内部项目推进会议，针对用户各项需求、难点、痛点制定解决方案；积极参与充电船本体及充电设备研讨，协助综合能源公司参与相关技术标准制定，同步联合政府、长兴客轮公司落实用户岸上充电方案；在提前完成外线通道电等客户的基础上，全力配合该项目工作，压减办电时间，确保最快时间送电。1月13日，随着崇明港务出线开关合闸，“新生态”号配电站在长兴岛上顺利送电。   据悉，“新生态”轮船长65米，宽14.5米，总吨1488，可载约30辆小车或14辆大车，载客165人，具有清洁环保、零排放、运营成本低、噪音低、安全性高等优点。目前，“新生态”已抵达长横对江渡口，正逐步开展调试试航工作。该船将在近期投入长兴岛和横沙岛之间航线航行，缓解长兴和横沙岛之间水上大客流压力。   这是国网上海长兴供电公司当好新能源服务的践行者，落实低碳能源转型，践行码头船舶岸电应用的里程碑。作为目前为止世界上最大的配有全回转推进器和超级电容船动力的最大车客渡船，“新生态”配备两套超级电容电池作为船舶动力，并配套2.5兆瓦级直流岸电系统充电方案，日均贡献电量3000余度，每年可节约燃油500吨左右，减少有害气体排放1520吨。”​   全程跟踪该项目的大客户经理施张锦表示，国网上海长兴供电公司按照用户意向接电时间，开展主动服务、预约服务，主动指导客户办理用电接入咨询、前期咨询和正式报装申请手续，形成从需求调研到客户接电的全程管家式服务机制，从而确保客户实际的接电需求得到满足。​

​超级电容未来道路----碳纤维复合材料(下)   要点三：力学-电化学双场耦合下结构电容的性能表现   图中结构电容和传统CFRP的图A三点弯曲（插图：测试示意图）和图B剪切强度（插图：试验示意图）测试结果对比；对结构电容力学-电化学双场耦合测试中的图C电化学三点弯曲试验和图D电化学拉伸测试（插图：测试示意图）的CV结果   图A结构电容的电化学拉伸疲劳测量（同时进行GCD测试和动态疲劳拉伸测试）；图B为图A中黄色区域的GCD曲线和循环载荷曲线。   考虑到如果将碳纤维复合材料结构电容应用到实际中，其工况应该多为在受外力载荷的同时仍能提供储能能力。因此，探究外力对器件电化学性能的影响是很有必要的。本文采用了三种力学-电化学双场耦合测试场景，在施加外部机械载荷的同时对结构电容进行电化学性能测试。实验结果表明，无论在静态恒定载荷下（电化学-拉伸测试及电化学-三点弯曲测试），还是在动态疲劳载荷下（电化学-疲劳拉伸测试），结构电容器都表现了非常稳定的电化学行为。   虽然文中的碳纤维复合材料结构超级电容器实现了机械负载与电化学储能相结合，但不可忽视的是其电化学性能与现有的液态电解质超级电容器还有很大差距。在未来的发展中，应在保证力学性能的同时，大幅度提高储能能力。总之，碳纤维复合材料结构超级电容器的概念具有广阔的工程应用前景，并且值得进一步发展。这也为碳纤维复合材料的发展与应用拓宽了道路。

​超级电容未来道路----碳纤维复合材料(上)   要点一：多功能碳纤维复合材料结构超级电容器的设计与制备   高强度、轻质量的碳纤维增强复合材料一直以来被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等众多工程领域中。然而，传统的碳纤维增强复合材料越来越不能满足人们对工程材料的诸多需求，因此，功能化复合材料的研究热度与日俱增。   其中，一种同时具有高机械强度与良好电化学性能的多功能复合材料结构储能器件的概念被提出并吸引了许多研究者们的兴趣。它十分贴合对电动汽车，无人机，飞机等轻量化设计的理念。其高力学强度的特性使它足以替代传统的金属外壳结构，而同时又可作为储能装置为系统提供动力，从而减少甚至代替电池等储能装置的使用，提高结构的安全性并最大程度上地优化整体的重量与体积。   本文的碳纤维复合材料结构超级电容器主要由两部分组成。一部分是提供储能能力的柔性器件，是以KOH处理后的碳布作为正负电极并通过PVA-KOH凝胶电解质粘接而成。另一部分是作为支撑结构的树脂基复合材料层压板，主要提供力学强度与刚度。   本文采用了简单的成型工艺首先制备碳纤维柔性超级电容器，然后在纤维铺层过程中再将其放入树脂基复合材料层压板的层间，最终制得嵌入式碳纤维复合材料结构电容器，其结构如图1所示   图A基于KOH处理的碳布作为正负电极的柔性储能器件，图B碳纤维复合材料结构超级电容器的爆炸视图以及图C组装图。要点二：结构电容的电化学及力学性能   图A碳纤维复合材料结构超级电容器的结构；图B器件从1到100mV·s-1的CV曲线；图C不同电流密度下器件的GCD曲线；图D器件在单个、并联和串联下的CV曲线。   图A恒定负载下结构电容的电化学循环性能。插图：实验示意图；图B循环前后结构电容的EIS结果，插图：等效电路图。   本文主要对碳纤维复合材料结构超级电容器进行了循环伏安、恒电流充放电以及循环性能等相关的电化学性能测试，其结果如图2，3所示。其比容量，能量密度以及功率密度分别达到88mF·g-1，9.9mWh·kg-1和445.5mW·kg-1（这里的计算所涉及到的质量为结构电容的总重）。对于力学性能进行了三点弯曲及界面强度测试，其弯曲强度与剪切强度分别为230MPa和8.75MPa，测试结果如图4a,b所示。​

​超级电容结构与汽车电子的应用   超级电容器结构上的具体细节依赖于对超级电容器的应用和使用。由于制造商或特定的应用需求，这些材料可能略有不同。所有超级电容器的共性是，他们都包含一个正极，一个负极，及这两个电极之间的隔膜，电解液填补由这两个电极和隔膜分离出来的两个的孔隙。   超级电容器的结构．是由高比表面积的多孔电极材料、集流体、多孔性电池隔膜及电解液组成。电极材料与集流体之间要紧密相连，以减小接触电阻；隔膜应满足具有尽可能高的离子电导和尽可能低的电子电导的条件，一般为纤维结构的电子绝缘材料，如聚丙烯膜。电解液的类型根据电极材料的性质进行选择。   超级电容只要用于一次电源(主电源)的大小可满足车辆连续平均功率的要求来选择，超级电容与一次电源并联使用。超级电容与一次电源组合在一起应用，主电源的体积、容量、重量、成本都得到降低，也使电池寿命延长。   超级电容用来对付起步、加速等尖峰功率的要求,当车辆制动时超级电容吸收制动能量，有利于提高能量利用效率。   在车辆中使用超级电容还可改善安全气囊发火、座位安全带系紧、电动门锁门窗以及要求快速响应道路情况的动力悬架等的性能。

​超级电容的基本原理   双电层电容是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的一种全新的电容器。   众所周知，插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷，从而使相间产生电位差。那么，如果在电解液中同时插入两个电极，并在其间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压，这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动，并分别在两个电极的表面形成紧密的电荷层，即双电层，它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似，从而产生电容效应，紧密的双电层近似于平板电容器，但是，由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离更小得多，因而具有比普通电容器更大的容量。   双电层电容与铝电解电容器相比内阻较大，因此，可在无负载电阻情况下直接充电，如果出现过电压充电的情况，双电层电容将会开路而不致损坏器件，这一特点与铝电解电容器的过电压击穿不同。同时，双电层电容与可充电电池相比，可进行不限流充电，且充电次数可达10^6次以上，因此双电层电容不但具有电容的特性，同时也具有电池特性，是一种介于电池和电容之间的新型特殊元器件   基本原理为：当向电极充电时，处于理想极化电极状态的电极表面电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使这些离子附于电极表面上形成双电荷层，构成双电层电容。由于两电荷层的距离非常小（一般0.5nm以下），再加之采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍的增加，从而产生极大的电容量​