全球都在向著節(jié)能環(huán)保的步伐邁進,新能源汽車越來越受用戶的青睞,,因此新能源汽車的數量在逐年增加,,據統(tǒng)計,,2017年全球新能源汽車銷量119.71萬輛,同比增長67.07%,。但是續(xù)航問題一直是新能源汽車最大的詬病,,其中電池性能的好壞直接決定電動汽車的續(xù)航,。尼吉康自1950年成立以來一直專注于鋁電解電容器和薄膜電容器的研發(fā),多年來積累了豐富的蓄電技術,,這些技術將在新能源汽車的各種應用中會發(fā)揮巨大作用,。
在一年一度的CEATEC科技盛會上,尼吉康帶來了蓄電池系統(tǒng),,以及全套的電容器新產品,,通過工程師的執(zhí)著研發(fā),筆者看到了尼吉康在原來的技術基礎上做出的諸多技術提升,。
尼吉康參展CEATEC 2018
可雙向充放電的家庭蓄電系統(tǒng)
尼吉康在家庭蓄電系統(tǒng),、V2H系統(tǒng)、快速充電器及公共?產業(yè)用蓄電系統(tǒng)4個領域都擁有很高的市場份額,。在本次展會上,,我們首先了解了尼吉康最具代表性的家用蓄電系統(tǒng)。
三合一混合蓄電系統(tǒng)
上圖看到的是尼吉康的新產品“三合一混合蓄電系統(tǒng)”,,由頂部的太陽能充電板,、電力轉換器、蓄電池和電動車充電樁組成,。太陽能充電板將光能轉化為電能,,儲存在蓄電池中,蓄電池通過轉換器連接到家庭供電系統(tǒng)和充電樁,,分別供家庭生活和電動汽車充電使用,。比較特殊的是,該充電系統(tǒng)是雙向充放電的,,電動汽車中的電也可以通過該轉換器返回到蓄電池中供家庭使用,,從而解地震、暴雨時家庭斷電之急,。該系統(tǒng)是尼吉康首創(chuàng)的蓄電系統(tǒng),,壽命可以達到十年以上,太陽能的轉換效率可以達到90%以上,。
隨著各個國家對環(huán)保的要求越來越高,,用戶更傾向于購買電動汽車,,充電樁的需求量也隨之增加,,上圖是一款價格相對低廉的汽車充電樁,售價大約24000RMB,,是針對電動汽車而研發(fā)的,,而且該充電樁是雙向充放電,電動汽車車主可以將多余的電力提供給家庭使用,。這款產品預計在2019年開始在日本發(fā)售,,海外版已于2018年11月開始在歐洲發(fā)售,。
家用蓄電池,蓄電容量可達4.1kWh
電容器創(chuàng)新的腳步并為停止,,突破重重
鋁電解電容器,、固態(tài)鋁電容器和混合固態(tài)鋁電容器是尼吉康的優(yōu)勢產品,但是還在不停地進行突破,,我們在現(xiàn)場也看到了尼吉康的最新電容器產品,。
大型鋁電解電容器
大型鋁電解電容實物展示
尼吉康使用高水平的腐蝕技術,擴大電極箔的表面面積,,從而實現(xiàn)了電容器的小型化,。擁有全世界最高的誘電體氧化皮膜耐電圧1,000 Vup的制造技術,擁有非晶質(不定型狀態(tài))氧化皮膜技術,,實現(xiàn)了耐電圧変動的氧化皮膜的形成,。而且產品陣容豐富,從高度3.95 mmL的貼片型到250 mmL的螺紋端子型,,可以根據用戶在尺寸,,電壓,溫度范圍等不同需求提供不同的電容器,。
最新的LGZ系列通過內部設計的最優(yōu)化達到了以往長壽命產品4倍的壽命,,現(xiàn)在耐受溫度達到了105?C,壽命長達20000小時,,采用它可減小設備的維修頻率,,減少電容器的更換次數,從而節(jié)約成本,;從參數上看,,超小型LGM系列、高耐壓LGN系列和螺紋端子系列的性能也得到提升,,主要用于環(huán)境能源發(fā)電,、工業(yè)設備、家用電器等領域,。
引線型鋁電解電容器基礎技術研發(fā)
基板自立型鋁電解電容器實物展示
引線型產品有兩方面提升:第一,,當突然有大電壓加載時,一般電容器會被擊毀,,該產品在常溫下耐電壓從450V增加到500V,;第二,當電壓達到450V時保證溫度可以從常溫提高到105?C,,可以應用在電源,、車載、家電、工業(yè)等領域,。
芯片型鋁電解電容器在UCM的基礎上增加了大尺寸產品,,直徑從4mm的基礎上增加了12.5-18mm的大尺寸產品,小型產品在105?C 條件下壽命達到2000小時,,大尺寸產品在105?C 條件下壽命達到5000小時,。
導電性高分子鋁固體電解電容器和導電性高分子混合鋁電解電容器
導電性高分子混合鋁電解電容器和鋁非固態(tài)電解電容器相比,在高頻率領域的ESR性能優(yōu)異,,對于溫度變化具有穩(wěn)定的ESR性能,。另外,因內部含有電解液,,具有氧化膜修復功能,,能維持穩(wěn)定的電氣性能。GYB系列的耐久性在105?C 條件下壽命達到10,000 小時,。新產品GYC系列實現(xiàn)了135°C 4000小時保證的高耐熱性能,。
上圖是薄膜電容器和電氣雙層電容器。尼吉康的SH(自愈)型薄膜電容器采用的的是蒸鍍電極,,當電解質因某種原因遭到絕緣破壞,,該部分的蒸鍍在誘電體膜上的薄膜狀金屬會瞬間蒸發(fā),恢復電容器的功能,。若超過SH(自愈)型薄膜電容器的自我恢復極限產生誘電體破壞,,故障部分的電容器會因絕緣破壞時產生的過電流,以小區(qū)分為單位從電路中被隔開,。因此不會給電容器本來的電氣性能造成影響,。電氣雙層電容器的最新JUA系列相比以往標準品電阻減少75%,耐久性從1,000小時增加到2,000小時,,體積減少60%,。
小型鋰離子二次電池
尼吉康的小型鋰離子二次電池具有長壽命、快速充放電的特性,,充放電18,000 Cycle后依然能維持80%以上的容量,,最適合用于一天中需要多次進行充放電循環(huán)的機器。在20C充電條件下,,可以實現(xiàn)3分鐘內充滿80%的超急速充電,,適合需要緊急充電的情況;在20C放電條件下,,可以在3分鐘,,內完成全容量放電,適合需要大功率的用途,。
和普通電容對比實驗
如上圖所示,,左右兩個電機驅動系統(tǒng),分別可以驅動左右兩個風扇轉動,,風扇轉動的力量可以托起小球,,讓其飄在上面。左側采用小型鋰離子二次電池,,右側采用EDLC,,通過實驗發(fā)現(xiàn),左側對小球托起的高度遠遠高于右側,,電量使用時間長于右側,。
尼吉康的產品之所以占有絕對的市場優(yōu)勢,關鍵是產品具有優(yōu)秀的性能,,第一,,從原材料到成品開發(fā)、生產都是自己做,,因此成本便宜,,交貨期可控,產品質量有保障,;第二,,腐蝕技術獨特,擴大表面積縮小鋁電解電容器的體積,,在做過腐蝕的表面要做成氧化金屬實現(xiàn)絕緣,,耐壓值可以做到1000伏;第三是電解液,,因為鋁電解電容器里面是半膠態(tài)的物質,,它會對氧化鋁進行修復,尼吉康的電解液配方獨特不易揮發(fā),,能夠快速修復三氧化鋁,,同時產生盡可能少的熱能;第四,,產品尺寸從3.95毫米到250毫米,,溫度范圍從-55℃到+105℃都涵蓋,可以一次性幫助客戶打包實現(xiàn),;第五是防震技術,,因為很多客戶關注耐震動指標,尼吉康有原部件防震實驗來幫助客戶了解設計中存在的問題,,從而更快完成設計,。
從基礎電容器,到風力發(fā)電,、手機,,以及汽車電子,,尼吉康在不斷發(fā)掘新的應用,開發(fā)更高性能的產品,。