上游: 基膜是薄膜电容核心材料。
薄膜电容器的电介质使用 PET、 PP、 PPS、 PEN 等各种聚合物材料。根据电介质类型的不同, 薄膜电容器的特性将发生较大的变化, 应用的领域也有所不同。 例如, PP 薄膜电容器具有良好的自 愈性和高可靠性,因此被广泛应用于车载和工业设备等领域。
表 1: 采用 不同 电介质的薄膜电容产品特点不同。
电介质 简 称 主要特点
聚对苯二甲酸乙二醇酯 PET 也称聚酯膜, 这是最普通的薄膜电容器, 价格低廉
聚丙烯 PP 绝缘电阻高, 损耗低, 适用于大电流用途
聚苯硫醚 PPS 耐热性、 温度特性优异, 价格较高
聚萘二甲酸二醇酯 PEN 耐热性优异, 但与 PP、 PPS 相比, 温度特性较差
数据来源: TDK, 证券研究
上述类型电介质中 , PET(聚酯膜) 和 PP(聚丙烯膜) 应用较为广泛。其中聚酯薄膜多应用于对耐热要求较低的低电压、 小型化的电子仪器和家用电器, 而本报告第二章所述的汽车、 绿色能源等领域使用的电力电容器多采用聚丙烯膜作为基膜。基膜的技术指标对电容器的性能有决定性的作用 。
具体而言, 基膜的主要性能要求包括以下方面:
厚度, 电容器的容值与薄膜的面积成正比、 与薄膜的厚度成反比,因此薄膜的厚度越小, 相同体积的电容器的容值就会更大。 一般电工级BOPP膜厚度至少在20μ m以下, 目 前6μ m的用量越来越多,汽车级的薄膜厚度一般要求在 3μ m 以下;
厚度偏差, 厚度偏差越小, 电容量更易控制, 也更不容易出现局部击穿;
介质强度, 当基膜越薄时, 耐压能力就会下降, 为了 在相同体积之下实现更好的耐压能力, 对基膜的材料耐压的性能也会提出越来越高的要求。
介质损耗, 市场上通常用“普通料” 和“高温料” 来衡量原材料档次的高低, 介质损耗越低的膜材能够允许电容器在更加恶劣(高压与高温环境) 的环境下工作, 不会导致电容膜热击穿或者电容急剧衰减。
粗糙度, 与结晶度和拉膜工艺相关, 粗糙度太高影响膜的电性能,过低不利于蒸镀、 卷绕、 浸渍等环节。
基膜的质量主要由 原材料和拉膜工艺两个因素决定。 拉膜工艺方面。 日本东丽是全球的行业龙头, 目 前依靠自 身的技术积累可以对设备进行改造, 用以改进薄膜的性能。 目 前我国主要依靠进口海外的拉膜设备, 当前已经具备生产新能源车、 光伏等领域的 3μ m 以下厚度基膜的水平,国内水平比较高的包括铜峰电子、 大东南、 嘉德利等公司。原材料方面, 聚丙烯树脂材料国产供应仍有较大进步空间。 聚丙烯树脂材料的供应方面, 目 前全球认可度较高厂家的包括北欧化工(比利时)、大韩油化(韩国)、 日 本住友, 均采用脱灰工序生产。 北欧化工产品曾经在中国市场长期垄断, 在韩国、 日 本产品进入中国之后, 原材料供应出现了 一定的缓和。 国产原材料在加工性能、 质量稳定性、 电性能上仍存在一定的不足, 未来仍有较大的进步的空间。